辽西金羊盆地大地电磁测深参考道处理效果研究

大地电磁测深法是一种利用天然交变的电磁场进行深部地质构造研究的频率域电磁测深方法,因其装备轻便、成本低、勘探深度大等特点,作为地震勘探的有利补充,被广泛应用于油气资源勘查领域.金羊盆地具有良好的油气资源潜力,但因其处于人文电磁干扰严重地区,近场源电磁干扰不可忽视,脉冲噪声虽影响范围小但其对电场信号干扰较大,充放电噪声对磁场干扰较大,且影响区域较广,有效压制噪声对天然电磁场信号的干扰具有重要意义.参考点选择适当,参考道数据处理技术可以有效压制非相关噪声,提高信噪比,改善数据质量.适当增加大地电磁测深数据的采集时长,对提高单点数据处理质量和参考道数据处理质量均有明显作用.     

广域电磁与伪随机信号电磁法在四川盆地页岩气勘探中的应用

广域电磁与伪随机信号电磁法采用伪随机信号发射,突破远区限制,可观测面积大,信号强、精度高、只观测场的一个分量,野外效率高。伪随机信号电磁法一次能同时发送和接收多个强度大体相当的主频率信号,成倍地提高电磁法的野外效率。本文将广域电磁与伪随机信号电磁法应用于四川盆地某页岩气区块,结果表明它在干扰较强的地区仍然能够获得深部5～6km的有效数据,具有抗干扰能力强、勘探深度大的优点;同时广域电磁法在大套地层划分、油气层识别、断层及构造识别方面的效果显著。     

卡尔曼滤波压制瞬变电磁干扰技术及应用

煤田瞬变电磁探测经常是在干扰较强的煤矿周边进行,采集到的二次感应场信号大多噪声水平较高,难以开展解释工作。为消除野外数据中的这些电磁干扰,根据衰减曲线单向衰减的形态特征,通过应用卡尔曼滤波技术压制各种干扰,较好地恢复数据原始信号。通过对受到高压线电磁干扰的煤矿采空区实际探测数据进行该滤波方法的处理解释,对比滤波后数据与高压线断电后原测区重测的不受干扰的数据,得到了基本一致的效果,证明了该方法的有效性。      

大地电磁勘探中的电力线工频干扰

大地电磁法勘探中,因电力线频率不单一,产生的工频干扰场量级大,给数据处理造成困难。为给削弱、压制干扰提供依据,进行了试验。在地表上方某一高度无限长直导线模拟输电线,推导、计算在其通以谐变电流时的电磁场值。计算结果表明：即使距离输电线500m处,其干扰场依然可以完全淹没目标信号;但该干扰场有固有特性和规律。通过探讨得出,在一个波长之外,电力线产生的电磁场为平面波转而成为有用信号,在一个波长之内,可以根据其电、磁场的方向性有选择地布极,以避免两个方向的视电阻率同时受到干扰。     

煤矿采空区探测中的瞬变电磁干扰压制

煤田瞬变电磁探测常在人文干扰较强的煤矿周边进行工作,采集到的二次感应场信号大多噪声水平较高,难以开展处理解释工作.为消除野外数据中的电磁干扰,根据衰减曲线形态特征,利用曲线斜率的平均值及方差统计作为干扰判别机制,并参考邻近未受干扰的测点特性,可以快速简便地压制干扰,较好地恢复原始信号.使用该方法对理论数据与实测数据进行了处理解释,结果证明了方法的有效性.将该方法应用于煤矿采空区探测中,压制干扰后的曲线反演解释异常显示出与已知资料高度的一致性,得到了与实际相符的结果.     

远参考大地电磁测深法应用研究

随着大地电磁法应用领域的不断扩大,勘探环境的干扰背景也越来越复杂,而采用远参考方法是压制干扰、提高信噪比的一种有效方法。本文从信号检测的角度阐述了该方法的原理,并讨论了其在压制各种干扰方面所发挥的作用。     

频谱分析仪在分析矿区电磁干扰中的应用

介绍了HP3562A频谱分析仪用于采集电磁干扰中的电场、磁场方法技术,并将该技术用于矿区野外电磁干扰现场测量。通过现场对电磁干扰信号的数据采集和频谱分析,可研究矿区电磁干扰信号的特性,为矿区开展电磁法勘查,以及研究矿区抗电磁干扰的电磁法采集技术提供科学依据。     

一种基于数字谐振器重构半航空瞬变电磁信号压制工频干扰的方法

半航空瞬变电磁(SATEM)结合地面瞬变电磁和航空瞬变电磁的优势,具有探测深度大、工作效率高、对地理条件的适应能力强等特点,特别适合河流、沼泽以及其他地面工作难以展开的地区。在城市地区瞬变电磁法容易受到工频50 Hz干扰及其谐波干扰,这种干扰会导致时间域晚期衰减曲线可能因工频电磁场背景叠加而扭曲,反演拟合这些扭曲的瞬变电磁响应时可能会得到错误结果。半航空瞬变电磁勘探系统虽然采用双极性同步采样抑制工频干扰,但该方法仅能消除部分工频干扰。这里提出了一种利用数字谐振器重构信号消除工频干扰的方法,以沱江水域半航空勘探结果为例,首先通过在理论信号中加入工频干扰模拟含噪信号,然后利用该方法对含噪信号进行消噪处理实验,实验证明该方法在消除干扰的同时,能较好地保留有效信号。最后对实测数据消噪处理,结果表明该方法能有效地压制工频干扰。     

基于多采样率FIR数字滤波技术的CSAMT信号提取

在可控源音频大地电磁测深(CSAMT)中,通过接收机同步记录发射频率的信号,以获取高质量的观测数据.但受环境电磁干扰的影响,接收系统观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中所包含的无用信息常常淹没了发射频率的信号.通过分析CSAMT时间序列的特征,将多采样率FIR数字滤波技术引入到CSAMT的信号提取中.实测资料的数据处理结果表明,运用该方法能有效提取待测信号并压制噪声,使处理后的结果更接近于实际.可取得较满意的效果.     

一种改善MT低频数据质量的方法及其应用

电磁干扰是影响大地电磁测深方法（MT）数据质量的主要因素。目前，除从仪器电路上考虑压制50Hz的工业干扰外，主要的压制干扰的方法为近，远参考的ROBUST技术，它对高频电磁干扰或随机干扰有明显的压制作用。但在强干扰地区（通常具有很强的低频电磁干扰，如长，短脉冲和方波等低频干扰），低频数据的质量仍然很差，这是因为在低频数据处理时，强的低频电磁干扰使得级联分样后的数据发生了强的崎变，与实际的有用信号相差甚远，从MT时序数据出发，提出了应用小波变换的方法，重组低频干扰并加以消除，达到提高信噪比的目的，经实际资料处理证明，此方法效果明显。     

双分量广域电磁法在深埋隧洞工程勘察中的应用

广域电磁法是一种高效、抗干扰能力强的电磁勘探方法,常规E-Ex观测方式仅处理单分量信息,不利于复杂构造区勘探应用。开展E-Ex及E-Ey双分量观测与解释,是提高勘探精度的有效途径。为测试双分量广域电磁法的应用效果,本文以西南地区卡拉水电站深埋隧洞工程勘察为例,阐述和说明了双分量广域电磁法的基本原理、数据采集方案、数据处理及反演方法,获得了目标洞线剖面的双分量广域视电阻率及其二维反演模型;结合地质资料,对反演模型进行了推断解释。结果表明,双分量广域电磁法反演模型准确反映了目标剖面的主要电性结构,较好揭示了断裂及破碎带的位置和倾向;与常规E-Ex单分量观测相比,E-Ex及E-Ey双分量广域电磁法可在少量增加施工成本的基础上提供双倍的观测数据量,具有高效及可用信息多等优点,有利于提高复杂构造区勘探精度,是深埋隧洞勘察的一种有效手段。     

广域电磁法的主要特点

广域电磁法(Wide-Field Electromagnetic Method,缩写为WFEM)是何继善院士于2010年提出的一种人工源频率域电磁勘探新方法。与已有的可控源音频大地电磁法(CSAMT)相比,同等条件下,WFEM有效观测的平面范围大,获得的观测信号强,数据精度高,对地下电阻率的变化比较敏感,能够比较真实地反映地下电阻率的变化,只测量一个电场分量Ex,通过计算机迭代提取视电阻率,装备轻便,野外效率高。本文介绍广域电磁法的主要特点,以便有益于广域电磁法的推广应用。     

广义S变换时频分析在广域电磁法数据处理中的应用

广义S变换是一种可逆的局部时频分析方法,是短时傅里叶变换和小波变换的延伸和推广。利用广义S变换对广域电磁时间序列数据进行分析,除了可以划定噪声区域便于实施滤波去噪之外,还可以提高数据频谱分析精度。针对广域电磁数据特点,基于广义S变换提出了适合广域电磁法的广义S变换处理流程,进行了信号的仿真实验。同时,也对广域电磁法实测数据进行了处理,高信噪比数据的处理结果证实了广义S变换的有效性和准确性。强干扰数据处理的结果表明,获取的信号质量比基于傅里叶变换的传统方法有明显提高。处理效果表明,提出的方法适用于广域电磁法数据处理。     

频率域电磁测深中干扰的识别与压制

针对高压线对电磁频率测深数据影响严重的现状,从方法原理和野外实测数据两个方面分析了线状干扰源引起的水平电场干扰特征和识别技术,提出了一种应用干扰估算滤波技术来压制电磁干扰的方法。应用成果表明,高压线等线状电磁干扰源对电场的干扰主要体现在平行干扰源方向的水平电场,野外通过布置垂直高压线的测线可提高数据信噪比,室内通过干扰估算滤波技术压制电磁干扰。     

强干扰矿区中广域电磁法与CSAMT探测效果对比

安徽某铜矿区由于电磁、人文干扰严重,传统的电磁法无法取得有效的数据,抗干扰能力较强的CSAMT法在该区检查点数据均方相对误差达到了53.6%,勘探效果较差。将广域电磁法应用到该矿区,取得了质量较高的数据,平均相对均方误差为5.6%。与相同剖面上的CSAMT法反演结果相比,广域电磁法的反演结果与地质资料吻合,深度误差小于10%,矿体的位置与钻孔信息相符。试验结果表明,广域电磁法具有较强的抗干扰能力,可用于强干扰矿区探测。     

E-E_φ、E-E_x广域视电阻率对比与应用

在准静态极限条件下,利用水平电偶极子电磁场电分量的表达式,讨论了Eφ分量、E x分量的幅值范围。在均匀半空间的条件下水平电场Eφ分量、E x分量幅值范围不同,测量Eφ分量计算广域视电阻率可以扩大野外的观测扇区,减小施工成本。数值计算结果表明广域电磁法也有近区的存在。通过二层地电模型的正演理论曲线的讨论以及野外实测数据的对比与分析,发现E-Eφ分量定义的广域视电阻率受观测角度的影响较E-E x广域视电阻率小,在相应的观测扇区内不会发生视电阻率曲线畸变。     

LEMI-417型地球深部电磁场观测系统的数据格式解析

LEMI-417长周期大地电磁测深仪是目前国内普及程度较高的一套通过观测超低频段天然电磁场信号来探测地球深部壳幔电性结构的观测系统。本文对该系统采集的天然大地电磁场数据的原始二进制数据结构进行了深入研究,剖析出了其对应的计算机数据结构,并列出了核心的程序代码,以作为下一步的后期数据解释软件开发之基础。     

EMD方法在长周期大地电磁测深资料去噪中的应用

在电磁干扰大的地区进行长周期大地电磁测量,如何有效地抑制各种电磁噪声,提高信噪比,从而保证数据质量,是长周期大地电磁资料采集与处理的核心问题。针对长周期大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了利用经验模态分解(EMD)方法对长周期大地电磁信号进行噪声压制。讨论了EMD算法的具体实现流程,并将该算法应用于长周期大地电磁信号的噪声压制。实际应用结果表明,该方法可以有效地压制长周期大地电磁中的噪声。     

强干扰区含噪电磁场的时空分布特征

噪声是限制电磁勘探应用效果的瓶颈之一,明确含噪电磁场数据的特征是强干扰区开展电磁法研究的首要问题。本文依据庐枞矿集区的干扰源调查及大量实测数据,通过对比不同条件、多种类型的电磁场数据,归纳了强干扰区电磁噪声源的主要类型,并总结了含噪电磁场数据的时间域、频率域及空间分布特征。结果表明：强干扰区噪声源可按多种形式进行分类;含噪电磁场数据在时间域常具有显著的形态、振幅、结构及相关性特征;时频谱常表现出不同的时间分段及频率分带特征;频域响应常呈分频带畸变特征,以"近源"型畸变最为典型;噪声影响的空间分布与场源类型、观测方位及地下结构等因素相关。     

矿井瞬变电磁超前探测干扰校正技术研究

介绍了矿井瞬变电磁井下探测金属体干扰因素,分析了干扰校正的技术方法,利用模型模拟计算在不同情况下矿井瞬变电磁的响应信号,运用矿井瞬变电磁干扰校正方法对有干扰的信号进行分析并校正,得到接近于无干扰情况下瞬变电磁响应数据,通过对实测数据的处理以及与现场验证的的对比,证明了该校正方法的可靠性与有效性。