[发明专利]一种层状介质瞬变电磁测深定性分析方法

说明书

本发明涉及一种层状介质瞬变电磁测深定性分析方法，包括下述的步骤：利用瞬变电磁法获得层状介质断面单个实测点的二次场衰减曲线；确定背景二次场曲线；将单个实测点的二次场衰减曲线数值对应比上背景二次场曲线数值，所得结果再取相反数，得到二次场反比值曲线；根据二次场反比值曲线随时间变化规律定性判断层状地电结构或相对于参考点的地电结构的变化。该方法能够就单个瞬变电磁测深点进行垂向电性结构的定性分析，同时能够实时对比测点相对背景参考点下方的垂向电性结构变化，以便现场实时发现异常测点并做出应对。

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种通过瞬变电磁法来定性分析层状介质地电结构的方法。

背景技术

瞬变电磁法是地球物理勘探领域一种很重要的方法，该方法常用装置是在发射导线中通入电流，向地下发射一次场，然后瞬间关断发射电流，在关断间隙以天线观测地下介质感应出的二次场。地下地电断面不同，将得到不同衰减形态的二次场。

地电断面是按电学性质，如电阻率、介电常数、磁导率或极化率划分出来的电性垂向断面。在绝大多数情况下，电阻率是基本参数，层状介质是由两个或两个以上相互平行的、电阻率不同的岩层所组成。对于相对高或低的电阻率厚层往往可以成为研究区域的标准电性界面，可一定程度客观反映地区地质构造的基本特征，因此通过瞬变电磁方法研究层状介质相邻厚层的电阻率变化具备重要意义。

由于实际观测记录的二次场是一条随着时间增加而逐渐减小的衰减曲线(图1)。因此，通过单点二次场衰减曲线来定性判断地下垂向电性结构非常困难。目前，对原始数据的定性分析方法是通过多点测深曲线构成的剖面图来分析：如图2所示，若剖面二次场曲线出现高峰隆起，则定性判定对应点地下存在相对低阻体；反之，则判定对应点地下存在相对高阻体。该方法适用于分析横向电性结构，不能根据单点测深曲线分析层状介质的垂向电性结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以通过单点瞬变电磁测深曲线来定性分析层状介质地电结构的方法，能够就单个瞬变电磁测深点进行垂向电性结构的定性分析，同时能够实时对比测点相对背景参考点下方的垂向电性结构变化。

本发明的技术方案为：一种层状介质瞬变电磁测深定性分析方法，包括下述的步骤：

利用瞬变电磁法获得层状介质断面单个实测点的二次场衰减曲线；

确定背景二次场曲线：若是定性分析层状地电结构，为符合均匀半空间衰减规律的任意二次场曲线；若是定性分析某测点相对于背景围岩的地电结构的变化，则为参考点的二次场曲线，该参考点能代表测区背景围岩地电结构；

将单个实测点的二次场衰减曲线数值对应比上背景二次场曲线数值，所得结果再取相反数，得到二次场反比值曲线；

根据二次场反比值曲线随时间变化规律定性判断层状地电结构或相对于参考点的地电结构的变化。

所述二次场反比值曲线随时间变化能反映层状介质由浅至深各层电阻率相对变化。若二次场反比值曲线随时间增加，则表示地下相邻岩层电阻率随深度加深而变大，或相对于参考点其地下有相对高阻层；反之，若二次场反比值曲线随时间减小，则表示地下相邻岩层电阻率随深度加深而减小，或相对于参考点其地下有相对低阻层。

所述二次场为同点装置下的晚期二次场。

所述层状介质是指由两个或两个以上相互平行的、电阻率不同的岩层所组成，各层电阻率差异和厚度能被所采用瞬变电磁法分辨。

本发明方法的理论基础：

瞬变电磁中，同点装置是指发射和接收回线的中心点在同一个位置的装置，中心回线装置、重叠回线装置、共圈回线装置都属于同点装置。在均匀半空间条件下，同点装置晚期的瞬变二次场信号与时间满足以下关系

dB/dt∝t^-5/2