大地电磁测深中用一维反演结果近似二维地电断面的效果

一维反演方法仍然是现今大地电磁测探资料解释中最常用的方法。但是利用一维庆演方法所得的等值线图很准确定二维地电断面的形态和大小,若配合截断电阻率,就能基本确定地电断面的形态和大小。文中利用有限元法计算了四种二维地电断面上的大地电磁TE极化和TM极化时的机电阻率测深曲线,反演分别采用Bostick法和最小二乘迭代法。     

大地电磁测深资料的TE,TM极化视电阻率曲线识别研究

大地电磁测深解释中的一项重要工作是正确识别TE、TM极化视电阻率曲线。首先分析了TE、TM曲线的畸变规律,认识了TE、TM曲线畸变差异。在此基础上,提出了用相关分析法识别两类曲线。该方法依据不同测点TE曲线的强相关性来识别TE、TM视电阻率曲线。实测资料处理表明,用该方法进行TE,TM曲线的识别是实用、有效的。     

三维大地电磁数据的二维反演解释

鉴于现今三维电磁反演方法尚不成熟，探讨提高二维反演方法解释三维大地电磁数据仍有必要。文中给出3D／1D和3D／2D两种模型的二维反演结果，通过对三维棱柱导体地质模型与二维长方形导体地质模型的大地电磁视电阻率与相位响应的比较发现，二维TM模式的响应与对应的三维YX模式响应很接近，且可通过单一TM模式反演确定导体赋存位置，但反演的电阻率值要比真实值偏大；二维TE模式的响应与对应的三维XY模式响应在低频时相差较大，TE模式的反演结果能够反映导体的电阻率值，但是在垂直方向上有拉伸导体的现象。而TE和TM联合反演结果则结合了TE与TM模式反演的优点，可以较好地反演出导体的赋存位置及电阻率值。随着三维良导体埋深的增大，二维反演结果很难反映真实三维构造，若增大三维异常体的走向长度和尺度，使用二维反演仍可以有效地反映三维异常体的存在．     

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在大地电磁测深法中，分析大地电磁响应曲线的变化特征是其资料处理和解释工作中相当重要的一个环节。文章以断层构造为例，利用有限差分法分别计算出TE、TM模式的视电阻率值和相位，并且绘制了大量的视电阻率曲线和相位曲线；通过对TE、TM曲线变化情况的综合分析，得到了TE、TM视电阻率曲线形成的“喇叭”形状以及“放大器”和“均衡器”特征等认识，根据曲线的这些表现特征，可以初步判断该测区可能存在断层构造。文章还建议将该方法应用于地垒、地堑、背斜等其它地质构造。     

电磁阵列剖面法电场与磁场极化效果比较

电磁阵列剖面法是在大地电磁测深(MT)法的基础上发展起来的一种新方法,研究分析电场(TE)与磁场(TM)极化模式的特征是资料处理和解释工作中重要的一个环节.文章以大巴山地区的实际资料为例,通过两种极化模式的反演模型与地质资料的对比得出了TE极化对水平、横向脉状体反映灵敏,而TM极化更好地反映了垂向脉状体.     

浅层瞬变反演电阻率资料在表层速度成像中的应用

通过浅层瞬变电磁测深反演的电阻率剖面与同一测线的微测井速度深度曲线的对比研究认为,表层速度结构与电阻率分层有较好的对应关系,这种关系表现为非线性。提出了对弗斯特公式的修改方法,即在对数域中以电阻与深度的高阶多项式来近似表示地层速度,通过利用剖面上微测井速度资料及其该测点上瞬变反演的电阻率资料,用共轭梯度法反演求取多项式系数,给出了速度与电阻率及深度的经验关系式,并利用该关系式对瞬变电磁测深反演的电阻率剖面进行速度成像。试验剖面的速度成像结果对认识表层速度结构和划分低、降速带有参考价值,对地震资料的静校正的速度建模有指导作用。     

由MT资料反演真谱参数的基本原理

常规的大地电磁测深反演方法没有考虑岩矿石激电效应。基于岩矿石激电响应的Dias新模型,分别计算了3层模型的中间层在有极化与无极化2种情况下的视电阻率和相位曲线。结果表明,2种情况下的视电阻率和相位曲线在高频段和低频段基本上重叠,而在中频段有明显的差异。进而研究了从大地电磁测深复视电阻率资料反演地层的真谱参数的方法,推导了层状模型反演的基本公式并给出了相应的具体反演算法。该算法能从MT资料中提取激电谱参数,为解释提供更多的依据。     

民丰凹陷大地电磁探测研究

利用"深部探测技术与试验研究(SinoProbe)"项目在塔里木盆地东南边缘民丰凹陷37°N、84°E建立的大地电磁标准点实测数据,对民丰凹陷深部电性结构进行了研究。采用Robust方法对实测数据进行处理,并进行极化模式识别、静校正、二维偏离度及磁感应矢量分析,最终采用非线性共轭梯度法(NLCG)对该测区的两条剖面进行了带地形的二维反演。通过对反演结果的分析可知,民丰凹陷地下结构具有较好的电性分层,结合塔东南区域地质概况,推测其莫霍面深度约为41~43km,并且推测基底发育两条断层(F1、F2)。另外通过计算民丰凹陷地壳构造特征参数得出该区地壳结构适宜油气成藏,烃源岩发育,但成熟度不高,属于一般油气区。     

油气MT勘探COPROD-2S1模型数据的二维反演

在传统的奥克姆法基础上，反演问题从模型空间转换到数据空间的迭代过程中，把解表示为由模型协方差平滑过的灵敏度矩阵行的线性组合，可以降低对计算机内存和时间的需求，有效地提高反演速度。应用简化基奥克姆法分别对此二维模型的TE、TM、TE+TM、TE+TP、TM+TP、TE+TM+TP等极化模式数据进行了联合方式反演，过程中用一维广义逆反演法确定背景场模型。５次迭代后反演模型结果表明，该数据模型成层分布，包含6个良导体；推测在水平位置30～130 km，垂直方向为1～40 km之间良导体存在，电阻率可能值为1，在垂直方向0～40 km可能是电阻率为1000 的高阻层；TM反演模型对此高阻层反映比较明显，对低阻体反映效果较差；加入TP信息的TE+TM+TP联合反演结果最好，分辨率比其它反演结果要高，表明TP联合反演有助于提高MT反演的纵向分辨率。     

基于物性分析建模的时频电磁反演及储层评价——以准北缘石北构造带为例

时频电磁法(TFEM)在油气勘探中发挥着重要作用,数据反演中模型精度对反演精度影响很大,充分利用已知资料精确建模可有效降低反演的非唯一性、提高反演精度。基于准北探区实际资料,对研究区电测井数据进行高斯分布统计分析,获得各地层的电阻率均值、离差等特征数据,据此提出对研究区上、下构造层及不同地层进行分层电性建模的方法;通过火成岩储层岩石频散测试分析,获得探区不同油气饱和度火成岩的频散特性,同时依据该地区时频电磁油气检测结果与钻井含油气信息建立油气电磁属性识别模板。示例展示了通过分层建模和反演获得的电阻率和极化率剖面,以及剖面的分析、解释结果,指出了含油气有利目标。文中的建模方法和油气目标解释思路可为类似地区的油气储层评价提供有价值参考。     

山区电磁测深的地形影响分析

探讨了山区地形对大地电磁测深曲线的影响。设计了山地地形的二维和三维模型，并进行了模型正演。正演结果的对比表明，地形相对高差越大，畸变越大。在二维情况下，地形起伏变化主要引起TM极化模式曲线畸变，而对TE极化模式曲线影响较小；在三维情况下，地形起伏变化主要引起2种极化模式曲线低频段畸变，且畸变的情况较复杂。针对实际地形条件进行了地形对测深影响的高差实验，实验结果表明，当地形起伏不大于极距的30％时，基本上可以忽略地形起伏对测深资料的影响，某山区的实测资料也证明了这一结论。综合分析正演模拟、野外高差试验及山区实测资料表明，在山区进行大地电磁测深时，地形起伏产生的地表不均匀性引起的静态影响十分严重，远远大于地形影响。     

山区MT资料精细处理与效果分析

由山区获得的MT野外资料不可避免地受到各种干扰及地形与局部异常体的影响，常规方法很难满足山区MT资料处理与解释的要求。本文提出了山区MT资料精细处理方法，与常规资料处理方法相比较，主要从以下三个方面进行了改进：（1）TE与TM极化曲线的精细识别；（2）二维精细反演；（3）电法、地质交互式处理解释。实测资料处理表明：采用精细处理的方法来进行解释，与常规方法相比，得到了较好的地电剖面。     

带地形的大地电磁测深联合二维反演

山区大地电磁测深资料主要受地形与浅层电性非均匀体的共同影响,各自的影响一般很难单独分开且有效地进行校正,本文成功地确定了一种将地形与浅层电性非均匀体对大地电磁测深影响同时校正的二维反演方法－带地形的ＴＥ与ＴＭ联合二维反演方法,其具体实施过程可分为ＴＥ与ＴＭ极化曲线的识别,模型的建立和反演三步。经理论模型试算与实际资料处理表明,用该方法对山区大地电磁测深资料处理是适用的,有效的。     

海岸效应对大地电磁响应的影响及校正方法

在近海地区,受海岸效应的影响,当测点到海岸线的距离小于目标频率的趋肤深度时,大地电磁数据会发生畸变。为此,通过大地电磁三维正演模拟,采用误差估计量化海岸效应的影响,分析不同电性结构条件下海岸效应的变化规律,并利用迭代校正法消除海岸效应。海岸效应的影响范围主要取决于测点到海岸线的距离及浅层的电阻率：随着测点远离海岸线,影响范围逐渐减小;浅层电阻率越大,影响范围也越大。海岸效应的强度主要取决于测点到海岸线的距离、海水深度及其深部地层的电阻率：海岸效应强度随着测点远离海岸线而减小,随海水深度增加而增大,随着深部地层电阻率的变化在距海岸线不同的区域有所不同。研究表明,在近海区（距离海岸线小于50km）,海岸效应较强,TM和TE模式的海岸效应随深部地层电阻率的减小分别呈现增大和减小的特征;在远离海岸线的区域（距离海岸线50~100km）,海岸效应较弱,随深部地层电阻率的减小而减弱。同时,TM模式的海岸效应对低阻软流层较敏感,即软流层越浅,TM模式的海岸效应越强,而TE模式的海岸效应则相对较弱。数值模拟结果表明,在近海区域,海岸效应不可忽视,在数据处理过程中须加以校正;在远离海岸的区域可选择海岸效应较弱的模式进行反演。经验证,迭代校正法可以在一定程度上消除海岸效应。对海岸效应变化规律和校正方法的研究,为近海地区大地电磁数据的校正和反演提供了参考。     

电磁与重力数据非线性约束联合反演

利用已知的地震、地质、电测井等资料进行电磁、重磁资料约束联合反演是提高重磁电勘探分辨率的重要途径。基于测井统计的电阻率与密度两种物性参数之间的关系,同时利用测井数据、地震剖面、地质解释剖面等先验信息约束建模,采用非线性的人工鱼群反演算法,实现了基于井震约束的大地电磁与重力数据的并行联合反演,提高了电磁和重力勘探的分辨率。模型和实测数据测试反演表明,提出的非线性约束联合反演方法有很好的实用性。