專利名稱：：三維重磁復(fù)式采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)，具體是地面重力及地面磁力勘探的一種三維重磁復(fù)式采集方法。
背景技術(shù)：
：目前使用的地面重磁采集方法為面積性一次觀測重磁采集方法，石油勘探行業(yè)重、磁勘探通常面積性采集方法是對工區(qū)內(nèi)坐標點(普點)采用單次觀測法觀測，不進行復(fù)測，而工區(qū)邊界以外的區(qū)域也不做數(shù)據(jù)采集。重力普點觀測為單次觀測之方式，即一個觀測單元的觀測順序為"基點A，普點l，普點2，...，檢査點，...，普點n，基點B"。這種采集方法精度相對較低(1:5萬重力數(shù)據(jù)采集觀測精度一般在0.040mgal，磁力數(shù)據(jù)觀測精度2.OnT)，檢査點占普點的比率低(5%)，基點之間距離大，普點精度受隨機誤差影響大，誤差傳遞和積累不可避免，容易出現(xiàn)奇異點(突跳點)，且不考慮邊界影響問題，研究區(qū)邊界以外不部署測點。這種采集方法只適于常規(guī)勘探目標，難以更進一步提高重磁勘探精度。常規(guī)面積性勘探中存在的邊界截斷影響、檢査率低、誤差傳遞和積累、隨機誤差大、易出現(xiàn)奇異點等缺點，使采集的數(shù)據(jù)不能很好地滿足三維重磁反演處理的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種使采集得到的數(shù)據(jù)體滿足三維反演對數(shù)據(jù)擴邊、無奇異、觀測誤差低的三維重磁復(fù)式采集方法。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)，具體步驟是1)在三維目標工區(qū)周圍邊緣進行三維鑲邊補測，三維鑲邊補測擴邊邊距與目標體深度相等，補測區(qū)的測點密度按l一l.5倍的三維目標工區(qū)點距進行放稀點距的布設(shè)。2)在施工前或中期，設(shè)計并布設(shè)三維重磁檢査控制線；3)對三維重磁布設(shè)的檢查控制線進行往返100%復(fù)測，檢查三維復(fù)測測點觀測精度；步驟3)所述的三維復(fù)測測點觀測精度是指三維復(fù)測測點重力值與檢查控制復(fù)測重力值的差。4)采用正交式觀測或疊瓦推進式觀測或往返式觀測進行三維測點復(fù)測；步驟4)中的正交式觀測是在平原丘陵區(qū)進行測線觀測，分別沿線號方向與沿測點方向進行正交觀測，觀測達到100%重復(fù)，各單元采用常規(guī)重力普線觀測方式進行計算。步驟4)所述的疊瓦推進式觀測是在山區(qū)，對觀測單元的左、右各一半的單元分別被其它另兩個不同的觀測單元所重復(fù)采集推進，觀測達到100%重復(fù)，各單元采用常規(guī)重力普線觀測方式進行計算。步驟4)所述的往返式觀測是在山區(qū)，采用沿原觀測路線相反方向返回，對測點逐一逆向做100%重復(fù)觀測。上述步驟往返逆向觀測與石油重力勘探中的重力基線觀測方式相同，重力計算時采用基線計算方式進行，磁力計算時正、逆向分別采用普線觀測方式進行計算。步驟4)所述的三維測點復(fù)測測點的重力(磁力)觀測值取兩個單次觀測值的平均值。5)在干擾區(qū)或設(shè)計目標區(qū)進行重(磁)力測點前、后、左、右的短距離內(nèi)布設(shè)輔助測點進行輔測觀測。步驟5)所述的短距離是離測點15_30米。步驟5)所述的輔測觀測，測點復(fù)測值與測點前、后、左、右的輔測觀測值比較，如果測點復(fù)測值為奇異點，則采用非奇異點的輔測觀測值的平均值替代。本發(fā)明有效地采集了三維鑲邊補測數(shù)據(jù)、測區(qū)測點數(shù)據(jù)采用了復(fù)測法和輔測技術(shù)，三維測點達到100%重復(fù)觀測，從而使得三維重磁數(shù)據(jù)構(gòu)成了隨機觀測誤差低、無奇異、有效壓制近地表畸變的鑲邊的三維數(shù)據(jù)體，滿足了三維重磁反演對數(shù)據(jù)鑲邊的需要、滿足了三維重磁反演處理對觀測數(shù)據(jù)無奇異低誤差的需要、滿足了三維重磁反演對壓制近地表畸變的需要。與常規(guī)地面重磁采集方法相比，克服了工區(qū)邊界無數(shù)據(jù)影響、克服了單次觀測時隨機誤差大、檢查率低(常規(guī)重磁采集檢查率為5%)的問題，增加了輔測觀測，可有效消除近地表局部畸變影響。本發(fā)明有效地提高了重磁數(shù)據(jù)的采集精度，1:5萬比例尺的重磁采集觀測精度分別由常規(guī)方法的0.030mgal、2.5nT提高到0.014mgal、0.9nT。數(shù)據(jù)處理效果也明顯不同，常規(guī)重磁采集數(shù)據(jù)處理的結(jié)果為平面等值線圖，而三維重磁采集數(shù)據(jù)可獲得三維重磁反演立體數(shù)據(jù)。圖l，三維重磁鑲邊補測方法示意圖。圖2，實測某D區(qū)三維重磁測點分布圖。圖3，三維重磁采集測點精度檢查的檢查控制線方式的布設(shè)示意圖。圖4，三維重磁正交100%重復(fù)觀測方式示意圖。圖5，三維重磁往返逆向100%重復(fù)觀測方式示意圖。圖6，三維重磁疊瓦推進100%重復(fù)觀測方式示意圖。圖7，三維重磁輔測觀測法示意圖。圖8，本發(fā)明實測三維實測重力異常圖。圖9，本發(fā)明實測三維實測磁力異常圖。圖10，本發(fā)明實測三維重力反演密度水平切片圖A-I。圖11，本發(fā)明實測三維磁力反演視磁化率水平切片圖A-I。具體實施例方式以下實例為本發(fā)明在工區(qū)的采集應(yīng)用及效果。執(zhí)行步驟l)，首先對三維目標區(qū)進行鑲邊，按照圖l的技術(shù)方案部署，實際結(jié)合工區(qū)要求和實際，鑲邊鑲邊區(qū)點距為600m，1000m。鑲邊補測的實施減少了邊界截斷對三維研究區(qū)內(nèi)的反演處理的影響。圖1是三維重磁鑲邊補測方法示意圖，圖中黑實點為三維研究區(qū)測點，空心點為鑲邊補測測點。黑線為三維研究區(qū)分布示意范圍，虛線為鑲邊補測區(qū)分布示意范圍。圖2是實測某D區(qū)三維重磁測點分布圖，中部密集點區(qū)域為三維研究區(qū)測點分布，四周稀疏分布的兩圈測點為鑲邊補測測點分布。執(zhí)行步驟2),參照圖3方式，在工區(qū)中部布設(shè)了三條北東向檢查控制線。圖3是三維重磁檢查控制線布設(shè)示意圖，圖中東西向粗虛線為檢查控制線分布位置示意，其它圖示同圖1。執(zhí)行步驟3)，對檢查控制線進行三維測點的精度檢査，檢查線采用100%重復(fù)觀測方式觀測。重力觀測采用LCR-G型重力儀，磁力觀測采用G-858型磁力儀；測量定位采用Trimble系列雙頻衛(wèi)星定位儀。全區(qū)共部署重力基點(磁力校驗點)72個。磁力日變站控制半徑30km。三維研究區(qū)設(shè)計重磁普點密度為500mx500m。執(zhí)行步驟4)，研究區(qū)為山地，三維重磁力普線選取正反方向方式和平移推進方式進行普點復(fù)測觀測，6小時內(nèi)閉合基點；測點的重力(磁力)觀測值取兩個單次觀測值的平均值。圖4是三維重磁正交100%重復(fù)觀測方式示意圖，該圖適用于平原區(qū)，因工區(qū)為山地，故未采用該種方式。圖中虛線表示沿橫向(線號方向)觀測路線的單元路線，實線表示沿縱向(點號方向)觀測路線的單元路線。圖5是三維重磁往返逆向100%重復(fù)觀測方式示意圖，在實測中采用了該種方式，虛線箭頭表示示意的觀測路線方向。圖6是三維重磁疊瓦推進100%重復(fù)觀測方式示意圖，在實測中部分觀測單元采用了該種方式，虛線箭頭表示示意的觀測路線方向。執(zhí)行步驟5)，在工區(qū)東北部村鎮(zhèn)附近區(qū)域，實施了三維磁力輔測觀測，采用在測點附近布設(shè)輔助測點的方法，輔助點距離測點25m，用以監(jiān)測和壓制近地表干擾影響。圖7是三維重磁輔測觀測法示意圖，實心點為測點，空心點為輔助點。實測中，各輔助點觀測順序不限。實施后，三維重磁采集獲得了重力觀測士0.014Xl(TSm/s2、磁力士0.9nT的高精度。高精度、無奇異、鑲邊的三維重磁數(shù)據(jù)為三維重磁反演提高了可靠基礎(chǔ)資料。表1是工區(qū)實測的重力勘探精度統(tǒng)計表，重力基線平差精度為±0.010X10—5m/s2、重力觀測精度為士O.014Xl(T5m/s2，其中一級品率98%，二級品率2%。表2是磁力勘探精度統(tǒng)計表，磁力觀測精度為土0.9nT，其中一級品率95y。，二級品率5%。圖8是實測三維實測重力異常圖，重力異常等值線單位為mgal(與10、/s2相同)。圖9是實測三維實測磁力異常圖，磁異常等值線單位為nT，圖中帶短齒線的圈閉異常線代表磁力異常低。圖10是實測三維重力反演密度水平切片圖，是根據(jù)本發(fā)明反演獲得的3D重力反演結(jié)果，其中A:3D密度750m水平切片，B:3D密度500m水平切片，C:3D密度-500m水平切片，D:3D密度-1500m水平切片，E:3D密度-2500m水平切片，F(xiàn):3D密度-3500m水平切片，G:3D密度-4500m水平切片，H:3D密度-5500m水平切片，I:3D密度-6500m水平切片。密度切片等值線單位g/cm3，等值線間距為0.005g/cm3。圖11是實測三維磁力反演視磁化率水平切片圖，是根據(jù)三維重磁采集數(shù)據(jù)反演獲得的3D磁力反演結(jié)果，其中A:3D磁化率750m水平切片，B:3D磁化率500m水平切片，C:3D磁化率-500m水平切片，D:3D磁化率-1500m水平切片，E:3D磁化率-2500m水平切片，F(xiàn):3D磁化率-3500m水平切片，G:3D磁化率-4500m水平切片，H:3D磁化率-5500m水平切片，I:3D磁化率-6500m水平切片。磁化率切片等值線單位10—5SI。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注磁力精度單位nT。權(quán)利要求1、一種三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于具體步驟是1)在三維目標工區(qū)周圍邊緣進行三維鑲邊補測，三維鑲邊補測擴邊邊距與目標體深度相等，補測區(qū)的測點密度按1-1.5倍的三維目標工區(qū)點距進行放稀點距的布設(shè)；2)在施工前或中期，設(shè)計并布設(shè)三維重磁檢查控制線；3)對三維重磁布設(shè)的檢查控制線進行往返100％復(fù)測，檢查三維復(fù)測測點觀測精度；4)采用正交式觀測或疊瓦推進式觀測或往返式觀測進行三維測點復(fù)測；5)在干擾區(qū)或設(shè)計目標區(qū)進行重(磁)力測點前、后、左、右的短距離內(nèi)布設(shè)輔助測點進行輔測觀測。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于步驟3)所述的三維復(fù)測測點觀測精度是指三維復(fù)測測點重力值與檢査控制復(fù)測重力值的差。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于步驟4)中的正交式觀測是在平原丘陵區(qū)進行測線觀測，分別沿線號方向與沿測點方向進行正交觀測，觀測達到100%重復(fù)，各單元采用常規(guī)重力普線觀測方式進行計算。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于步驟4)所述的疊瓦推進式觀測是在山區(qū)，對觀測單元的左、右各一半的單元分別被其它另兩個不同的觀測單元所重復(fù)采集推進，觀測達到100%重復(fù)，各單元采用常規(guī)重力普線觀測方式進行計算。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于步驟4)所述的往返式觀測是在山區(qū)，采用沿原觀測路線相反方向返回，對測點逐一逆向做100%重復(fù)觀測。6、根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于上述步驟往返逆向觀測與石油重力勘探中的重力基線觀測方式相同，重力計算時采用基線計算方式進行，磁力計算時正、逆向分別采用普線觀測方式進行計算。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于步驟4)所述的三維測點復(fù)測測點的重力(磁力)觀測值取兩個單次觀測值的平均值。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重復(fù)式磁采集方法，其特征在于步驟5)所述的短距離是離測點15_30米。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維重磁復(fù)式采集方法，其特征在于步驟5)所述的輔測觀測，測點復(fù)測值與測點前、后、左、右的輔測觀測值比較，如果測點復(fù)測值為奇異點，則采用非奇異點的輔測觀測值的平均值替代。全文摘要本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)，具體是地面重力及地面磁力勘探的三維重磁復(fù)式采集方法，先在三維目標工區(qū)周圍邊緣進行三維鑲邊補測，邊距與目標體深度相等，測點密度按1-1.5倍的目標工區(qū)點距放稀點距的布設(shè)，設(shè)計并布設(shè)三維重磁檢查控制線，對三維重磁布設(shè)的檢查控制線進行往返復(fù)測并檢查測點觀測精度，采用正交或疊瓦推進或往返式觀測進行三維測點復(fù)測，在干擾區(qū)進行重磁力測點輔測觀測。本發(fā)明可獲得三維重磁反演立體數(shù)據(jù)，使三維重磁數(shù)據(jù)構(gòu)成了隨機觀測誤差低、無奇異、有效壓制近地表畸變，1∶5萬比例尺的重磁采集觀測精度提高到0.014mgal、0.9nT。文檔編號G01V7/00GK101625421SQ200810116288公開日2010年1月13日申請日期2008年7月8日優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日發(fā)明者何展翔,劉云祥,劉海波申請人:中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司