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瞬变电磁法新技术

瞬变电磁法新技术

原题目:算术等间隔密集采样技术的应用及其对瞬变电磁(TEM)法探测结果的影响
 
作者:周安昌
北京桔灯地球物理勘探有限公司技术顾问
作者单位:中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所原地面电法室主任、教授级高工
 
众所周知,在以往的瞬变电磁法工作中,是以对数间隔窗口输出衰变电压的测量结果的,同时,也以此进行资料处理和数据解释。

目前,大多数瞬变电磁仪是将观测结果以对数间隔窗口的数据,输出30个左右窗口(道)的数据的。也就是说,在一个级次的时间间隔内,最多只有5~6个窗口的数据。

多数工作者也认为,这样的数据密度就可满足解释需要了。事实并非如此,特别是在晚延时时间段,对数窗口的密度就更显不足了。 

 
1、TEM法对数间隔窗口数据的主要缺点(The Disadvantage of TEM Log Interval Window Data )
 
a.在高噪音条件下,工作效率低。
b.事后处理能力差。
c.无法消除强偶然噪音。
d.无法获得晚时间段(深部)的细致信息。
 
2. TEM法算术等间隔密集窗口数据的优点(The Advantage of Arithmetic Equal Interval Window Data )

a.工作效率高。不需要耗费过多的叠加时间。
b.事后处理能力强。可采用剔除、滤波和叠加等方法压制各种噪音干扰。
c.可根据探测目标体的大小,设置不同宽度的取样窗口。
d.在输出窗口的值有一定比例负值的情况下,仍可获得好的数据结果。
 
3. 算术等间隔密集窗口数据在延长TEM法的有效窗口时间和加大TEM法探测深度的作用(The function of Arithmetic Equal Interval Window Data To Prolong TEM Available Window Time And Deepen TEM Detection Depth)
 
图1  广东高明 B-B’测线4920点电压衰减曲线对比图
 
       a 单次算术等间隔窗口数据曲线(蓝色)。 
       b 单次算术等间隔窗口数据滤波后曲线(绿色)。
       c  5次观测算术间隔数据,滤波和叠加后的曲线(红色)。
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图2  广东高明A—A′线2540点电压衰减曲线对比图
      a 对数间隔窗口数据曲线(黑色)。
      b 单次算术间隔窗口数据滤波后曲线(蓝色)。
      c 5次观测算术间隔窗口数据,滤波和叠加后曲线。 
 
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4. 算术等间隔密集采样技术可提高TEM法深部     探测的分辩率( Arithmetic Equal Interval Sampling Technology Will Greatly Raise The Resolution of TEM Deep Detection )
   
 
图3  永定河堤坝试验场NanoTEM对数间隔和算术间隔探测反演电阻率断面
 
a  算术间隔电阻率剖面

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b  对数间隔电阻率断面

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表1  永定河堤坝33号点NanoTEM算术等间隔测量与对数间隔测量反演结果对比 
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图4  广东高明A-A’线NanoTEM法探测综合剖面图 
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图5   广东高明A-A’线NanoTEM反演电阻率断面
 
a 算术等间隔测量反演电阻率断面
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b 对数间隔测量反演电阻率断面

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图6  广东北江党校东2-2’线NanoTEM探测反演电阻率断面图 
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图7  广东北江TEST 1试验点NanoTEM探测1线反演电阻率断面对比 
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图8  广东北江TEST 1试验点NanoTEM探测十字剖面反演电阻率断面
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图9  江苏油田甲1-发1线全区电阻率断面图 
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图10  江苏油田甲1-发1井井旁测深二阶导数曲线与电阻率测井结果对比
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图11  江苏油田甲1-发1线全区电阻率二阶导数断面图
(红色及曲线相左代表相对高阻;蓝色及曲线向右代表相对低阻)
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图12  江苏油田甲1-发1线全区电阻率二阶导数剖面与地震时间剖面合成断面图
(彩色-全区电阻率二阶导数;黑色-地震时间剖面)
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5. 结论

 
①上述资料表明,同等条件下,算术等间隔密集采样原样输出的瞬变电磁法测量,只要仪器有足够的灵敏度,该方法最少可以延长50%以上有效数据窗口的可用时间,即,算术等间隔密集采样原样输出瞬变电磁法测量,可以加大瞬变电磁法的有效探测深度。
 
②算术等间隔密集采样原样输出,可以获得更加丰富的信息,特别是可以获得更加丰富的中、晚期信息,即,可以获得可靠的描述深部薄层的弱信息。算术等间隔密集采样原样输出瞬变电磁法测量,能大大提高瞬变电磁法深部探测的分辩能力。
 
③随着数据采样技术的进一步提高和处理技术的完善,将来算术等间隔密集采样原样输出瞬变电磁法测量,可望获得更加丰富的信息和实现瞬变电磁法更加精细的勘探。