[发明专利]一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种可控源音频大地电磁测深法CSAMT最佳发射接收距离确定方法及系统，其中收发距为r，所述系统主要是为了CSAMT生产过程中避免由于r太小近场效应严重进而导致勘探深度过浅，同时避免r太大信号弱进而得不到可靠资料而发明的；首先需根据勘探任务确定需要探测最大深度H；其次需收集测区内的电性特征或者布设有限个数的音频大地电磁测深AMT点，以获取测区的电阻率信息以及放射所需的最小发射频率f_min；结合本发明推导所确定的公式以及仪器所能观测到的最小的电压值即可确定CSAMT的最大和最小收发距r。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术方法领域，具体涉及一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定方法及系统。

背景技术

可控源音频大地电磁测深法(Controlled Source Audi o-frequencyMagnetoTelluric,CSAMT)收发距r大小的确定是获取野外可靠资料的关键，收发距r太小，可获取高信噪比的资料，但是很容易进入CSAMT的近区和过渡区，此时用卡尼亚视电阻率和阻抗相位进行CSAMT资料处理反演解释将背离CSAMT基本原理，非波区的资料将失去频率测深的意义，虽有多种近场校正方法，但这些方法都是基于简单的一维介质，校正效果并不理想。若r太大，信号太弱，抗干扰能力减弱，很难获取高信噪比的可靠资料。如今，常用r与趋肤深度δ之间的关系来区分近区(r＜＜δ)、过渡区(r≈δ)或者远区(r＞＞δ)，一般认为满足远区的条件是收发距r应大于4到6倍的趋肤深度，这种划分比较粗糙而且变化范围太大，r大于几倍的δ才能算作真实的远区难以把握且在实际应用当中无法准确判断。

发明内容

为了避免CSAMT野外收发距r选择不合理而导致卡尼亚视电阻率曲线过早地进入近区，从而导致CSAMT勘探深度过浅，达不到勘探要求的缺陷，本发明提供一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定方法及系统，相比传统的收发距确定方法，该方法不仅可以给出确切的最大和最小收发距，而且在实际应用当中取得了较好的效果。

本发明公开一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定方法，所述方法包括以下步骤：

S1、根据可控源音频大地电磁测深法CSAMT勘探任务书确认勘探目标体的深度H；

S2、在测区内设有限个AMT测深点，以获取测区内的背景电阻率的大小ρ以及发射所需的最小发射频率f_min；

S3、按照以下公式确定可控源音频大地电磁测深法的最小收发距为：

或

其中：为圆周率，μ为磁导率，δ为趋肤深度，

所述CSAMT的最大收发距的确定受给定噪声条件下可探测的最小电场强度大小有关，其最大收发距的具体表达式为：

其中：I为发射电流的大小，dl为发射导线的长度，|E_x|_min为仪器给定噪声条件下可探测的最小强度，ρ为背景电阻率值。

在上述技术方案中，所述步骤S2中，所述AMT测深点布设在地势平坦且远离人文干扰的测点。

本发明还公开一种可控源音频大地电磁测深法最佳收发距确定系统，所述系统包括以下模块：

勘探模块，根据可控源音频大地电磁测深法CSAMT勘探任务书确认勘探目标体的深度H；

布控收集模块，在测区内设有限个AMT测深点，以获取测区内的背景电阻率的大小ρ以及发射所需的最小发射频率f_min；

计算模块，按照以下公式确定可控源音频大地电磁测深法的最小收发距为：

或