時間域編碼電磁勘探方法研究

張建國 武 欣 齊有政② 黃 玲 方廣有

①(中國科學(xué)院電磁輻射與探測技術(shù)重點實驗室 北京 100190)

②(中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049)

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求量急劇加大，油氣資源勘探的攻關(guān)研究已經(jīng)迫在眉睫。油田鉆井代價高昂且只能確定鉆井附近的地質(zhì)參數(shù)，不適合大規(guī)模普查油氣資源[1,2]；對于地表及地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，電磁勘探方法能從不同于地震方法的角度反映油氣層的物理特性，可實現(xiàn)對油氣藏的有效勘探。然而，由于空氣波等外界干擾，如何提高信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)已然成為電磁勘探方法的首要問題[3,4]。

長偏移距瞬變電磁測深法[5](Long Offset Transient ElectroMagnetics,LOTEM)是一種典型的油氣資源電磁勘探方法，它以電偶源瞬變測深理論為基礎(chǔ)，對地下深部油氣層有較強的勘探能力。為了實現(xiàn)大勘探深度，LOTEM采用長達(dá)幾百甚至幾千米的發(fā)射線將大功率激勵信號注入大地，并在遠(yuǎn)區(qū)(早期)觀測含有地電信息的大地電磁響應(yīng)，通過加大發(fā)射能量來提高 SNR。由于儀器設(shè)備以及地質(zhì)條件限制，加大發(fā)射能量來提高SNR有較大的局限性。

文獻[6]基于LOTEM方法，提出了MTEM(Multi-Transient ElectroMagnetics)方法，在實驗后期為了提高SNR，將激勵信號由雙極性方波換成偽隨機編碼(Pseudo-Random Binary Sequences,PRBS)信號。由于 PRBS具有良好的相關(guān)性，能夠提升SNR。MTEM方法能分辨出大深度下的油氣層，實驗結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。然而，MTEM方法只是在實驗后期對編碼信號進行了一次嘗試，對于編碼信號的諸多參數(shù)選擇和實驗分析等關(guān)鍵性問題，都未進行理論闡述和實驗驗證。

為了……