广域电磁法,是一种人工源频率域电磁测深方法。获得2018年度
国家技术发明奖一等奖。
简介
是相对于传统的可控源音频大地电磁(CSAMT)法和MELOS方法提出来的。该方法继承了CSAMT法使用人工场源克服场源随机性的优点,也继承了MELOS方法非远区测量的优势;摒弃了CSAMT法远区信号微弱的劣势,扩展了观测适用范围,同时也摒弃了MELOS方法的校正办法,保留了计算公式中的高次项;既不沿用卡尼亚公式,也不把非远区校正到近区,而是用适合于全域的公式计算视电阻率,大大拓展了人工源电磁法的观测范围,提高了观测速度、精度和野外工作效率。广域电磁法和伪随机信号电法结合起来,形成了独具特色的一种新的电法勘探方法。
广域电磁法突破CSAMT法远区测量的限制,把提取视电阻率的观测范围拓展到更大的区域。而突破“远区”的束缚,关键是要找到一种不同于卡尼亚公式的提取视电阻率的方法。因为不在远区,卡尼亚公式是不成立的。脱离远区之后,卡尼亚公式不再适用,必须采用非远区的精确公式。精确公式比卡尼亚公式复杂,含有超越函数甚至特殊函数,用一般的代数方法无法解出其中未知的视电阻率,而是采用计算机迭代的方法提取视电阻率
内容
由中南大学何继善等完成
矿产资源是实现“两个一百年”奋斗目标的物质基础,随着浅部资源的日渐枯竭,“深地”战略提出向地球深部进军。项目组经过多年攻关,发明了广域电磁法,研发了高精度电磁勘探技术装备及工程化系统,实现了电磁法由粗放到精细的跨越,有力地支撑了面向国家重大需求的“深地”战略。
1.发明了广域电磁法。该发明严格求解电磁波在地下的传播方程,建立了以曲面波为核心的电磁勘探理论,构建了全息电磁勘探技术体系;实现了频率域电磁法由平面波到曲面波的跨越,颠覆了近半个世纪以来沿袭平面波近似公式计算视电阻率的历史。
2.发明了有源周期电磁信号有效信息高效提取技术,实现了由“去噪”到“解噪”的跨越。采用反演方法解出噪声,获得主频及其谐波信号,频率数据密度和分辨能力是国际先进产品的8倍以上。
3.发明了高精度电磁勘探技术装备及工程化系统,实现了强干扰条件下电磁信号的高信噪比-高精度-快速测量,打破了国外电磁法仪器装备的长期垄断。
该发明在全国成功推广应用,被誉为“绿色、高效、低成本”的勘探技术,提交页岩气资源量3401.22亿m、地质储量1240亿m,常规油气地质储量1.86亿吨,生物气可采资源量80亿m;释放了2000多万吨煤炭;经济和社会效益显著。
该发明的探测深度、分辨率和信号强度分别是世界先进方法——CSAMT法的5倍、8倍和125倍,实现了探得深、探得精、探得准,满足了“深地”战略需求,为深地探测提供了“中国范本”,为保证国家资源和能源安全提供了技术保障。