近海采集的大地电磁数据的畸变校正与处理解释.pdf

近海采集的大地电磁数据的畸变校正与处理解释 于鹏1，王家林‘，吴健生‘，丁建荣2，陈永杰2 1同济大学海洋地质国家重点实验室 上海 200092 2中石化江苏油田分公司 江苏扬州 225009 电磁方法在海洋领域的应用愈益得到重视，九十年代以来，国内多家单位曾在浅海区及内陆水下进行过大 地电测测深(MT)数据采集试验(涉及水域的水深大多在20m以内)…，在设计数据采集系统、海上作业方法、资料 处理与解释方面取得了进展．对于近海MT来说，除适应海洋环境的一些特殊硬件条件外，如何克服海水高导层滤 波效应和压制海洋环境中各种噪声和影响等技术问题，仍有待于探索和解决． 研究区位于雷州半岛南部的雷一琼坳陷区，是一新生代的断陷盆地，发育厚达数千米的晚第三纪海相地层 和早第三纪陆相地层，具有找油气远景．在工区进行了陆海高精度重力测量，在陆上进行了MT和二维地震，在较深 的海域进行了二维海上地震，但对区内水深小于几十米的潮间带和浅海区域，地震拖缆无法施工，并且由于该区 近海养殖业发达，使得滩海二维地震采集难以实施，制约了野外整体勘探部署．同时，由于区内第三系玄武岩发育 影响到地震数据的激发和收集．为解决此问题，结合MT纵向分辨能力较高以及经济高效和施工方便的特点并积于 以往水上工作经验。提出了通过陆上仪器经过简单改造，进行近岸浅海一潮间带区域的电场(位于海中)和磁场(位 ，于陆上)分离同步MT数据采集的试验，以填补海陆地震空白带、提高勘探详细程度． 1．盯海陆联测的观测方法技术 在一定距离范围内大地电磁法的电磁场源满足平面波的特性，在同一个地质构造背景下，所观测的磁场分 量信号在相对近的范围内可认为基本一致，反映地电构造的主要是电场信号，正是基于磁场的稳定性这一特点， 可以采用在一个测点上仅记录2道电场信号、而多个测点共用一个基准点3道磁场信号的观测方式，远参考工作 方法和CEIiP电磁阵列剖面法才得以发展起来．通过试验观测表明，设置的基准参考点离开计算测点的距离在30km 范围内得到的电磁资料具有较好的一致性12’． 鉴于水下测量磁探头的封闭、方位、调平、调整的困难，采用的电磁道分离同步采集布极方案是将磁探头布 设到海边人文干扰比较小的地区，而将电道信号采集系统布于海底．采用6PS同步采集后的合成数据作为海底相 应测点的测深资料，从而实现了海陆MT数据的同步联测． 正式施工前进行了磁信号匹配试验和不同水深点采集试验．通过对磁信号匹配试验，来检验实际电磁道分离 的距离对资料的影响程度，即在近岸边的海中布设一个五分量V5-2000仪器参考点，同时在陆上分别相距这个置 于水中的磁电采集站10、25、35、45km再布设一台V5—2000仪器进行4次同步采集，计算功率谱，试验结果表明 该地区磁道与电道分离的距离可以达到30km左右，此时均方相对误差小于5％幢1．此外，还进行了不同水深的采集 海中采集的MT资料形态是比较清晰的，主要问题是中频部分误差棒较大。但与陆上采集原始资料比较具有可比性 悼1．另外，实际施工中时还同时进行了远参考，有利于提高资料采集质量． 2．通过地电模型正演模拟校正海水对陆地MT测点的畸变效应 对于海水中的测点即海底MT测量点，如果各种抗干扰措施得当，是可以得到准确反映海底以下电性层的分布 信息，而不必考虑海水的存在，剩余的主要矛盾是受海水效应影响的陆地上畸变MT测点的校正问题． 海洋作为一高导体对电磁场的吸收非常强烈，由此对海岸附近电磁场的分布产生很大的影响．在近海地区开 展MT工作，海岸效应必须加以考虑，否则有可能给解释带来较大影响．经过海洋电磁干扰信号识别与压制以及远 参考处理后，校正海水层效应的方法是，通过估计海水电阻率和水深变化及海岸形状等因素设计正演模型。正演 计算出海水的影响后，对实测数据曲线进行校正． 根据研究区地质和物性条件¨1，设计了一针对性理论模型，在一维地电模型基础上增加了两处海水层代表浅 ·334· 号测点距离右侧海岸线500m． 从正演模拟结果看，由于海水的存在，视电阻率和相位曲线随频率出现较严重畸变，即TM极化模式曲线较标 准一维地电模型曲线明显偏高(如1、2号测点)，TE曲线则较标准曲线偏低，但偏离的幅度较TUd得多，在距离海岸 线大于4km的测点(如3号测点)畸变幅度已趋缓，4号测点处的曲线形态与l号测点一致，