一种评估地层电性各向异性参数的简易方法与流程

本发明涉及一种勘查地球物理领域的方法。该方法适用于快速对测区内地层的电性各向异性特征进行测量与评估。

背景技术：

1、在地球物理勘探行业的电法勘探中有一种采用测量天然电场进行地质勘探的选频法。该方法采用两个接地的测量电极直接测量大地的天然电场不同频率的电场信号强度，而无需测量大地的天然磁场，也无需布置人工电场，故该方法的工作效率较高、勘探成本低，在地质勘探中具有比较明显的优势。但由于形成大地的天然电场信号的激励源并不是稳定的，不但不同频率的激励源的信号强度不同，即使是相同频率的激励源的信号强度也会随着时间发生变化，故不同时刻获取的相同频率的天然电场信号强度不同；另由于人文电场干扰也随着时间发生变化；若对不同时刻获取的天然电场数据进行直接解译，则会由于不同时刻的激励源信号强度和人文电场干扰不同，导致不同时刻获取的天然电场数据可比性降低，从而影响该方法的勘探效果。但该方法由于操作简单、设备轻便，能比较快速地实现一些特殊地质情况的判断。

2、在电法勘探行业中，目前一般是把地层当做电性各向同性的特征，但实际情况下，地层往往呈现非各向同性的特征；故把地层当做各向同性会给实际勘探工作带来数据质量的干扰，影响整个勘探工作的精度和效果；另由于地层非各向同性的存在，对电法勘探工作的测线布置带来麻烦和不确定性；另地层的非各向同性特征，本身隐含了地下地质情况的变化，如反应了该区地质活动情况、岩性变化情况、构造发育情况等；如果能对测区内地层的非各向同性特征进行评估，则对电法勘探工作带来一些便利，并能给后续的高精度勘探工作提供指导，从而提高整个勘探工作的精度与效果。

技术实现思路

1、基于现有选频法、天然电场法、被动源电场法所存在的问题和难题，基于电法勘探工作的现状与需求，基于测区的地层电性非各向同性特征的评估需求，提出一种评估地层电性各向异性参数的简易方法。

2、一种评估地层电性各向异性参数的简易方法，其具体步骤如下：

3、a)根据勘探目的、勘探要求选择并设置好双通道天然电场选频仪的测量频率数量和参数；在待测区布置好所有测点，并记录每个测点的编号和坐标；为了保证该方法的数据质量、精度和工作效率，天然电场选频仪测量电位差的信号频率范围为1～10000赫兹。频率过高，信号强度过低，影响数据质量；频率过低，信号容易受到干扰，也影响数据质量。

4、b)采用双通道天然电场选频仪通过测点上的测量电极和导线对测区内所有测点开展天然电场数据测量，每个测点开展两个方向的电场测量；假定沿测线方向为x方向，与测线方向夹角大于0度的方向为y方向；一个通道测量沿测线方向的不同频率的电位差ux，fi，另一个通道同时测量与测线方向夹角大于0度的方向的不同频率的电位差uy，fi；其中i∈[1，q]，且i为自然数，q为大于1的自然数，q为双通道天然电场选频仪获取的电场信号的频率数量；fi为双通道天然电场选频仪获取的电场信号的某个频率；也可选择参数相同的两台单通道的天然电场选频仪同时开展勘探工作，一台单通道的天然电场选频仪布置在沿测线方向，另一台单通道的天然电场选频仪布置在与测线方向夹角大于0度的方向上，同时获取两个方向上的电位差数据。每个测点开展两个方向的电场测量时，两个方向的夹角属于区间[45°，135°]的勘探结果更有代表性；理想状态是选择两个方向的夹角为90度，即两个方向相互垂直。

5、c)对所有测点的所有频率的电位差ux，fi和uy，fi根据相应方向的电极距进行距离归一化，分别获得两个方向的电场ex，fi和ey，fi；其中ex，fi＝ux，fi/lx，ey，fi＝uy，fi/ly，lx为沿测线方向的两个电极之间的水平距离，单位为米；ly为与测线方向夹角大于0度的方向的两个电极之间的水平距离，单位为米；为了提高信号强度和保证数据质量，沿测线方向的两个电极之间的水平距离lx不少于10米；与测线方向夹角大于0度的方向的两个电极之间的水平距离ly不少于10米。一般情况下，选择lx＝ly更有效。

6、d)选择同一个测点的已经进行距离归一化处理的两个方向的电场ex，fi和ey，fi，用公式(1)对电场数据进行处理，获得某测点、某频率的电性各向异性参数yx，y，fi；

7、

8、当沿测线方向的某个测点的某个频率的电位差ux，fi，或与测线方向夹角大于0度的方向的某个测点的某个频率的电位差uy，fi，其中任何一个电位差等于0时，则不计算该测点的该频率的电性各向异性参数yx，y，fi。

9、e)对测区内的所有测点的所有频率的电性各向异性参数yx，y，fi进行数据处理和成图分析，结合测区内的地质成果，解译不同测点的不同频率的电性各向异性参数yx，y，fi特征，完成该测区的不同频率、不同测点的电性各向异性特征分析工作，为后续的高精度勘探工作提供测区内的电性各向异性分布特征，从而指导后续勘探工作的开展。

技术特征：

1.一种评估地层电性各向异性参数的简易方法，其具体步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种评估地层电性各向异性参数的简易方法，其特征是，可选择参数相同的两台单通道的天然电场选频仪同时开展勘探工作，一台单通道的天然电场选频仪布置在沿测线方向，另一台单通道的天然电场选频仪布置在与测线方向夹角大于0度的方向上，同时获取两个方向上的电位差数据。

3.如权利要求1所述的一种评估地层电性各向异性参数的简易方法，其特征是，每个测点开展两个方向的电场测量时，两个方向的夹角位于区间[45°，135°]。

4.如权利要求1所述的一种评估地层电性各向异性参数的简易方法，其特征是，沿测线方向的两个电极之间的水平距离lx不少于10米；与测线方向夹角大于0度的方向的两个电极之间的水平距离ly不少于10米。

5.如权利要求1所述的一种评估地下地层电性各向异性参数的简易方法，其特征是，天然电场选频仪测量电位差的信号频率范围为1～10000赫兹。

6.如权利要求1所述的一种评估地层电性各向异性参数的简易方法，其特征是，当沿测线方向的某个测点的某个频率的电位差ux，fi，或与测线方向夹角大于0度的方向的某个测点的某个频率的电位差uy，fi，其中任何一个电位差等于0时，则不计算该测点的该频率的电性各向异性参数yx，y，fi。

技术总结一种评估地层电性各向异性参数的简易方法。本方法采用双通道天然电场选频仪同时测量测点的两个方向的天然电场频率域电位差信号，对两个方向的电位差信号采用公式进行计算，获得与地下地层电性各向异性特征有关的各向异性参数；通过对不同测点的不同频率的电性各向异性参数进行综合分析，获得地下地层电性各向异性特征的解译成果。该方法可以快速对测区内的地下地层的电性各向异性特征进行评估，为更高精度的勘探方法提供地层的电性各向异性特征数据。技术研发人员：曹创华,刘春明,康方平,向轲,李湘玉受保护的技术使用者：湖南省地质调查所技术研发日：技术公布日：2024/7/24