偽隨機海洋可控源多道電磁測深法研究.pdf

1、本文研究了偽隨機海洋可控源多道或多偏移距電磁測深方法，提出海底油氣藏的時、頻電磁相關(guān)辨識觀測方案。 目前海洋可控源電磁法對海底油氣藏的探測多在頻率域觀測一個或少數(shù)幾個離散頻率的電磁場，通過數(shù)值模擬對比來推斷海底的電導率分布。只用了電導率參數(shù)來推斷是否有油氣儲層。本文通過數(shù)值模擬計算，提出了采用寬頻帶的偽隨機信號作場源的海洋可控源電磁法時頻觀測方案?；诙囝l偽隨機信號激勵，采用水平電偶極-偶極裝置多偏移距同時測量的觀測方式，提出的

2、瞬變沖激時刻道間變化率、頻散率道間變化率以及相對相位道間變化率等幾個電性參數(shù)，對海底油氣高阻薄層有很好的分辨能力。 本文的研究取得了以下主要成果： 1.通過對場源信號的分析與比較，針對變頻法電磁勘探的不足，基于系統(tǒng)的相關(guān)辨識原理，提出了地電系統(tǒng)的偽隨機相關(guān)辨識勘探方法及偽隨機海洋電磁法時、頻觀測方案。不僅可在頻率域同時測量多個頻率的電磁場的幅度和相位，更重要的是采用逆重復m序列偽隨機信號作為激勵場源，可高精度的相關(guān)辨識海

3、洋地電系統(tǒng)的沖激響應和頻率特性，合理選擇參數(shù)可以很好地壓制各種隨機干擾，從而實現(xiàn)在時、頻雙域多參數(shù)辨識海底地層的電性分布。 2.編制程序計算了同線水平電偶極-偶極多道觀測系統(tǒng)的海洋均勻雙半空間、海底層狀介質(zhì)的電場階躍響應和沖激響應。提出了瞬變沖激時刻的概念。計算結(jié)果表明，瞬變沖激時刻可直接指示海底地層電導率的變化，采用同線多偏移距測量方式對高阻薄層有較高的分辨力，計算瞬變沖激時刻道間變化率對高阻薄層的反映更靈敏。通過數(shù)值計算，分

4、析了海水深度變化對海底沖激響應的影響以及瞬變沖激時刻的橫向電阻率等效現(xiàn)象。 3.基于柯爾-柯爾模型，分析了海底油氣藏地質(zhì)模型的激發(fā)極化響應。采用偽隨機多頻信號，在頻率域利用估計的頻率特性計算復電阻率及其隨收發(fā)距的道間變化率，并用兩個頻率的電場幅度計算頻散率及其隨收發(fā)距的道間變化率；用兩個頻率的電場幅度的道間變化量計算頻散率；選擇觀測頻率的兩個高頻信號計算相對相位及其隨收發(fā)距的道間變化率。這些參數(shù)是偽隨機多頻信號激勵，多偏移距同時

5、觀測所特有的，可以很容易計算這些參數(shù)，且參數(shù)計算簡單，對高阻層反映靈敏，并能根據(jù)異常對應的收發(fā)距大致估計高阻層的埋深，可用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理和解釋。 4.對偽隨機時頻觀測系統(tǒng)進行了功能定義及概念設(shè)計，介紹了多制式偽隨機波形的硬件產(chǎn)生方法以及GPS同步方案，水下電磁場接收器的定位及定向等。本文的場源信號設(shè)計同時采用了2n系列偽隨機信號和逆重復m序列偽隨機信號，并通過CPLD和VHDL實現(xiàn)了波形的硬件產(chǎn)生。2n系列偽隨機信號從三頻波到十