[发明专利]基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法、瞬变电磁勘测装置

说明书

本发明公开一种基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法、瞬变电磁勘测装置，本发明可大幅缩小单数据点对应的三维反演空间，提高多道瞬变电磁三维反演效率，本方法包括如下步骤：S1.发射伪随机编码电流；S2.接收含有地质信息的伪随机响应；S3.获取大地脉冲响应；S4.载入反演区域、网格剖分模型参数；S5.构建最小参数泛函；S6.构建footprint加权矩阵；S7.获取地电结构在反演区域内的分布情况。本装置它包括：发射探头、接收机、工作平台。

技术领域

本发明涉及油气资源及地球物理领域，具体涉及一种基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法、瞬变电磁勘测装置。

背景技术

多道瞬变电磁法(Multi-TransientElectromagnetic,MTEM)是2002年以来国际上发展起来的新技术，我国矿产、油气资源短缺，铁、铜、铝和钾盐等对外进口依赖度较高，制约了国民经济的可持续发展；针对我国矿产资源储量严重不足的现状，“攻深探盲”已成为新一轮资源勘探的主战场。

然而，随着目标体埋藏深度的增加，探测环境愈加复杂，探测难度也急剧增大，兼顾大深度和高精度探测一直是地球物理勘探的世界性难题，受复杂的地形地貌和高昂的勘探费用等因素的制约，常规的勘探设备已无法满足大深度和高精度的要求；传统电磁法一般对低阻体探测相对灵敏，对高阻体识别能力相对较差；传统电磁法勘探面临的一个突出问题是，强人文噪声使采集数据的信噪比难以保证，当干扰信号不是很强时，利用现有的仪器和方法可以获得不错的效果，在强干扰区很难再获得高信噪比的电磁信号；另外，当目标体尺寸较小、埋藏深度较大时，传统电磁法在探测深度和精度上均会受到极大影响，直接限制了深部矿产的资源勘探。

随着多道瞬变电磁法在国外海洋油气储藏勘探上表现出显著优势，该方法获得了国内学者的广泛关注，相较于传统电磁方法，该方法具有对高阻体有较高的分辨率以及抗噪水平强等特点。在多道瞬变电磁数据处理解释方面，仍聚焦于一维反演与上阶跃波晚期近似直流电方法的二维反演，缺乏真正有效的多道瞬变电磁三维反演方法，现有反演方法难以适用于实际三维空间地质勘探的需求，迫切需要开展针对复杂三维地质体的多道瞬变电磁响应特征与反演解释。

三维电磁反演的模型参数与数据规模非常大，其所需的计算量和存储需求对于个人计算机往往是难以承受的；这个问题在多道瞬变电磁法进行三维反演时尤为突出；其一是因为多道瞬变电磁法在一个工区中常常具有数百个发射源和接收机的原因，传统MCSEM中使用的互易定理能有效最小化源的数量达到快速计算的目的，但是多道瞬变电磁中发射源和接收机个数基本相当，因此不能使用互易定理提高计算效率，造成灵敏度矩阵过大，造成储存与计算压力很大；其二是由于瞬变电磁法使用了比频率域电磁法多很多的频点，造成计算量的成倍增加。

因此，本发明使用footprint技术减小时间域灵敏度矩阵计算压力，使多道瞬变电磁三维反演成为可能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术多道瞬变电磁法三维反演中存在的问题，本申请公开一种基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法、瞬变电磁勘测装置，本发明可大幅缩小单数据点对应的三维反演空间，提高多道瞬变电磁三维反演效率。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

公开一种基于footprint技术的多道瞬变电磁反演方法，包括如下步骤：

S1.向地下发射伪随机编码电流；

S2.通过多台接收机接收含有地质信息的伪随机响应；

S3.从接收信号中去除发射机和接收机的系统响应，获取大地脉冲响应；

S4.载入反演区域、网格剖分模型参数；

S5.构建最小参数泛函；

S6.构建footprint加权矩阵；