一种四方位全覆盖三维可控源电磁数据采集方法

摘要

本发明是一种四方位全覆盖三维可控源电磁数据采集方法，围绕勘探目标在地面布设四个互相正交的水平激发场源A

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探方法，是新型多场源激发可控源电磁勘探技术， 具体是一种四方位全覆盖三维可控源电磁数据采集方法。

背景技术

传统的大地电磁勘探利用天然场源，因此不需要考虑场源的布设。目前 广泛应用的可控源声频电磁勘探方法和长偏移瞬变电磁勘探方法等可控源电 磁法都只布设一个激发场源,只能在场源附件一定范围内接收，当一个场源的 激发能量不能满足接收点信号的性噪比要求时，才选择合适位置重新布设场 源。单一激发场源的信号存在一系列问题：首先，由于地下构造的复杂性， 不同位置或方位的激发场由于地层结构岩性差异影响，致使电磁场传输过程 不同，在接收点会产生明显差异；第二，离场源远近不同，通过地面、空中 和地下到达接收点的场信号成分差别很大，即照明度不同，因此，接收点的 场源特性存在差异，比如近区，主要为地下直达波场，而远区主要为从地面 或空中传播的平面波，因此，接收到的信号严重受非勘探目标影响，在近区 和远区之间还存在过渡区，其电磁场特性更为复杂；因此，传统可控源电磁 法勘探常常因为场源效应不能很好消除其应用效果大打折扣，甚至产生错误 结果。

发明内容

本发明目的是提供针能够弥补场源之间信号差异，使测点信号相对均匀， 有效消除或压制场源效应产生的差异或误差的四方位全覆盖三维可控源电磁 数据采集方法。

本发明通过以下方案实现：

围绕勘探目标在地面布设四个互相正交的水平激发场源A₁B₁、A₂B₂、A₃B₃、 A₄B₄，四个场源首尾相接形成正方形（或矩形），水平激发场源的四个角点设 置为接地点，布设四个接地电极，在四个互相正交的水平激发场源内围绕的 正方形或矩形内布设接收测网，组成四方位全覆盖激发场源和矩形中间接收 的三维采集。

所述的接收测网密度（测点间距）为25-200米，每个测点布设一个采集 站，采集站是单道或2道或3道或4道或5道，测量五分量电磁场或其中某 几个分量，五个分量分别是与激发场源平行和垂直的水平电场分量Ex、Ey， 水平磁场分量Hx、Hy和垂直于地面的磁场Hz。

如果勘探目标走向长度大于5-8km，则可布设两个或两个以上个四方位全 覆盖激发场源，每两个四方位全覆盖激发场源之间要重叠20%面积。

所述的四个互相正交的水平激发场源为正方形或矩形。

所述的水平激发场源A₁B₁与A₂B₂共用一个接地点，B₁与A₂是接在同一个接 地点上；A₂B₂与A₃B₃共用一个接地点，B₂与A₃是接在同一个接地点上；A₃B₃与 A₄B₄共用一个接地点，B₃与A₄是接在同一个接地点上；A₄B₄与A₁B₁共用一个接 地点，B₄与A₁是接在同一个接地点上。

所述的水平激发场源边长比勘探目标长度大10-30%，最大为10km。

本发明克服了常规方法中，单一激发场源的信号存在一系列问题，能够 明显改善照明度，使测点信号相对均匀，有效消除或压制场源效应产生的差 异或误差，特别是为电磁数据处理方法完善和改进提供了新的方向，将给可 控源电磁勘探带来突破性的效果，形成一种全新的电磁勘探技术。

附图说明

图1可控源电磁勘探四方位全覆盖激发采集布设图；

图2可控源电磁勘探四方位全覆盖激发采集实例1；

图3两个重叠的四方位覆盖激发场采集实例2。

具体实施方式

以下结合附图和实例详细说明本发明。

图1是本发明可控源电磁勘探四方位全覆盖激发采集布设图。

围绕勘探目标在地面布设四个互相正交的水平激发场源A₁B₁、A₂B₂、A₃B₃、 A₄B₄，四个场源首尾相接，水平激发场源的四个角点设置为接地点，布设四个 接地电极，在四个互相正交的水平激发场源内围绕的正方形或矩形内布设接 收测网，组成四方位全覆盖激发场源和矩形中间接收的三维采集。

所述的接收测网密度（测点间距）为25-200米，每个测点布设一个采集 站，采集站是单道或2道或3道或4道或5道，测量五分量电磁场或其中某 几个分量，五个分量分别是与激发场源平行和垂直的水平电场分量Ex、Ey， 水平磁场分量Hx、Hy和垂直于地面的磁场Hz。

如果勘探目标走向长度大于5-8km，则可布设两个或两个以上个四方位全 覆盖激发场源，每两个四方位全覆盖激发场源之间要重叠20%面积。

所述的水平激发场源A₁B₁与A₂B₂共用一个接地点，B₁与A₂是接在同一个接 地点上；A₂B₂与A₃B₃共用一个接地点，B₂与A₃是接在同一个接地点上；A₃B₃与 A₄B₄共用一个接地点，B₃与A₄是接在同一个接地点上；A₄B₄与A₁B₁共用一个接 地点，B₄与A₁是接在同一个接地点上。

所述的水平激发场源边长比勘探目标长度大10-30%，最大为10km。

本发明图2为具体实例，围绕勘探目标在地面布设四个互相正交的水平 激发场源A₁B₁、A₂B₂、A₃B₃、A₄B₄，四个场源首尾相接，水平激发场源的四个角 点设置为接地点，布设四个接地电极，在四个互相正交的水平激发场源内围 绕的正方形或矩形内布设接收测网，组成四方位全覆盖激发场源和矩形中间 接收的三维采集。

所述的接收测网密度（测点间距）为25米，每个测点布设一个采集站， 采集站是4道，测量四个电磁场分量，即与激发场源平行和垂直的水平电场 分量Ex、Ey，水平磁场分量Hx、Hy。

勘探目标走向长度小于3km，布设一个四方位全覆盖激发场源，四个场源 的长度均为4km。

所述的水平激发场源A₁B₁与A₂B₂共用一个接地点，B₁与A₂是接在同一个接 地点上；A₂B₂与A₃B₃共用一个接地点，B₂与A₃是接在同一个接地点上；A₃B₃与 A₄B₄共用一个接地点，B₃与A₄是接在同一个接地点上；A₄B₄与A₁B₁共用一个接 地点，B₄与A₁是接在同一个接地点上。

所述的水平激发场源边长4km，比勘探目标长度大25%。

本发明如图3为实例2。围绕勘探目标在地面布设2个四四方位全覆盖激 发场源，四个水平激发场源A₁B₁、A₂B₂、A₃B₃、A₄B₄，四个场源首尾相接，水平 激发场源的四个角点设置为接地点，布设四个接地电极，在四个互相正交的 水平激发场源内围绕的正方形内布设接收测网，正方形场源边长4km，组成四 方位全覆盖激发场源和场源所围成的正方形中间接收的三维采集。

所述的接收测网密度（测点间距）为200米，每个测点布设一个采集站， 采集站是4道，测量4分量电磁场，即与激发场源平行和垂直的水平电场分 量Ex、Ey，水平磁场分量Hx、Hy。

由于勘探目标走向长度大于5km，需要再布设一个四方位全覆盖激发场 源，与前一个四方位全覆盖激发场源之间要重叠20%面积。

所述的2个四个互相正交的水平激发场源均为正方形。

所述的水平激发场源A₁B₁与A₂B₂共用一个接地点，B₁与A₂是接在同一个接 地点上；A₂B₂与A₃B₃共用一个接地点，B₂与A₃是接在同一个接地点上；A₃B₃与 A₄B₄共用一个接地点，B₃与A₄是接在同一个接地点上；A₄B₄与A₁B₁共用一个接 地点，B₄与A₁是接在同一个接地点上。

所述的水平激发场源边长比勘探目标长度大20%，边长均为4km。

实例2中，地下储层目标大小3x5km，布设两个重叠的四方位覆盖激发场 源，(如图3)，每个四个互相垂直的水平激发场源，形似正方形,边长4km， 四个角点为接地点，布设四个接地电极，接收测网布设在研究目标上方，四 个激发所围绕的正方形内。四个水平激发场源分别为A₁B₁、A₂B₂、A₃B₃、A₄B₄， 每个场源长4km，同时，使A₁B₁与A₂B₂共用一个接地点，B₁与A₂是接在同一个 接地点上的，同样，A₂B₂与A₃B₃共用一个接地点，B₂与A₃是接在同一个接地点 上的，A₃B₃与A₄B₄共用一个接地点，B₃与A₄是接在同一个接地点上的，A₄B₄与 A₁B₁共用一个接地点，B₄与A₁是接在同一个接地点上的，四个场源首尾相接， 接收测网布设于研究目标上方地面(如图3)。测网为3x3km，每个测点布设一 个五分量采集站，测量五分量电磁场，即与场源AB平行和垂直的水平电场分 量Ex、Ey，水平磁场分量Hx、Hy和垂直磁场Hz（如图3）。完成第一个四方 位激发和测量后，将四方位场源整个移动7个测点位，使两个四方位场源重 叠，如图虚线所示。