海底电性源频率域CSEM勘探建模及水深影响分析

详细信息   

• 责任者：刘长胜^c吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室^d1979^e博士 ; Everett ; M.E. ; 林君 ; 周逢道
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2010
• 卷期：53^b8
• 关键词：海洋物探 ; 电磁法勘探20^a电法勘探 ; 频率域分析 ; 三维模型 ; 数值模拟 ; 边界元法30^a可控源电磁法
• 页码：1940～1952
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c参33插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2011/03

摘要

为了探索我国海域油气和水合物等高阻14标体CSEM勘探的可行性和方法技术，该文研究了在海水中水平电性源激励下有限水深海洋地电模型的频率域电磁响应，为进一步的1D和3D仿真计算奠定了理论基础。在推导电磁响应公式时，首先给出了各层介质的Lorentz势，然后根据Coulomb势与Lorentz势的关系，得到了各层介质的Coulomb势。各层介质中的电磁场均可以由Lorentz势或者Coulomb势计算得到，但在有限元计算时Coulomb势具有优势。长导线源的电磁场和势函数可以由电偶源的电磁场和势函数沿导线长度积分得到。文中具体给出了海水中水平电偶源和长导线源在海水层的电磁场公式，并根据该公式计算了不同水深环境下海底表面的电磁场分布，分析了海水深度对海底油气储层电磁异常的影响。结果表明，随着水深减小，异常幅度和形态特征发生明显变化。当水深很浅时(如50 m)，只有同线方向的E_x和E_z两个电场分量存在明显异常。最后，以两个已知海底油田为例，计算了不同水深环境下可观测到的电场异常，展示了，电性源频率域CSEM在海底勘探中(包括浅海环境)的良好应用前景。对于该方法实用化过程中还需进一步解决的问题，文中结尾部分也进行了初步探讨。