利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应的方法

摘要

本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体涉及一种利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应的方法。其校正小线框瞬变电磁使用的多匝小回线对采集数据带来的电感效应，消除现有小线框瞬变电磁处理过程中电感效应带来的影响。本发明采用的流程步骤为：（1）开始；（2）统计地面大线框二次场衰减曲线形态特征；（3）选择小线框TEM实测数据中的突变范围；（4）计算范围内各时间段对应的斜率；（5）选择起始点；（6）对于晚于起始点的时间段直接赋新斜率值；（7）引入权系数逆推早于起始点的时间段的新斜率值；（8）根据每一测点曲线的斜率方差值大小（如小于0.3）人工判断校正效果是否满意，是，则结束，否，则返回步骤（3）。

说明书

一、技术领域：

本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体涉及一种利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应的方法。

二、背景技术：

小线框瞬变电磁法是近年来广泛应用于煤矿井下超前探、顶底板水害探测、侧帮及工作面内部水害探测等领域的一种电磁类勘探方法。该方法由于井下施工空间限制，不能采用地面常规使用的大发射线框（一般边长大于100m），往往使用的是边长小于2m的多匝小回线，这会在原始的采样数据中带来不能忽视的线框自感和互感影响，使实测小线框瞬变电磁二次场衰减曲线与地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线有较大差别，使很多较成熟的处理及反演方法无法应用，影响数据数理解释精度，难以满足实际工程的需要。

目前还没有从数据中去除电感效应影响的技术，一般做法是将早期受影响数据直接删除，不参与数据处理，使解释结果出现浅部盲区。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应的方法，其校正小线框瞬变电磁使用的多匝小回线对采集数据带来的电感效应，消除现有小线框瞬变电磁处理过程中电感效应带来的影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：一种利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应的方法，其特征在于：所述的方法流程步骤为：

（1）开始；

（2）统计地面大线框二次场衰减曲线形态特征；

（3）选择小线框TEM实测数据中的突变范围；

（4）计算范围内各时间段对应的斜率；

（5）选择起始点；

（6）对于晚于起始点的时间段直接赋新斜率值；

（7）引入权系数逆推早于起始点的时间段的新斜率值；

（8）根据每一测点曲线的斜率方差值大小（如小于0.3）人工判断校正效果是否满意，是，则结束，否，则返回步骤（3）。

所述的具体的操作步骤为：

所述的步骤（2）：统计双对数坐标系下地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态特征；

所述的步骤（3）：在双对数坐标系下，选择小线框瞬变电磁二次

场衰减曲线上不符合地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态统计规律的突变范围；

所述的步骤（4）：根据如下公式计算步骤（2）选定范围内的各时

间段的斜率

；

所述的步骤（5）：选择斜率最大的一点作为起始点；

所述的步骤（6）：令比起始点晚的时间段的校正斜率直接等于其

原始斜率；

所述的步骤（7）：从起始点按照如下公式逆推比起始点早的时间

段的校正斜率

式中表示校正后斜率，、表示权系数，权系数可以按照如

下公式确定

直到逆推至实测的最早的时间点，完成整个流程。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：本发明给出了有效去除电感效应影响的快速便捷方法，增加了原始数据的可用范围，大大缩小了解释盲区，有利于保障矿井掘进工作的安全生产。

四、附图说明：

图1为利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应方法实施例的总流程图；

图2为地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态图；

图3为矿井多匝小线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态图；

图4为原始曲线与校正1次曲线对比图；

图5为校正1次曲线与校正2次曲线对比图。

五、具体实施方式：

下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明进行详细说明。

参见图1，一种利用衰减曲线斜率校正小线框瞬变电磁电感效应的方法，流程步骤为：

（1）开始；

（2）统计地面大线框二次场衰减曲线形态特征；

（3）选择小线框TEM实测数据中的突变范围；

（4）计算范围内各时间段对应的斜率；

（5）选择起始点；

（6）对于晚于起始点的时间段直接赋新斜率值；

（7）引入权系数逆推早于起始点的时间段的新斜率值；

（8）人工判断校正效果是否满意，是，则结束，否，则返回步骤（3）。

具体通过以下步骤实现：

（1）、在双对数坐标系下，选择小线框瞬变电磁二次场衰减曲线上不符合地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态统计规律的突变范围；

（2）、根据如下公式

计算（2）选定范围内的各时间段斜率；

（3）、选择斜率最大的一点作为起始点；

（4）、令比起始点晚的时间段的校正斜率直接等于其原始斜率；

（5）、从起始点按照如下公式逆推比起始点早的时间段的校正斜率

式中表示校正后斜率，、表示权系数。权系数可以按照如下公式确定

直到逆推至实测的最早的时间点，完成整个流程。

如对一次流程做完后的曲线仍不满意，认为并未完全消除电感影响，可对校正后曲线重复以上过程，直至满意为止。

下面以实测数据为例说明本发明效果：

从图2和图3可以看出，在双对数坐标系下，地面大线框TEM衰减曲线部分表现为整体斜率相近，类似一条直线，而多匝小线框TEM衰减曲线早期部分的斜率与晚期部分的斜率明显差异较大，类似两条直线，连接部位有转折点存在，早期部分数值较大的原因就是因为受到电感效应的影响。

图4和图5给出一个小线框TEM实测数据，可以看到校正1次后的曲线形态与图2的地面大线框TEM衰减曲线形态已经类似，消除了部分电感效应的影响，但仍未取得最理想的效果，再进行1次校正后，取得了更理想的电感效应消除效果。

实施例：

tUU’150.9172409554384.164.327651.072390.505670.33937160.9221825134092.525.351151.337050.507390.34464171.8951282313747.035.434621.635550.507920.35059183.902888453355.2710.23752.688950.514620.35897195.90846499.92830.5714.01283.309170.521820.37561208.88318931.32289.3410.45662.59660.517840.3979222.899603.61934.277.158771.993820.513020.41612237.8666029.181699.067.141711.966250.513730.43142253.8743786.591494.835.513991.657380.511070.44676270.8512649.951342.765.459941.665740.51140.46034288.861864.641206.235.581241.599630.512070.47554307.8381307.251089.493.321581.064660.507750.48989328.8161050.171015.651.504740.988930.503530.49647350.828952.607952.6072.444342.44434  373.807815.764815.7643.101313.10131  398.788667.474667.4742.463992.46399  425.77568.036568.0362.389372.38937  454.753485.331485.3312.073172.07317  485.737423.343423.3431.674321.67432  518.722379.244379.2441.797531.79753  553.708337.26337.261.881761.88176  590.695298.621298.6211.646861.64686  629.682268.786268.7861.461411.46141  671.64244.605244.6051.438531.43853  716.631222.822222.8221.395961.39596  764.591203.556203.5561.353891.35389  815.586186.518186.5181.348341.34834  869.549171.082171.0821.32881.3288  927.515157.023157.0231.332241.33224  989.483144.06144.061.298561.29856  1055.45132.478132.4781.2771.277  1125.42122.052122.0521.287841.28784  1200.37112.328112.3281.301751.30175  1280.34103.282103.2821.258381.25838  1365.2995.261195.26111.210471.21047  1456.2488.107488.10741.202751.20275  1553.281.534681.53461.177791.17779  1657.1275.546675.54661.188871.18887  1768.0869.94469.9441.212271.21227  1886.0164.677964.67791.20841.2084  2011.9559.818159.81811.219511.21951  2145.8955.296655.29661.171751.17175  2288.851.27351.2731.115351.11535  2441.7247.704747.70471.099171.09917  2604.6544.43544.4351.066641.06664  2778.5441.475141.47511.089851.08985  2964.4538.648538.64851.125071.12507  3162.3635.938135.93811.119691.11969  3373.2433.432133.43211.128951.12895  3598.1331.082831.08281.130591.13059  383828.895628.89561.129531.12953  4093.8726.864126.86411.145911.14591  4366.7224.949524.94951.157811.15781  4658.5523.14923.1491.061021.06102  4970.3921.611121.61110.961180.96118  5302.2420.309420.30940.911340.91134  5656.0419.148319.14830.83030.8303  6033.8518.147418.14740.857480.85748  6436.6417.169217.16920.892280.89228  6866.4116.20716.2070.848840.84884  7325.1715.341215.34120.830720.83072  7814.9114.538214.53820.714460.71446  8337.6313.88113.8810.58140.5814  8895.3413.368213.36820.514060.51406  9490.0412.930812.93080.417430.41743  10123.712.586612.58660.430280.43028  10799.412.241512.24150.455180.45518  1152011.886811.88680.400880.40088  12288.611.58311.5830.374540.37454  13109.111.305911.30590.349160.34916  13984.711.053611.05360.318660.31866  14918.210.828310.82830.311050.31105  15913.710.612910.61290.3040.304  16976.110.406410.40640.291770.29177  18109.610.21210.2120.285680.28568  19318.910.025110.02510.285130.28513  20609.29.842019.842010.287290.28729  21985.59.660929.660920.307260.30726  23453.89.47099.47090.332480.33248  25019.99.269539.269530.35410.3541  26691.19.059729.059720.383510.38351  28474.18.83788.83780.329930.32993  30376.18.651258.651250.271480.27148  32405.18.500728.500720.26110.2611  34569.98.358398.358390.230030.23003  36878.78.235018.235010.282760.28276  39341.48.085858.085850.345450.34545  41969.17.907257.907250.351260.35126  44771.67.729747.729740.379460.37946  477617.542477.542470.237550.23755  50950.47.427537.427530.075450.07545  54352.67.391397.391390.012270.01227  57982.77.385537.38553-0.09894-0.09894  61855.77.432937.432930.149120.14912  65986.57.361627.361620.43360.4336  70393.27.158147.158140.50540.5054  75094.86.928016.928010.674810.67481  80110.16.632266.632260.423990.42399  85460.36.452936.452930.127520.12752  91167.46.399966.399960.127520.12752