瞬变电磁虚拟波场的偏移成像研究

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瞬变电磁测深的偏移成像方法技术的研究,是目前在该领域研究的焦点和前沿课题。随着把地震学中已有的和正在发展的方法技术应用到瞬变电磁法中,人们越来越关注拟地震解释法、电磁偏移成像以及偏移与反演相结合的研究方法。经过近些年的努力,以上方法都取得了重要进展。这些方法从波场的角度,拓展和丰富了瞬变电磁场的内涵,使得从实测资料中提取到常规瞬变电磁法提取不到的,对地下目标体成像更有利的信息,成为可能。 本文在Lee于1989年建立的电性源满足的时域扩散方程的电场强度E(t)与虚拟波场的关系式的基础上,从麦克斯韦方程出发,建立以大回线源为基础的时域瞬变响应与虚拟波场的对应关系。 在前人研究的基础上,提出了从瞬变电磁场到波场的优化算法。并用大量的理论计算表明:这种变换得到的虚拟波场,不仅满足波动方程,而且还类似于地震子波一样,具有传播、反射、透射特征。这为瞬变电磁场的偏移成像创造了条件。但瞬变电磁场偏移成像问题与地震勘探中的弹性波偏移成像问题有相似之处,但也不完全相同。如果将扩散的瞬变电磁场变换为波场处理,将该波场从地面向地下反向外推进行偏移成像,形成瞬变电磁偏移方法,将对提高瞬变电磁场的分辨率具有重要意义。本文用克希霍夫积分法进行电磁波场偏移成像处理,实现了瞬变电磁场的三维曲面延拓计算,在算法中,采用三维边界元技术,提高了计算效率。 总之,通过对理论模型计算和实际资料处理,证明了本文提出的方法和思路是正确的,该方法可以增强瞬变电磁法识别地下电性分界面的能力,使瞬变电磁法对地精细勘探成为可能,也为下一步的多激励源聚焦成像和相控阵扫描探测研究奠定了基础。
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