瞬变电磁数据静校正的数据处理方法

摘要

本发明涉及一种对瞬变电磁数据进行静校正的数据处理方法。本发明首先确保数据消除了野外电磁干扰及边框效应的影响，根据晚期视电阻率公式计算晚期视电阻率，再根据视深度经验公式计算视深度，根据测点高程数据选择基准点和校正方式，通过各测点视深度与基准点视深度比值确定静校正因子，利用静校正因子与、的立方及平方关系校正这两个值，最后将得到的校正后、带入晚期视电阻率公式计算新的，此时将代入视深度经验公式就可以得到校正后的视深度，将该深度加上基准点高程，即可完成静校正过程。本发明可以快速有效消除定性解释中由于地形起伏产生的虚假异常，大大提高瞬变电磁法资料处理速度及解释精度，从而推动该方法技术的大幅度发展及应用。

说明书

技术领域   

本发明属于地球物理勘探技术领域，涉及一种对瞬变电磁数据进行静校正的数据处理方法。 

背景技术

静校正的概念较多应用于地球物理勘探领域中的地震勘探技术，随着技术发展，部分电磁法勘探中也逐渐引入了这一概念。例如在频率电磁测深法中，当地表或近地表存在局部电性不均匀二、三维地质体时，不均匀体的表面会形成一种电荷积累效应，而使电场发生畸变，且畸变值与发射频率无关，这就是静态效应，需要进行静校正处理，否则会严重影响定性处理解释结果，带来虚假异常。

瞬变电磁法简称TEM，是近年来广泛应用于资源勘查、工程物探、水文勘探等领域的一种电磁类勘探方法。由于其采集的是二次感应场的信号，而地层介质的二次感应场的变化与几何测深不同，所以之前普遍认为它适应地形复杂变化的能力较强，不需要进行静校正处理，但随着该方法的大量使用，发现在地形条件复杂地区，当实际的观测面起伏不平时，在起伏地表上观测的响应与水平面上观测的响应还是存在较大差异，TEM数据同样会受到地形造成的影响。

事实上，瞬变电磁法虽然属于时间域电磁法，但它与频率域电磁法仍有着千丝万缕的联系，在许多基本公式的推导中，都采用了先在频率域中讨论，最后通过傅氏变换转换为时间域的手段，因此TEM数据的处理解释不可避免的会像频率域电磁法一样受到地形造成的静态效应影响，需要研究有效的静校正处理技术。 

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种瞬变电磁数据进行静校正的数据处理方法，解决现有瞬变电磁数据处理技术中存在的地形造成的静态效应问题。     为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：

一种瞬变电磁数据进行静校正的数据处理方法，其特征在于：通过以下步骤实现： 

（1）、首先确保数据消除了野外电磁干扰及边框效应的影响；

（2）、根据晚期视电阻率公式

计算晚期视电阻率，式中亨/米，S_T为发送回线面积，S_R为接收线圈面积，t为测道时间，V(t)／I为归一化感应电动势；

（3）、根据视深度经验公式

计算视深度，式中，为视深度，为经验参数，为视电阻率，为测道时间；

（4）、根据测点高程数据选择基准点和校正方式：基准点意味着校正完成后各测点数据均相当于在该点对应高程处进行了测量，校正方式可根据地形影响程度的不同选择按测区校正、按测线方向校正和按测点方向校正；

（5）、通过各测点视深度与基准点视深度比值确定静校正因子；

（6）、利用静校正因子与、的立方及平方关系校正这两个值，得到、，为归一化感应电动势，为测道时间，为地形较低测点经校正后得到的测道时间， 为地形较低测点经校正后得到的归一化电动势；

（7）、将得到的校正后、带入晚期视电阻率公式

计算新的，为地形较低测点经校正后得到的晚期视电阻率；

（8）、此时将代入视深度经验公式

就可以得到校正后的视深度，为地形较低测点经校正后得到的视深度，将该深度加上基准点高程，即可完成静校正过程。

与现有技术相比，本发明方法简便，易于操作，不论对于理论数据还是实测数据，均有良好的处理效果，可以快速有效消除定性解释中由于地形起伏产生的虚假异常，大大提高瞬变电磁法资料处理速度及解释精度，从而推动该方法技术的大幅度发展及应用。

附图说明

图1为本发明的总流程图；

图2为本发明需校正单点与基准点关系示意图；

图3为瞬变电磁数据静校正技术实施例的理论模型静校正前效果图；

图4为瞬变电磁数据静校正技术实施例的理论模型静校正后效果图；

图5为瞬变电磁数据静校正技术实施例的实测数据静校正前效果图；

图6为瞬变电磁数据静校正技术实施例的实测数据静校正前效果图。  

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，本发明通过以下步骤实现：

（1）、首先确保数据消除了野外电磁干扰及边框效应的影响；

（2）、根据晚期视电阻率公式

计算晚期视电阻率，式中亨/米，S_T为发送回线面积，S_R为接收线圈面积，t为测道时间，V(t)／I为归一化感应电动势；

（3）、根据视深度经验公式

计算视深度，式中，为视深度，为经验参数，为视电阻率，为测道时间；

（4）、根据测点高程数据选择基准点和校正方式：基准点意味着校正完成后各测点数据均相当于在该点对应高程处进行了测量，校正方式可根据地形影响程度的不同选择按测区校正、按测线方向校正和按测点方向校正；

（5）、通过各测点视深度与基准点视深度比值确定静校正因子；

（6）、参见图2，以地形较高测点为基准点，利用静校正因子与、的立方及平方关系校正这两个值，得到、，为归一化感应电动势，为测道时间，为地形较低测点经校正后得到的测道时间， 为地形较低测点经校正后得到的归一化电动势；

（7）、将得到的校正后、带入晚期视电阻率公式

计算新的，为地形较低测点经校正后得到的晚期视电阻率；

（8）、此时将代入视深度经验公式

就可以得到校正后的视深度，为地形较低测点经校正后得到的视深度，将该深度加上基准点高程，即可完成静校正过程。

下面分别以理论模型和实测数据为例说明本发明效果：

给出一个瞬变电磁中心回线装置下的两层带地形的理论地电模型如图2所示，，，。从图3中可以看出，理论模型静校正前，在地下110m处，地形变化的位置视电阻率等值线出现一明显“台阶”，形态与地形相似，静校正后得到图4，可看到“台阶”基本消失，视电阻率分界线与模型参数吻合很好，说明了该静校正方法的有效性（图3、图4中黑色虚线为地层）。

图5为某煤矿测区内一条TEM测线静校正前的视电阻率剖面图，剖面上能明显看出，等值线形态变化与地形变化非常相似，与煤层形态很难看出关联，造成同一层位上视电阻率出现“逢沟必低”现象，即逢地形出现沟的位置必定有一个低阻异常产生；经静校正后得到图6，视电阻率等值线与地形的相关程度大大减弱，整体形态与煤层形态几乎完全吻合，低阻圈也基本消失，此时进行分析解释出的异常才是较为可信的（图5、图6中黑色点状线为地形，黑色实线为煤层）。