【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及勘探地球物理的，具體而言，涉及一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、常規(guī)電磁勘測方法是一種利用電磁感應(yīng)存在的趨膚效應(yīng)現(xiàn)象研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等地質(zhì)問題，進行工程勘察的一類地球物理勘探手段，是一種體積勘探手段。電磁勘測方法通過在地面對電磁場數(shù)據(jù)的測量與分析，獲得地下巖礦石電性分布特征資料，結(jié)合巖礦石電磁(電阻率、極化率、磁化率等)性質(zhì)資料、地質(zhì)及其他物探資料，經(jīng)過多種資料的綜合解釋，解決地質(zhì)勘查與工程勘察相關(guān)問題。
2、利用天然電磁場作為激發(fā)場源，進行地質(zhì)勘查、工程勘察的歷史可追溯到1950年前后的大地電磁法(mt，magnetotelluric)。后續(xù)的電磁勘測方法均是大地電磁法的原理上進行優(yōu)化與改進的結(jié)果，其勘測精度并未得到實質(zhì)性的提高。
3、目前，利用天然電磁場作為激發(fā)場源開展地質(zhì)勘查與工程勘察活動，大多致力于地下電性(電阻率、極化率)分布(結(jié)構(gòu))的研究，以解決地層展布、地質(zhì)構(gòu)造為主要研究目標(biāo)。但由于趨膚效應(yīng)體積勘探分辨能力有限的特點，只能獲取地下電性結(jié)構(gòu)的粗略信息，不能對地下孔隙介質(zhì)進行識別。
4、因此，亟需一種基于天然場源的電磁勘測方法，用于地下孔隙介質(zhì)的識別。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本申請?zhí)峁┮环N基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別方法及裝置。
2、本公開實施例第一方面提供了一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別方法，這種方法包括：
3、采集初始信號；初始信號包括
4、對初始時間序列進行傅里葉變換得到初始時間序列的初始頻譜；
5、在初始頻譜中篩選優(yōu)勢頻率成分；優(yōu)勢頻率成分與地下孔隙介質(zhì)頂/底面的埋藏深度相關(guān)；
6、基于優(yōu)勢頻率成分的相位導(dǎo)數(shù)、振幅導(dǎo)數(shù)同步且等倍率變化，獲得地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面與優(yōu)勢頻率成分中的頻率的對應(yīng)關(guān)系。
7、可選地，上述方法還包括：
8、基于優(yōu)勢頻率成分的頻率-深度轉(zhuǎn)換，獲取地下孔隙介質(zhì)頂/底面的埋藏深度。
9、可選地，上述方法還包括：
10、基于電磁波進、出地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得地下孔隙介質(zhì)的含液性信息。
11、可選地，基于電磁波進、出地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得地下孔隙介質(zhì)的含液性信息，包括：
12、當(dāng)相位延遲量的變化特征響應(yīng)于如下關(guān)系時，識別地下孔隙介質(zhì)所含液性為水：
13、當(dāng)電磁波進入孔隙介質(zhì)時，相位延遲量增大，當(dāng)電磁波離開孔隙介質(zhì)時，相位延遲量減小。
14、可選地，基于電磁波進、出地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得地下孔隙介質(zhì)的含液性信息，包括：
15、當(dāng)相位延遲量的變化特征響應(yīng)于如下關(guān)系時，識別地下孔隙介質(zhì)所含液性為原油和/或天然氣：
16、當(dāng)電磁波進入孔隙介質(zhì)時，相位延遲量減小，當(dāng)電磁波離開孔隙介質(zhì)時，相位延遲量變大。
17、可選地，相位延遲量至少滿足：
18、
19、其中，為電磁波進/出地下孔隙介質(zhì)時的相位延遲量；z為為電磁波從地面到地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面的傳播距離；σ為地下孔隙介質(zhì)的電導(dǎo)率；μ為地下孔隙介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率；ω為電磁波角頻率：ω＝2πf，f為電磁波頻率。
20、可選地，優(yōu)勢頻率成分的振幅導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
21、
22、
23、其中，a是σ、μ的指數(shù)函數(shù)，a是z的線性函數(shù)；b是f的指數(shù)函數(shù)。z為電磁波從地面到地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面的傳播距離；σ為地下孔隙介質(zhì)的電導(dǎo)率；μ為地下孔隙介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率；f為電磁波頻率。
24、可選地，上述優(yōu)勢頻率成分的相位導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
25、
26、
27、其中，a是σ、μ的指數(shù)函數(shù)，a是z的線性函數(shù)。z為電磁波從地面到地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面的傳播距離；σ為地下孔隙介質(zhì)的電導(dǎo)率；μ為地下孔隙介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率；f為電磁波頻率；t為電磁波從地面到地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面的傳播時間。
28、可選地，初始頻譜包括電場和/或磁場的頻率、實部、虛部、振幅、相位。
29、可選地，傅里葉變換的時間長度與待識別的地下孔隙介質(zhì)的埋藏深度正相關(guān)。
30、本公開實施例第二方面提供了一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別裝置，該裝置運行時能夠執(zhí)行如前述第一方面中所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，包括：
31、采集模塊，配置為采集初始信號；初始信號包括天然電場和/或磁場入射地下，在經(jīng)地下電阻抗分界面反射、折射回到地面的時刻，與時刻入射地下的天然電場和/或磁場在傳感器處相遇，二者疊加得到的合成電場和/或磁場強度的初始時間序列；
32、合成模塊，配置為對初始時間序列進行傅里葉變換得到初始時間序列的初始頻譜；
33、篩選模塊，能夠篩選初始頻譜中的優(yōu)勢頻率成分；優(yōu)勢頻率成分與地下孔隙介質(zhì)頂/底面的埋藏深度相關(guān)；
34、識別模塊，能夠基于優(yōu)勢頻率成分的相位導(dǎo)數(shù)、振幅導(dǎo)數(shù)同步且等倍率變化，獲得地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面與優(yōu)勢頻率成分中的頻率的對應(yīng)關(guān)系。
35、可選地，識別模塊能夠基于優(yōu)勢頻率成分的頻率-深度轉(zhuǎn)換，識別地下孔隙介質(zhì)頂/底面的埋藏深度。
36、可選地，識別模塊能夠基于電磁波進、出地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量，識別地下孔隙介質(zhì)的含液性信息。
37、可選地，識別模塊能夠在相位延遲量的變化特征響應(yīng)于如下關(guān)系時，識別地下孔隙介質(zhì)所含液性為水：
38、當(dāng)電磁波進入孔隙介質(zhì)時，相位延遲量增大，當(dāng)電磁波離開孔隙介質(zhì)時，相位延遲量減小。
39、可選地，識別模塊能夠在相位延遲量的變化特征響應(yīng)于如下關(guān)系時，識別地下孔隙介質(zhì)所含液性為原油和/或天然氣：
40、當(dāng)電磁波進入孔隙介質(zhì)時，相位延遲量減小，當(dāng)電磁波離開孔隙介質(zhì)時，相位延遲量變大。
41、可選地，相位延遲量至少滿足：
42、
43、其中，為電磁波進/出地下孔隙介質(zhì)時的相位延遲量；z為為電磁波從地面到地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面的傳播距離；σ為地下孔隙介質(zhì)的電導(dǎo)率；μ為地下孔隙介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率；ω為電磁波角頻率：ω＝2πf，f為電磁波頻率。
44、可選地，篩選模塊所篩選的優(yōu)勢頻率成分的振幅導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
45、
46、
47、其中，a是σ、μ的指數(shù)函數(shù)，a是z的線性函數(shù)；b是f的指數(shù)函數(shù)。z為電磁波從地面到地下孔隙介質(zhì)的頂面或底面的傳播距離；σ為地下孔隙介質(zhì)的電導(dǎo)率；μ為地下孔隙介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率；f為電磁波頻率。
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1.一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述基于電磁波進、出所述地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得所述地下孔隙介質(zhì)的含液性信息，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述基于電磁波進、出所述地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得所述地下孔隙介質(zhì)的含液性信息，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述相位延遲量至少滿足：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述優(yōu)勢頻率成分的振幅導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述優(yōu)勢頻率成分的相位導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于,所述傅里葉變換的時間長度與待識別的地下孔隙介質(zhì)的埋藏深度正相關(guān)。
11.一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，該裝置運行時能夠執(zhí)行如權(quán)利要求1至10任一項所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述識別模塊能夠基于所述優(yōu)勢頻率成分的頻率-深度轉(zhuǎn)換，識別所述地下孔隙介質(zhì)頂/底面的埋藏深度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述識別模塊能夠基于電磁波進、出所述地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量，識別所述地下孔隙介質(zhì)的含液性信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述識別模塊能夠在所述相位延遲量的變化特征響應(yīng)于如下關(guān)系時，識別所述地下孔隙介質(zhì)所含液性為水：
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述識別模塊能夠在所述相位延遲量的變化特征響應(yīng)于如下關(guān)系時，識別所述地下孔隙介質(zhì)所含液性為原油和/或天然氣：
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述相位延遲量至少滿足：
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述篩選模塊所篩選的優(yōu)勢頻率成分的振幅導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述篩選模塊所篩選的優(yōu)勢頻率成分的相位導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述合成模塊能夠獲得包括電場和/或磁場的頻率、實部、虛部、振幅、相位的初始頻譜。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述合成模塊能夠以與待識別的地下孔隙介質(zhì)的埋藏深度正相關(guān)的時間長度，對初始時間序列進行傅里葉變換。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述采集模塊至少設(shè)置有2個采集通道。
22.一種電子設(shè)備，包括總線、放大器、采集卡(A/D轉(zhuǎn)換)、梳狀濾波器/帶通濾波器、存儲器、處理器及存儲在存儲器上，并可在處理器上運行的計算機程序，所述放大器、采集卡(A/D轉(zhuǎn)換)、梳狀濾波器/帶通濾波器、所述存儲器和所述處理器分別通過總線相連，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一所述的孔隙介質(zhì)的識別方法中的步驟。
23.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一所述的孔隙介質(zhì)的識別方法中的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述基于電磁波進、出所述地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得所述地下孔隙介質(zhì)的含液性信息，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述基于電磁波進、出所述地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量獲得所述地下孔隙介質(zhì)的含液性信息，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述相位延遲量至少滿足：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述優(yōu)勢頻率成分的振幅導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述優(yōu)勢頻率成分的相位導(dǎo)數(shù)至少滿足以下任一關(guān)系：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于，所述初始頻譜包括電場和/或磁場的頻率、實部、虛部、振幅、相位。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，其特征在于,所述傅里葉變換的時間長度與待識別的地下孔隙介質(zhì)的埋藏深度正相關(guān)。
11.一種基于天然電磁場源的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，該裝置運行時能夠執(zhí)行如權(quán)利要求1至10任一項所述的孔隙介質(zhì)的識別方法，包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述識別模塊能夠基于所述優(yōu)勢頻率成分的頻率-深度轉(zhuǎn)換，識別所述地下孔隙介質(zhì)頂/底面的埋藏深度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的孔隙介質(zhì)的識別裝置，其特征在于，所述識別模塊能夠基于電磁波進、出所述地下孔隙介質(zhì)時的電場和/或磁場的相位延遲量，識別所述地下孔隙介質(zhì)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊高印，梅海，
申請(專利權(quán))人：盎億泰地質(zhì)微生物技術(shù)北京有限公司，
類型：發(fā)明
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