专利名称：一种csamt纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法
技术领域：
本发明属于地球物理勘探领域，具体涉及一种电和电磁法勘探方法。
背景技术：
随着对勘探精度要求的不断提高，除了采用密集的测点提高横向分辨率以外，还通过增加频点来提高 CSAMT (Controlled Source Audio-frequencyMagneto-Telluric,CSAMT)方法的纵向分辨率。如加拿大Phoenix GeophysicsLimited公司的V8仪器在
O.1Hf9600Hz范围内提供了多达249个可供选择的频点[1]，美国Zonge公司的频点也有48个[2]。但是，CSAMT的纵向分辨率并不会随着频点的增加无限制地增加。地质体的结构、埋深、与围岩电阻率的差异，电磁噪声等都对纵向分辨率产生影响。为了判别纵向分辨率与频点的关系，可以进行一维、二维、三维计算或实验模拟[3_6]。但是，与纵向分辨率有关的各种因素是相互影响、复杂多变的，不可能穷尽所有情况，需要有一种具有普遍性的判别方法。能够给出纵向分辨率的上限，对CSAMT观测数据的反演解释具有重要的意义。众所周知，因信噪比和接收机灵敏度的限制，人工源电磁勘探不可能完全做到在远区观测。受中近区场的影响，远区场定义的视电阻率不能反映全区的地层响应，还有电磁波干涉导致的假极值效应，都使得视电阻率-深度剖面上出现了与地层电性不相符的电阻率异常，为此发展了全场域曲线拟合真电阻率层状反演算法[3，7]。但真电阻率曲线拟合反演层数较少，计算结果形成的电性剖面还不能很好地表示地层的细微变化，限制了真电阻率算法在CSAMT数据解释中的作用。对比文件[l]http://www. phoenix-geophysics. com/[2]http://www. zonge. com/[3]陈明生，闻述.论频率测深应用中的几个问题.北京地质出版社，1995ChenM S，Ydn S.Problems in application of frequency soundings(in Chinese).Beijing:Geological Publishing House, 1995[4]Mitsuhata Y. 2-D electromagnetic modeling by finite-element methodwith a dipolesource and topography. Geophysics, 2000, 65(2):465-475[5] Boschetto N B, Hohmann G W. Control led-sourceaudiofrequency magnetotelluricresponses of three-dimensional bodies.Geophysics, 1991，56(2):255-264[6] Frischnecht F C. Electromagnetic physical scale modeling, inNabighian M N, ed. , Electromagnetic methods in applied geophysicsVolumel, Theory:Chapter6. SEGBooks, 1988, 365-442[7] Routh P S, Oldenburg D ff.1nversion of control Ied-sourceaudio-frequencymagnetoteIuric data for a horizontal-layered earth.Geophysics, 1999，64(6):1689-1697
现有研究缺乏CSAME纵向分辨率和频点关系的判断准则，使实际的勘探工程一方面因频点密度不够达不到提高探测精度的目的，另一方面频点过密对于提高探测精度也无帮助。甚至将观测中的电磁干扰作为地质异常的反映，用过小的电性差异解释地质异常，导致解释错误，降低了结果的可靠性。虽然全场域拟合反演可以得到地层的真电阻率和厚度，避免了远区视电阻率的中近区影响和假极值效应，但是拟合反演设置的地层层数往往过少，形成的电阻率-深度剖面不够精细，同样达不到精细勘探的目的。此外，拟合反演的结果和初始条件有关。现有的研究为了表示某种反演算法的性能，设置的初始条件与实际地层相差较多，如将均匀半空间设为初始条件等，没能充分利用测区的电测井等地质资料。

发明内容
本发明的目的在于提供一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，提闻探测精度，实现精细勘探。为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，其特征在于包括以下步骤第一步，以频点数为标志的纵向分辨率上限判别；第二步真电阻率一维精细反演两个步骤。所述的以频点数为标志的纵向分辨率上限判别步骤为按照一定的规则为CSAMT曲线的频点从高频向低频递增的顺序编号，具体包括以下过程过程1:从标准离差最小的测点f (i)开始，先向一端，如高频端方向间隔一个频点，比较f(i)和f(i+2)的线性插值与中间点f(i+l)的误差，如果小于中间点值与标准离差的乘积，即
权利要求
1.一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，其特征在于包括以下步骤第一步，以频点数为标志的纵向分辨率上限判别；第二步真电阻率一维精细反演两个步骤。
2.根据权利要求1所述的一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，其特征在于所述的以频点数为标志的纵向分辨率上限判别步骤为按照一定的规则为CSAMT曲线的频点从高频向低频递增的顺序编号，具体包括以下过程 过程一从标准离差最小的测点f (i)开始，先向一端，如高频端方向间隔一个频点，比较f(i)和f(i+2)的线性插值与中间点f(i+l)的误差，如果小于中间点值与标准离差的乘积，即
3.如权利要2所述的一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，其特征在于所述的从高频向低频递增的顺序编号也可从低频向高频递增的顺序编号或以其它方式编号，判别原则不变。
4.根据权利要求1所述的一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，其特征在于所述的一维真电阻率精细反演步骤具体包括以下过程 过程一利用改进的广义逆矩阵等反演算法，用所述公式(I)和(2)确定的最大地层层数作为一维曲线拟合反演层数； 过程二 根据测区电测井资料提供的地层电阻率和厚度，作为反演的初始参数，层数不超过纵向分辨率判定后的频点数，钻井柱状表达的地层数如果小于该频点数时增加层位，钻井柱状表达的地层数大于该频点数时根据CSAMT勘探的一般理论合并层位，如某些层位的电阻率或厚度是确知的，可用控制变量在反演中保持不变；过程三如果实测曲线有远区渐近线，利用视电阻率公式
全文摘要
本发明公开了一种CSAMT纵向分辨率判定和一维真电阻率精细反演方法，根据两频点间的线性差值和中间点的误差分析来判别表示纵向分辨率的频点数上限，将地质体的结构、埋深、与围岩电阻率的差异，电磁噪声、接收机灵敏度等因素纳入频点和纵向分辨率的关系中，合理控制频点密度；采用频点数上限作为一维反演地层层数上限的反演结果，形成精细的电阻率-深度剖面。达到了精细勘探的目的。本发明可推广应用于高密度电阻率、大地电磁和时间域瞬变电磁等电和电磁法勘探中。
文档编号G01V3/08GK103064122SQ20131000234
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者闫述 申请人:江苏大学