[发明专利]一种瞬变电磁数据微分电导解释方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地球物理勘探数据解释方法，特别是一种瞬变电磁数据微分电导解释方法。

背景技术

中国正处于快速发展中，资源是保障国家发展的根本，在资源勘探以及开采过程中，地球物理勘探起到了重大作用。特别是在煤矿突水防治方面，瞬变电磁法得到了广泛的应用，减少了煤矿突水事故的发生，降低了经济损失，保证了人民的安全。瞬变电磁法是一种极具发展前景的方法，其对低阻异常反应灵敏，可查明含水地质如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等。瞬变电磁法具有探测深度大，对低阻地质体灵敏，与探测目标耦合好，异常响应强，形态简单，分辨能力强等优点。

瞬变电磁法也称时间域电磁法，简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说，瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小；而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。

在瞬变电磁探测过程中，电磁场在高阻物体中衰减的较快，而在低阻物体中衰减的较慢，两者之间的差异较为明显。

然而对于瞬变电磁数据的常规解释一般是以视电阻率断面图、多测道剖面图为主，解释方法单一。

发明内容

本发明的目的是要提供一种瞬变电磁数据微分电导解释方法，解决目前瞬变电磁数据解释方法相对于其它地球物理勘探方法比较单一的问题。

本发明的目的是这样实现的：微分电导解释方法是基于瞬变电磁探勘方法获得的感应电动势在电阻率不同的地区衰减特征不同的解释方法；具体步骤如下：

S1、根据电性差异设计不同地层模型，对各种地层模型进行正演模拟，并对所获数据进行汇总。

所述S1步骤中，对设计的不同类型的地层模型在保持其他因子不变的情况下，变化其某一因子进行正演模拟，并将所得到的瞬变电磁数据进行分类汇总，具体步骤包括：

(1)设计均匀半空间瞬变电磁模型，电阻率为ρ，深度为h，且h＝∞，变化ρ值的大小，获得多组均匀半空间瞬变电磁数据，包括点号、时间t和对应感应电动势值V；

(2)设计水平两层地层瞬变电磁模型，第一层电阻率为ρ₁，第一层深度为h₁；第二层电阻率为ρ₂，第二层深度为h₂＝∞，分别变化ρ₁、h₁、ρ₂的大小，获得水平两层瞬变电磁数据，包括点号、时间t和对应感应电动势值V；

(3)设计水平三层地层瞬变电磁模型，第一层电阻率为ρ₁，第一层深度为h₁；第二层电阻率为ρ₂，第二层深度为h₂；第三层电阻率为ρ₃，第三层深度为h₃＝∞，分别变化ρ₁、h₁、ρ₂、h₂、ρ₃的大小，获得水平三层瞬变电磁数据，包括点号、时间t和对应感应电动势值V。

S2、观察瞬变电磁微分电导值随时间变化的曲线的起伏情况，获得瞬变电磁感应电动势数据，使用微分电导方法对瞬变电磁数据进行解释。

所述S2步骤中，微分电导方法，具体步骤包括：

S21、对所得瞬变电磁感应电动势值V做关于时间t的三次样条插值，获得更加丰富的瞬变电磁数据，保证经过微分电导处理之后所得曲线尽可能的圆滑，更利于对数据的解释；

S22、在双对数坐标系下，绘制出瞬变电磁感应电动势V随时间t变化的曲线；

S23、对瞬变电磁数据进行微分电导处理的关键步骤为求取瞬变电磁微分电导值K，表达式为：

对双对数坐标系下的感应电动势V随时间t变化的曲线求其微分电导值K；

S24、在单对数坐标系下绘制出微分电导值K随时间t变化的曲线，即瞬变电磁微分电导曲线；

S25、将同一种类型的微分电导值K随时间t变化的曲线根据其变化因子汇集到同一坐标系中，制作成汇总曲线图；