资源描述：
《论瞬变电磁测深法的探测深度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2004年10月石油地球物理勘探第39卷第5期·经验交流·论瞬变电磁测深法的探测深度薛国强(西安交通大学电子与信息学院)摘要薛国强.论瞬变电磁测深法的探测深度.石油地球物理勘探,2004,39(5):575～578文中分析了瞬变电磁发送线圈等效回路的暂态过程,得出线圈自感信号振幅的理论表达式,认为线圈自感信号的衰减不仅与时间有关,而且与等效回路的材料有关;计算了不同大小线圈的自感信号的幅值和衰减时间范围,得出了瞬变电磁测深法对地探测时存在一个最小深度的结论。由于电磁信号在地下传播时不断衰减,瞬变电磁测深法有一个最大探测深度。对
2、大小不同的线框和不同介质电阻率等常用装置及典型地电情况,给出了估算瞬变电磁能探测的最小和最大探测深度的方法及估算结果。得出的结论对野外生产具有指导意义。关键词瞬变电磁最小探测深度最大探测深度线圈自感信号衰减渡过程,接收线圈所接收的信号有两种:一种是来自引言地下的电磁感应信号,另一种是线圈本身的自感及发送线圈的自感影响。在瞬变电磁接收信号的早期瞬变电磁法是利用阶跃波或其他脉冲电流场源时间道中,线圈自感信号比有用信号大得多,但比有激励大地产生过渡过程场,断电瞬间在大地中形成用信号衰减也快得多,所以总存在一个使瞬变电磁涡旋交变电磁场
3、,测量这种由地下介质产生的二次无法分辨有用信号的时间范围。对这一问题的讨论感应电磁场随时间变化的衰减特性,从而达到解决和定量估计,目前较少引起人们的关注。[1]地质问题的目的。由于瞬变电磁所发射的阶跃脉如何进行信号分离,研究瞬变电磁早期信号特冲实际上是由各种高频和低频谐波叠加而成,一次征,提高瞬变电磁的浅层分辨能力,这是一个难[2]发射可以同时完成不同深度的信息探测,所以此方点。在研究这一问题之前,必须定量确定线圈自感法的探测效率高。的影响时间范围及瞬变电磁的最小探测深度。本文由于瞬变电磁场在介质中传播时能量不断地衰就是基于这
4、一情况,对均匀半空间条件下瞬变电磁减,具有趋肤效应,当能量衰减到一定程度时就不可响应信号和线圈的自感信号进行分析和对比,找出分辨,所以此方法具有最大探测深度。一般情况下都自感信号的影响幅度和范围,计算出可分辨有用信是根据关断时间和趋肤深度来估计探测深度,但探号的最早时间,给出了估算瞬变电磁能探测的最小测深度受各种因素影响,如目标层大小及电性、目标深度的方法和公式及估算结果。同时分析了最大探层异常与地质噪声的分离程度、电磁噪声电平等,所测深度的影响因素,计算了不同情况下瞬变电磁方以估算探测深度时应考虑上述影响因素。法的最大探测深
5、度。通常所说的瞬变电磁对目标层的探测深度,主要指瞬变电磁的最大探测深度。但还有一个不被人最小探测深度分析与计算们关注的问题,那就是最小探测深度,即瞬变电磁对地探测时还存在一个不可探测的“盲深度”。因为不线圈暂态过程分析论是发送线圈还是接收线圈本身都有一个固有的过线圈相当于等效RCL回路,即可看成是由一个本文于2003年9月16日收到。基金项目:国家自然科学基金(49974026),教育部“教育振兴行动计划”资助项目。576石油地球物理勘探2004年[3～5]电阻电感和电容组合成的电路,如图1所示。图其中:a为方框的边长,a≥r
6、0,采用较常用的线材r0*中R是线圈的电阻,R是匹配电阻,C是等效电=0.73mm;等效电容CRLC=4LC1,C1为每米长度的-9容,U是发送电压,L为自感,它与线圈的形状、大小线圈电容,计算中取值为160×10F。及周围的介质有关。当突然断开或接通电路中的电最小深度的计算源时,这个电路中的电流将从原来的状态向着新的电磁感应信号衰减很慢,而线圈的自感信号却稳定状态变化,这种变化过程不可能瞬时内完成,中衰减很快。根据这一特点,笔者定义自感信号衰减三间存在一个过程,其回路方程为个数量级时的时间为最早可分辨时间,其所对应的11深度
7、为最小探测深度。具体计算步骤如下:IR-i1+i2=0(1)pCpC(1)对于一定的导线材料,根据式(5)计算材料1*1i2pL++R-i1=0(2)电感;pCpC222(2)在已知材料电感和给定电容的情况下,计算p+mpmi1=p(p+m)2=(p+m)2+p(p+m)2参数m;1经过域的变换,得到时间域方程(3)根据参数m,利用公式t=,算出U(t)达m-mti1(t)=2Imte(断电后线圈的自感电流)(3)到极大值时所对应的时间;-mtU(t)=2IRmte(断电后线圈的自感电压)(4)(4)根据式(4),算出U(t)
8、的极大值;上述式中:p是阶跃源的谱;m是一个常数,m=(5)算出U(t)极大值的千分之一值;-11/LC,单位为s。(6)根据式(4),由步骤(5)的结果算出时间,这一时间即为最早可分辨时间tmin,它的单位是s;(7)依据下式hmin=tmin计算出最小探测深度,式中:
