[发明专利]大地电磁镜像测深方法

权利要求书

1.在超深层大地电磁法所定义大地电磁场场源、属性的基础上，全新诠释的频率与深度及介质相互关系的内容包括：

a、来自于地球内部相对稳定的大地电磁场由电磁波的电场和磁场交替传播到地表，我们在地面采集到的电场信号和磁场信号分别是电磁波穿过地壳衰减后电场和磁场剩余的能量值；

b、视地面为边界面、地下介质体为观察区域的大地电磁场符合场的唯一性定理条件，地下某点介质的电磁场能量值在边界上必定存在一个与对应的唯一解；

c、由镜像法可知，地面上某一频率的测值为地面下某一点场能的镜像值。按照频率大小测取的镜像值序列，就是大地电磁测深与频率对应深度介质场能的唯一序列值；

d、电磁波所穿过的地壳介质属于非线性弱导电媒质，其电导率σ远小于磁导率、介电常数等参数值的影响、可以忽略不计，电磁波的衰减与频率无关，即地下不同深度介质衰减程度大小(地面镜像值大小)与深度无关；

e、地面测值的镜像深度为电磁波的一个波长，且频率与镜像深度(波长)是一一对应的固定关系，与地下介质场能大小及特性无关；

f、因影响电磁波能量穿过介质时衰减程度的参数多、不可能测算电磁波速，故难以通过各种假设使之简化形成数学模型计算不同频率对应的深度，只能在实践中通过获取较多频率对应深度的典型经验值来确定。

2.根据权利要求1所述大地电磁场源辐射电磁波的频率与深度及介质相互关系的内容，大地电磁镜像测深法的频率与深度的关系特征在于：

a、视地面为边界面、地下介质体为观察区域的大地电磁场符合场的唯一性定理条件，地下某点介质的电磁场能量值在边界上必定存在一个与其对应的唯一解；由镜像法可知，地面上某一频率的测值为即为地面下某一点场能的唯一的镜像值，不存在多解性；

b、在地面上按照频率大小测取的镜像值序列，对应的是由浅入深地下介质大地电磁场能的唯一序列值，完全可以表征探测点下介质序列的电磁反应特性；

c、因在非线性弱导电媒质中介质的电导率σ可以忽略不计，电磁波的衰减与频率无关，即地下不同深度介质衰减程度大小与其所在深度无关，地面测值大小亦与深度无关；

d、地面测值的镜像深度为电磁波的一个波长，且频率与镜像深度(波长)是一一对应的固定关系，无论探测点空间位置在何处，都是以地面为起始深度基准面的；

e、因影响电磁波能量穿过介质时衰减程度的参数多、不可测算其电磁波速，故难以通过各种假设使之简化形成数学模型计算不同频率对应的深度，唯有通过实践获取较多频率对应深度的典型经验值，然后通过插值计算求得频率-深度关系表。

3.根据权利要求1、2所述大地电磁场源辐射电磁波的频率与深度及介质相互关系的内容及特征，建立大地电磁镜像测深方法频率——深度关系表的方法如下：

a、目前最直接、最真实的实物验证办法就是钻孔取岩芯，无论测深岩性分析结果为何、在什么深度位置，都可以通过查验岩芯得以验明；

b、因液态的水、石油等对电磁波的吸收衰减能力强，无论其所处位置深浅、经过衰减到达地表后测得的电磁波剩余能量值都是较低的值，可以将低值的水层或石油层作为验证的目标层；

c、通过剖面全频段测深分析找出钻孔可能遇到的含水层，钻孔取芯后找出含水层的准确深度位置，与测深结果进行比较，确定含水层深度所对应的频率作为频率-深度关系的典型经验值；

d、通过大量的钻井取芯对比验证确定出较多且覆盖较大深度和密度的频率-深度的典型经验值后，通过线性插值计算建立频率-深度关系表；

e、因钻孔取芯的深度有限，在初步确定一千米之上的频率-深度关系表后，其下深度的验证工作可以通过地热井或油井钻探来替代，具体以测井报告为准与探测预报深度进行比对确立典型经验值；

f、在实践中不断增加典型经验值的密度和深度，不断总结经验对已有典型经验值进行修正以提高精准度。