[发明专利]获取和解释瞬态电磁测量结果的方法

权利要求书

1.一种对地球的地表下岩层进行可控源电磁勘测的方法，包括：

通过下列步骤获取在地球的地表下岩层的选择的体积上作出的瞬态电磁勘测测量结果：（i）在地球的地表下岩层的所选体积中利用经受电流在地球的地表下岩层处被施予的电流切换序列的电极感应电场，以及（ii）记录由设置在所选体积附近的瞬态可控源电磁勘测传感器检测的电场和磁场至少其中之一；

通过对电流切换序列中的第一序列的所测得的瞬态电磁响应进行建模而为所述地球的地表下岩层的所选体积生成电导率分布的初始模型；

针对与在所选体积上所作出的瞬态电磁勘测测量结果相对应的至少第一电流切换序列，计算所述初始模型的瞬态电磁响应；

针对在时间上在至少所述电流切换序列中第一序列之前的至少一个先前电流切换序列，计算所述初始模型的瞬态响应；

对所计算的瞬态响应进行求和；

把所述瞬态响应之和与获取的所述瞬态电磁勘测在所选体积上的测量结果进行比较；

调整所述初始模型的至少一个参数，并重复对瞬态响应进行计算、求和及比较，直到所计算的响应之和与所述瞬态电磁勘测测量结果之间的差小于选择的阈值为止；以及

将在进行所述调整和重复之后所得的初始模型设置为地球的地表下岩层的所选体积的最后模型。

2、根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述至少一个先前电流切换序列的所计算的瞬态响应的峰值幅度与另一选择的阈值进行比较；

如果所述峰值幅度超过了所述另一选择的阈值，则计算在时间上在所述至少一个先前切换序列之前的电流切换序列的瞬态响应；以及

对于在时间上连续的先前电流切换序列，重复对峰值幅度进行比较和对瞬态响应进行计算，直到所述峰值幅度低于所述另一选择的阈值为止。

3、根据权利要求2所述的方法，还包括：

对所有电流切换序列的所计算的瞬态响应进行求和；

把所述瞬态响应之和与所述勘测测量结果进行比较；以及

调整所述模型，并重复对所有瞬态响应进行计算，直到所计算的响应之和与所述勘测测量结果之间的差小于选择的阈值为止。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，所述切换序列包括切断直流。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，所述切换序列包括接通直流。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述切换序列包括直流极性倒转。

7、根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁勘测测量结果包括响应于向地球的地表下岩层中施予的电流而作出的电压测量结果。

8、根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁勘测测量结果包括响应于向地球的地表下岩层中施予的磁场而作出的电压测量结果。

9、根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁勘测测量结果包括响应于向地球的地表下岩层中施予的电流而作出的磁场幅度测量结果。

10、根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁勘测测量结果包括响应于向地球的地表下岩层中施予的磁场而作出的磁场幅度测量结果。

11、一种对地球的地表下岩层进行可控源电磁勘测的方法，包括：

在地球的地表下岩层的所选体积上方设置电极；

在地球的地表下岩层的所选体积附近设置瞬态可控源电磁勘测传感器；

激励所述电极，以便在地球的地表下岩层的所选体积内感应瞬态磁场和瞬态电场中的至少一个，所述感应包括至少第一电流切换序列，该电流在地球的地表下岩层处被施予；

利用瞬态可控源电磁勘测传感器、检测响应于瞬态磁场和瞬态电场中的所述至少一个而感应的电压和磁场幅度中的至少一个；

通过对所述第一电流切换序列所测得的瞬态电磁响应进行建模而为所选体积生成电导率分布的初始模型；

针对至少第一电流切换序列，计算对所述初始模型的瞬态电磁响应；

针对在时间上在至少所述电流切换序列中第一序列之前的至少一个先前电流切换序列，计算对所述初始模型的瞬态响应；

对所计算的瞬态响应进行求和；

将瞬态响应之和与所检测的磁场幅度和电压中的至少一个进行比较；

调整所述初始模型的至少一个参数，并重复计算瞬态响应、求和及比较，直到所计算的响应之和与所检测的磁场幅度和电压中的至少一个之间的差小于所选择的阈值为止；以及

将在进行所述调整和重复之后所得的初始模型设置为地球的地表下岩层的所选体积的最后模型。

12、根据权利要求11所述的方法，还包括：

将至少一个先前电流切换序列的所计算的瞬态响应的峰值幅度与另一选择的阈值进行比较；

如果所述峰值幅度超过了所述另一选择的阈值，则计算在时间上在所述至少一个先前切换序列之前的电流切换序列的瞬态响应；以及

对于在时间上连续的先前电流切换序列，重复比较峰值幅度并计算瞬态响应，直到所述峰值幅度小于所述另一选择的阈值为止。

13、根据权利要求12所述的方法，还包括：

对所有切换序列的所计算的瞬态响应进行求和；

将所述瞬态响应之和与所述勘测测量结果进行比较；以及

调整所述模型，并重复对所有瞬态响应进行计算，直到所计算的响应之和与所述勘测测量结果之间的差小于选择的阈值为止。

14、根据权利要求11所述的方法，其中，所述切换序列包括切断直流。

15、根据权利要求11所述的方法，其中，所述切换序列包括接通直流。

16、根据权利要求11所述的方法，其中，所述切换序列包括直流极性倒转。         

17、根据权利要求11所述的方法，其中，所述检测包括响应于向地球的地表下岩层中施予的电流而进行的测量。

18、根据权利要求11所述的方法，其中，所述检测包括响应于向地球的地表下岩层中施予的磁场而进行的电压测量。

19、根据权利要求11所述的方法，其中，所述检测包括响应于向地球的地表下岩层中施予的电流而进行的磁场幅度测量。

20、根据权利要求11所述的方法，其中，所述检测包括响应于向地球的地表下岩层中施予的磁场而进行的磁场幅度测量。

21、一种对介质进行可控源电磁勘测的方法，包括：

借助于下列步骤，通过多个切换序列来测量介质的瞬态响应：（i）在所述介质中利用经受电流在地球的地表下岩层处被施予的电流切换序列的电极感应电场，以及（ii）记录由设置在所述介质附近的瞬态可控源电磁勘测传感器检测的电场和磁场至少其中之一，所述介质是地球的地表下岩层的选择的体积；

产生介质的电导率分布的模型；

对于所述电流切换序列中的第一序列计算对所述模型的瞬态响应；

对于在时间上在至少所述电流切换序列中第一序列之前的至少一个先前电流切换序列，计算对所述模型的瞬态响应；

将所计算的先前序列的响应与建模的第一序列响应进行求和；

将所述瞬态响应之和与至少所述电流切换序列中第一序列处所测量的瞬态响应进行比较；

调整所述模型的至少一个参数，并重复对瞬态响应进行计算，直到所计算的响应之和与至少所述电流切换序列中第一序列处所测量的瞬态响应之间的差小于选择的阈值为止。

22、根据权利要求21所述的方法，还包括：

将所述至少一个先前电流切换序列的所计算的瞬态响应的峰值幅度与另一选择的阈值进行比较；

如果所述峰值振幅超过了所述另一选择的阈值，则计算在时间上在所述至少一个先前切换序列之前的电流切换序列的瞬态响应；以及

对于在时间上连续的先前电流切换序列，重复对峰值幅度进行比较和对瞬态响应进行计算，直到所述峰值幅度小于所述另一选择的阈值为止。

23、根据权利要求22所述的方法，还包括：

对所有切换序列的所计算的瞬态响应进行求和；

将所述瞬态响应之和与至少所述电流切换序列中第一序列处所测量的瞬态响应进行比较；以及

调整所述模型，并重复对所有瞬态响应进行计算，直到所计算的响应之和与至少所述电流切换序列中第一序列处所测量的瞬态响应之间的差小于选择的阈值为止。

24、根据权利要求21所述的方法，其中，所述电流切换序列包括切断直流。

25、根据权利要求21所述的方法，其中，所述电流切换序列包括接通直流。

26、根据权利要求21所述的方法，其中，所述电流切换序列包括直流极性倒转。

27、根据权利要求21所述的方法，其中，所述所测量的瞬态响应包括响应于向所述介质中施予的电流而作出的电压测量结果。

28、根据权利要求21所述的方法，其中，所述所测量的瞬态响应包括响应于向所述介质中施予的磁场而作出的电压测量结果。

29、根据权利要求21所述的方法，其中，所述所测量的瞬态响应包括响应于向所述介质中施予的电流而作出的磁场幅度测量结果。

30、根据权利要求21所述的方法，其中，所述所测量的瞬态响应包括响应于向所述介质中施予的磁场而作出的磁场幅度测量结果。