[发明专利]一种粗糙介质模型的时域电磁数据慢扩散成像方法

权利要求书

1.一种粗糙介质模型的时域电磁数据慢扩散成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)先获取探测区地质资料，根据已知信息获取地下的空间均匀粗糙度参数；

2)对电磁实测数据进行预处理，包括电磁数据双极性叠加、噪声去除以及电磁数据取样等处理；

3)将粗糙介质广义电导率代入波数表达式中，推导地下均匀粗糙介质的磁场表达式，通过定义自变量，将核函数采用无穷级数求和表示，得出广义视电导率计算方法，对预处理后的电磁数据进行广义视电导率参数计算；

4)根据均匀半空间模型的扩散深度推导思想，代入粗糙介质广义电导率公式到一维情况下扩散方程，推导地下粗糙介质的脉冲磁场的正向解，对z微商等于0求解广义扩散深度,再利用粗糙度参数值进行广义扩散深度计算；

5)将上述计算结果进行广义视电导率-扩散深度成像。

2.按照权利要求1所述的一种粗糙介质模型的时域电磁数据慢扩散成像方法，其特征在于：

步骤1中，根据探测区域的钻孔资料，获知探测区域的岩石组成情况，根据岩石节理表面图像以及像素点覆盖法原理获取分形维数D，进而获得空间均匀粗糙度参数λ＝2-D。

3.按照权利要求1所述的一种粗糙介质模型的时域电磁数据慢扩散成像方法，其特征在于：

步骤3中，将粗糙介质广义电导率公式σ＝σ₀(iω)^β，其中σ为广义电导率，σ₀为直流电导率，β为空间均匀粗糙度参数，ω为角频率；代入波数表达式中，k²＝-iωμσ₀(iω)^β，其中μ为磁导率，带到垂直电偶极子磁场垂直分量H_z表达式中

其中I为发射电流，ds为每段电偶子的长，y为观测点的y坐标，r为收发距，自然对数的底e≈2.71828；做s＝iω代换再计算拉普拉斯逆变换，获得阶跃电流的响应：

其中为阶跃电流的垂直电偶极子垂直磁场时间导数，α＝(μσ₀)^1/2r，t为时间；野外实测感应电动势V_d为：

其中S为接收线圈的有效面积；其核函数为

令求解α的值，进而得出直流电导率σ₀。

4.按照权利要求1所述的一种粗糙介质模型的时域电磁数据慢扩散成像方法，其特征在于：

步骤4中，根据经典扩散深度的定义方式，代入粗糙介质广义电导率公式，一维情况下扩散方程，对脉冲磁场的正向解为

对z微商

令公式(6)等于0可求解广义扩散深度。