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在高阻环境中瞬变电磁探测的问题探讨
新闻作者:孙志强 廖平红   发布时间:2012-10-29  查看次数:  放大 缩小 默认
晋东南办 孙志强 供稿  技术服务部 廖平红 整理
  编者按:不少用户发现在高阻环境中瞬变电磁探测所得的信噪比低,改变探测条件(比如增加低阻体)后,信噪比提高。这种方法是否对探测结果产生影响呢?作者根据自己的经验抛砖引玉,希望广大读者或用户在实践过程中给予验证,若有新的发现,热忱欢迎大家积极反馈。
  在使用瞬变仪器YCS40(A)时,经常会出现这种问题:采集到的信号较弱,数据较乱;当在线圈上绑锚杆或放置其他金属物件后,探测显示的曲线会整体抬高,看起来比较“正常”。用户在使用时就会有疑问:为什么会这样?甚至会怀疑:是不是仪器出了问题?
  事实上,会出现这种问题是很正常的,这是因为瞬变电磁仪对低阻较敏感,而对高阻反射回来的信号较弱,体现在数据上就是数据杂乱。
  当使用过程中遇到此类问题时,从逻辑上讲,未放置金属时,采样值小;放置金属后,线圈电感值变大,采样值变大,说明仪器本身没有问题,能识别低阻对其产生的影响。条件允许的地方,有两台仪器时,可同时操作两台仪器,互相对比,当两台仪器出现同样的状况时,说明仪器没有问题,只是探测对象阻值较高,反射信号较弱,为正常现象。
  在测道—电压图上,e2(102微伏的数量级)以下基本为仪器的本底噪声,e2以上信号大于噪声。当探测前方存在低阻时,曲线显示为图一,e2以上为反射信号,这样的曲线一般会被用户认为是“正常曲线”。当高阻反射回来的信号微弱,低于噪声信号时,就会出现如图二所示的情况,曲线基本位于e2以下,用户一般都会认为这样的曲线“不正常”,事实上,正常探测时,这样的曲线只能说明探测前方阻值较高。  

图一                                      图二
  瞬变电磁法的原理简单的讲,是利用不接地回线(线圈)向被测地质体发射脉冲式电场作为场源(一次场),以激励被测地质体产生二次场,在发射脉冲的间隙利用接收回线(线圈)接收二次场随时间变化的响应。从接收的二次场数据中分析出地质体异常导电体的位置,从而达到解决地质问题的目的。低阻体感应二次场衰减的速度缓慢,二次场电压较大;高阻体感应二次场衰减的速度较快,二次场电压较小。
  二次场电压的大小受感应面积和发射强度的限制,感应面积越大,二次场电压越大。感应面积是线圈的面积乘以线圈的匝数,在井下受工作环境限制,回线边长只能控制在2米左右(地面瞬变电磁勘探边长可长到200米不等),线圈面积和线圈匝数都是确定的。要想增强反射信号,只能想办法提高接收时的信噪比。故而,会有人在探测时在线圈上绑缚金属,增加线圈电感值,增强反射信号,使探测曲线整体抬高如图一,这种方法必须保证探测全程金属位置始终不变,造成的低阻影响始终一样,否则不建议采用。
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