一种海洋电磁勘探四极互组合布极方法

摘要

本发明是海洋电磁勘探采集的四极互组合布极方法，特征是采用四极互组合方式组成6个水平电场分量，6个水平电场分量是以4个三接地电极分别两两组成，每个三接地电极之一接地脚与其它3个三接地电极中的接地脚互相组成6个水平电场分量，同步记录电磁场时间系列数据。本发明在有效保障无论采集站放置的方向如何都可以获得与激发方向夹角小于22.5度的电场记录，最差的有效激发信号可达到同线激发的76.5％，保证了激发场源与记录电场偶极处于较强耦合，降低了数据采集中对采集站放置的方向和激发场源拖曳方向和位置的要求，防止电磁数据损失。

说明书

技术领域

本发明涉及海洋电磁采集技术，是一种海洋电磁勘探四极互组合布 极方法。

背景技术

目前，在海洋电磁勘探中，电场数据采集采用从采集站伸出的一对 互相垂直的高强度塑料管作为整个采集站的支撑和电极接地，在塑料管 内安置电偶极线与中心数据记录仪相接，记录相互垂直的两个电场分量 (Ex、Ey)，用于连续采集时间域电磁场数据，有场源激发信号时记录有 源电场，无激发时记录天然电场，采集完成后在室内进行数据处理。

上述布极方式与地面大地电磁“+”字布极方法完全一致，但在深海 环境下，采集站置于海底，作业难度非常大，首先，布极方向难以完全 达到设计要求，在测量电场方向与激发方向成斜交状态时，特别是两个 电场与激发方向都成45°左右的夹角时，有效激发信号都为同线激发的 70％，而且记录的电场存在另一个方向信号的干扰，使其偏离理论上的同 线激发接收要求；其次，每个场分量的记录板难以保障完全工作正常， 一旦出现错误，可能导致一个测点数据丢失，对于海洋电磁勘探来说损 失严重；同时，由于单一电偶极记录，采集质量无法评价，也无法事后 改善。

发明内容

本发明目的是提供一种能为深海电磁数据质量的评价和去噪提供方 便，防止电磁数据损失的海洋电磁勘探四极互组合布极方法。

本发明具体实现技术方案是：

海底采集站采用四极互组合方式组成6个水平电场分量，6个水平电 场分量是以4个三接地电极分别两两组成，每个三接地电极之一接地脚 与其它3个三接地电极中的接地脚互相组成6个水平电场分量，6个电路 记录版同步记录电磁场时间系列数据。

所述的四极互组合是4个三接地电极和12条导线。

所述的三接地电极是同一个接地处有三个分开的接地电极脚。

所述的6个水平电场分量是通过4个高强度塑料管分别内置3根导 线把4个三接地电极两两相连而形成。

所述的四极互组合的四个极是M1、M2、N1、N2，每个极都有3个独立 的接地电极，M1极有M1¹、M1²、M1³，M2极有M2¹、M2²、M2³，N1极有N1¹、 N1²、N1³，N2极有N2¹、N2²、N2³。每个极内部的接地电极不能互相相连， 只能和其它极的接地电极的一个电极相连，M1极中的电极M1¹与N1¹、M1²与N2¹、M1³与M2¹相互组成M1¹N1¹、M1²N2¹、M1³M2¹三个电场分量，同样， M2极中的3个电极分别与M1、N1、N2极中的电极相互组成M2¹M1³、M2²N1²、 M2³N2³，同样，N1极中的3个电极与M1、M1、N2极中的电极相互组成N1¹M1¹、 N1²M2²、N1³N2²，同样，N2极中的3个电极与M1、M2、N1极中的电极相互 组成N2¹M1²、N2³M2³、N2²N1³，其中，M1³M2¹和M2¹M1³，M1¹N1¹和N1¹M1¹，M1²N2¹和N2¹M1²，M2³N2³和N2³M2³，M2²N1²和N1²M2²，N1³N2²和N2²N1³是相同的电场 分量。

组成6的个水平电场分量中，M2²N1²和M1²N2¹是互相正交的，M1³M2¹ 和N1³N2²互相平行，M1¹N1¹和M2³N2³互相平行。

6个水平电场分量M1¹N1¹、M1²N2¹、M1³M2¹、N1³N2²、M2³N2³、M2²N1²以 相同的采集参数同步记录数据。

本发明在有效保障无论采集站放置的方向如何都可以获得与激发方 向夹角小于22.5度的电场记录，最差的有效激发信号可达到同线激发的 76.5％，保证了激发场源与记录电场偶极处于较强耦合，降低了数据采集 中对采集站放置的方向和激发场源拖曳方向和位置的要求。

本发明即使有一半记录板出现问题，仍然可以获得两个互相垂直的 电场分量；

本发明由相邻边的两个电场分量可以得知对角线的电场，为海洋电 磁数据质量的评价和去噪提供了方便。

附图说明

图1四极互组合导线连接设置示意图；

图2四极互组合电极布设平面示意图；

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明具体实现步骤。

1)在采集站采用四极互组合连接；

采集站要求6个水平电道(见附图1，采集站面6个板黑色和6个黄 色接线头，两两构成一个电道)，通过四个高强度塑料管分别内置3根导 线把4个三接地电极两两相连(见附图1)，接入6个电道。

四极互组合后形成6个水平电场分量，每个极中的与其它三个三接 地电极组成3对电偶极，M1极中的M1¹、M1²、M1³分别与N1¹、N2¹、M2¹ 组成M1¹N1¹、M1²N2¹、M1³M2¹，M2极中的M2¹、M2²、M2³分别与M1³、N1²、 N2³组成M2¹M1³、M2²N1²、M2³N2³，N1极中的N1¹、N1²、N1³分别与M1¹、M2²、 N2²组成N1¹M1¹、N1²M2²、N1³N2²，N2极中的N2¹、N2²、N2³分别与M1²、M2³、 N1³组成N2¹M1²、N2²M2³、N2³N1³，其中，M1³M2¹和M2¹M1³，M1¹N1¹和N1¹M1¹，M1²N2¹和N2¹M1²，M2³N2³和N2³M2³，M2²N1²和N1²M2²，N1³N2²和N2²N1³是相同电偶极。 因此，一共组成6个水平电场分量，其中M2²N1²和M1²N2¹是互相正交的， 即传统方法使用，新增的电场分量M1³M2¹和N1³N2²互相平行，M1¹N1¹和 M2³N2³互相平行。见附图2.

2)数据记录：6个水平电道M1¹N1¹、M1²N2¹、M1³M2¹、N1³N2²、M2³N2³、 M2²N1²以相同的采集参数同步记录数据，其它与常规方法一样，无激发时 采集天然电磁场时间系列数据，有人工源激发时采集人工源电磁数据。

本发明增加4个电道，但电子集成版重量和体积增加不多，可与原 有电子版集成一起；增加8条连接导线，增加的重量相对于整个采集站 来说很少，都在制造海底采集站时内置于已有的四个塑料支架管内，现 场作业时不增加任何工作。

本发明提高了采集站和激发场源施工的灵活性，为室内压制噪音和 静态位移效应处理提供了可能，特别是在海底施工增加了数据安全保障， 特别适用于深海电磁数据采集。