[发明专利]一种瞬变电磁阶跃响应的获取方法

说明书

本发明提供了一种瞬变电磁阶跃响应的获取方法，该方法对瞬变电磁任意发射波形和响应进行全时刻采样和记录，获得瞬变电磁全波形和瞬变电磁全波形响应；采用脉冲波形对瞬变电磁任意发射波形进行离散，将离散所得结果进行归纳和递推后，获得瞬变电磁任意波形响应和瞬变电磁阶跃响应的关系式；采用该关系式可将瞬变电磁任意波形响应转换为阶跃波形响应。本发明的瞬变电磁阶跃响应的获取方法，能够获得理想情况下瞬变电磁阶跃响应，进而使得勘探精度得以提高。

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，涉及瞬变电磁，具体涉及一种瞬变电磁阶跃响应的获取方法。

背景技术

瞬变电磁法是一种通过在地面发射回线中通入发射电流，在发射电流关断期间观测瞬变电磁二次磁场信号的勘探方法。由于瞬变电磁法具有施工效率高、勘探效果好等优势，因而被到国内外地球物理学者广泛应用于煤田、金属矿、地质普查等领域。从理论上分析，在采用瞬变电磁法进行勘探的过程中，发射电流关断越快，其测量的关断后的响应越符合瞬变电磁场的基本理论，其响应特征也越能反映地下介质的电性规律。但是在实际应用中发现，发射机难以准确控制发射电流使其呈阶跃波形关断，致使瞬变电磁场早期数据受到瞬变电磁波的发射波形的影响，从而影响勘探精度。

申请公布号为CN112731539A的中国发明专利公开了一种零磁通多线圈接收的瞬变电磁法探测装置，所述的装置采用特殊形状的接收线圈，通过调节两个或者多个发射线圈的位置，使得发射线圈产生的一次磁场在接收线圈内部的总的磁通量为零，从而有效的消除了一次场对接收线圈的干扰。

授权公告号为CN212808654U的中国实用新型专利公开了一种矿用本安型共面等值反磁通瞬变电磁仪，该专利利用多组子发射线圈采用共面等值反磁通的结构，使得多组子发射线圈在接收线圈内产生的总磁通量为零，可以有效减小互感影响。

授权公告号为CN211406004U的中国实用新型专利公开了一种减小瞬变电磁关断时间的信号发射装置，该专利利用双绞线、双电子开关组合，从而有效减小发射电流的关断时间，使测量瞬变电磁场早期道信号更准确，来提高瞬变电磁的勘探精度。

上述现有技术均是从硬件角度出发，利用多个发射线圈之间的位置、大小、发射电流强度组合，通过方向相反的发射磁场，调节接收线圈在关断瞬间内部一次场的磁通量为零，来获取阶跃发射波形的瞬变电磁阶跃响应。但是，这些方向相反的磁场同时也削弱了地下勘探目标体附近的一次磁场，使激发能量变弱，相应的接收到的二次磁场也变弱，致使勘探深度变浅，从而影响了勘探效果。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于，提供一种瞬变电磁阶跃响应的获取方法，解决现有技术中由于瞬变电磁场被瞬变电磁发射波形所影响而导致勘探精度降低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种瞬变电磁阶跃响应的获取方法，该方法对瞬变电磁任意发射波形和响应进行全时刻采样和记录，获得瞬变电磁全波形和瞬变电磁全波形响应；采用脉冲波形对瞬变电磁任意发射波形进行离散，将离散所得结果进行归纳和递推后，获得瞬变电磁任意波形响应和瞬变电磁阶跃响应的关系式；采用该关系式可将瞬变电磁任意波形响应转换为阶跃波形响应。

本发明还具有如下技术特征：

具体的，该方法具体包括如下步骤：

步骤一，发射、记录和采样；

发射并记录瞬变电磁发射波形，获得瞬变电磁任意波形Λ，所述的瞬变电磁任意波形Λ能够离散为多个脉冲波形的叠加；所述的瞬变电磁任意波形Λ包括持续段瞬变电磁任意波形Λ₁和下降段瞬变电磁任意波形Λ₂；

对持续段、下降段、关断后的瞬变电磁响应进行采样，获得瞬变电磁全波形响应P，所述的瞬变电磁全波形响应P能够离散为多个脉冲响应的叠加；