廣域電磁法

廣域電磁法,是一種人工源頻率域電磁測深方法。獲得2018年度國家技術發明獎一等獎。

簡介

是相對於傳統的可控源音頻大地電磁(CSAMT)法和MELOS方法提出來的。該方法繼承了CSAMT法使用人工場源克服場源隨機性的優點,也繼承了MELOS方法非遠區測量的優勢;摒棄了CSAMT法遠區信號微弱的劣勢,擴展了觀測適用範圍,同時也摒棄了MELOS方法的校正辦法,保留了計算公式中的高次項;既不沿用卡尼亞公式,也不把非遠區校正到近區,而是用適合於全域的公式計算視電阻率,大大拓展了人工源電磁法的觀測範圍,提高了觀測速度、精度和野外工作效率。廣域電磁法和偽隨機信號電法結合起來,形成了獨具特色的一種新的電法勘探方法。

廣域電磁法突破CSAMT法遠區測量的限制,把提取視電阻率的觀測範圍拓展到更大的區域。而突破“遠區”的束縛,關鍵是要找到一種不同於卡尼亞公式的提取視電阻率的方法。因為不在遠區,卡尼亞公式是不成立的。脫離遠區之後,卡尼亞公式不再適用,必須採用非遠區的精確公式。精確公式比卡尼亞公式複雜,含有超越函式甚至特殊函式,用一般的代數方法無法解出其中未知的視電阻率,而是採用計算機疊代的方法提取視電阻率

內容

由中南大學何繼善等完成

礦產資源是實現“兩個一百年”奮鬥目標的物質基礎,隨著淺部資源的日漸枯竭,“深地”戰略提出向地球深部進軍。項目組經過多年攻關,發明了廣域電磁法,研發了高精度電磁勘探技術裝備及工程化系統,實現了電磁法由粗放到精細的跨越,有力地支撐了面向國家重大需求的“深地”戰略。

1.發明了廣域電磁法。該發明嚴格求解電磁波在地下的傳播方程,建立了以曲面波為核心的電磁勘探理論,構建了全息電磁勘探技術體系;實現了頻率域電磁法由平面波到曲面波的跨越,顛覆了近半個世紀以來沿襲平面波近似公式計算視電阻率的歷史。

2.發明了有源周期電磁信號有效信息高效提取技術,實現了由“去噪”到“解噪”的跨越。採用反演方法解出噪聲,獲得主頻及其諧波信號,頻率數據密度和分辨能力是國際先進產品的8倍以上。

3.發明了高精度電磁勘探技術裝備及工程化系統,實現了強幹擾條件下電磁信號的高信噪比-高精度-快速測量,打破了國外電磁法儀器裝備的長期壟斷。

該發明在全國成功推廣套用,被譽為“綠色、高效、低成本”的勘探技術,提交頁岩氣資源量3401.22億m、地質儲量1240億m,常規油氣地質儲量1.86億噸,生物氣可采資源量80億m;釋放了2000多萬噸煤炭;經濟和社會效益顯著。

該發明的探測深度、解析度和信號強度分別是世界先進方法——CSAMT法的5倍、8倍和125倍,實現了探得深、探得精、探得準,滿足了“深地”戰略需求,為深地探測提供了“中國範本”,為保證國家資源和能源安全提供了技術保障。

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