MTEM波場變換與偏移成像方法研究.pdf

1、多道瞬變電磁法（MTEM）是一種近年來備受關注的電磁勘探方法。它采用接地導線源、發(fā)送偽隨機編碼、與地震勘探類似的陣列式多道觀測方式，接收的脈沖響應數據可以像地震數據一樣被處理，可實現地下數千米深目標體的探查。目前，MTEM方法仍是一種正在發(fā)展的電磁勘探方法，在其系統(tǒng)設計、數據處理等方面還有大量的工作可做。
　　本研究主要內容包括：⑴根據發(fā)射波形的頻譜特征和 MTEM響應對其探測深度和抗噪能力進行分析，從而給出MTEM發(fā)射波形和系統(tǒng)

2、參數的選取原則；⑵研究MTEM數據的基本處理方法。針對反褶積的不適定性給出MTEM響應提取的穩(wěn)定方法，并在分析原有MTEM視電阻率定義缺陷的基礎上，研究更適合MTEM數據處理的全域視電阻率定義方法；⑶在MTEM數據處理中引入波場變換技術，研究將擴散場數據變換到波場的穩(wěn)定算法，以通過波場解釋方法提高MTEM解釋工作的分辨率；⑷在變換得到波場數據后，利用克西霍夫積分偏移實現地下電性分布的快速成像，結合MTEM發(fā)射波形的特點，研究“疊前”偏移

3、成像方法。與傳統(tǒng)的TEM方法不同的是，MTEM一般采用特定的發(fā)射波形（如偽隨機二值序列）進行發(fā)射，并同時記錄發(fā)射信號和大地的全期響應，通過反褶積的方法獲取大地脈沖響應。由于無需僅僅在脈沖間歇期間觀測，無需等待前一次激發(fā)二次場消失殆盡即可進行下一次發(fā)射，使得同樣時間間隔內發(fā)射次數大為增加。不同的發(fā)射波形具有不同的能量分布，對噪聲的抑制能力也有所不同。文章將首先給出利用數值濾波和褶積技術計算 MTEM系統(tǒng)在層狀大地模型上響應的方法，在此基礎

4、上，根據發(fā)射波形的頻譜特征對其探測深度和抗噪能力進行分析，從而給出MTEM系統(tǒng)參數的選取原則。
　　本文介紹了MTEM數據的一些基本處理技術。傳統(tǒng)的MTEM資料處理一般是利用反褶積方法提取地層的脈沖響應，然后利用沖激時刻進行視電阻率定義，最后形成視電阻率-偏移距剖面作為勘探的基本成果。這種方法定義的視電阻率很難體現深部地層的電阻率變化，同時，也浪費了大量采集到的數據。本文將從反函數的定義出發(fā)，給出一種全域視電阻率定義方法，并以此為

5、基礎提出對MTEM系統(tǒng)的改進方法。將滿足擴散方程的 MTEM數據轉換到波場，采用地震勘探的成熟技術進行資料處理，能夠大大提高電磁法勘探的分辨率。然而，波場變換是一個不適定的過程，波場變換矩陣具有非常大的條件數。本文將討論利用平衡法等技術降低條件數的方法，在此基礎上討論波場變換的正則化方法和奇異值分解方法。然后在汲取和發(fā)展前人成果的基礎上，給出一種新的穩(wěn)定波場變換算法----掃時波場變換。將MTEM數據變換到波場后，即可引入偏移成像方法獲