淺海可控源電磁勘探空氣波回響機理與壓制方法研究

《淺海可控源電磁勘探空氣波回響機理與壓制方法研究》是依託吉林大學，由劉長勝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：淺海可控源電磁勘探空氣波回響機理與壓制方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉長勝
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

海洋可控源電磁法對深海油氣資源具有很好的探測效果，但在淺海環境（如水深小於300m）下受空氣波影響，海底目標信號被部分或完全掩蓋，海洋可控源電磁法探測能力大幅度下降。我國大部分海域水深較淺，研究空氣波壓制方法對發展我國海底的可控源電磁探測技術具有非常重要的意義。本項目研究空氣波的回響機理，探索有效實用的空氣波壓制方法。通過回響機理研究，認識淺海環境中收發點間電磁場的具體傳播方式（ 包括傳播通道和電磁耦合關係）和空氣波回響特性。利用不同頻率空氣波的關聯性和不同介質中電磁場的傳播時差，分別在幅度上削減空氣波和在時間上避開空氣波，達到壓制空氣波的目的。該壓制方法無需理想化的海洋電性分布，不採用寬頻帶接收，而是通過特定的觀測和數據處理技術，實現對淺海環境中空氣波的有效壓制。研究成果將克服淺海可控源電磁探測中的空氣波瓶頸，為我國海底油氣勘探提供技術支持，並促進海洋可控源電磁法的發展。

結題摘要

海洋可控源電磁法在深海油氣勘探中具有獨特優勢，但在淺海油氣勘探中遇到空氣波干擾。本項目對空氣波的回響機理和壓制方法進行了研究，包括理論分析、仿真分析和模擬實驗，研究成果包括建立淺海電磁回響數學模型和空氣主要影響項數學模型，給出了具有實用潛力的空氣波壓制方案，開發了正演模擬程式和空氣波壓製程序，開發了室內和地面模擬實驗系統，提出了海陸可控源電磁勘探的統一理論機制。研究表明，由於電磁耦合，不存在單獨的僅通過空氣層傳播的空氣波回響，但存在空氣主導項。通過高低頻空氣波的通道關聯性可以較大程度地壓制低頻空氣主導項的影響，從而大幅度提高對淺海油氣的分辨能力。這種壓制方法沒有前提假設條件，無需對傳統測量裝置和工作方式進行較大改動，所需參數均可通過實際測量獲取，並且對噪聲等因素引起的測量誤差具有一定的抵制能力，因而具有實用價值。電磁場傳播通道是理解海陸電磁勘探機理的關鍵因素，這一因素的套用方式導致了當前深海、淺海和陸地環境下常用電磁勘探方法的性能差異。已有海陸電磁勘探方法只是從一個角度去認識和利用電磁場傳播通道，存在局限性，若綜合利用空氣波和地層波，可進一步提高頻率域可控源電磁法的勘探能力，特別是陸地環境下對高阻層的探測能力。研究還表明，空氣影響具有兩面性，不利的一面在於降低海底深部目標引起的相對異常（這是主要的），但同時也會增大信號強度和絕對異常幅值。合理設定觀測系統參數，即使在空氣波存在的淺海和陸地環境下，對高阻層也有一定的分辨能力。本項目研究成果對促進我國淺海和陸地電磁勘探技術發展具有積極意義。部分研究成果已在國內外知名期刊上發表，培養了多名研究生。