專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于確定接收機(jī)方位的方法用于確定接收機(jī)方位的方法0001本申請(qǐng)要求于2005年7月22日提交的第60/701,817號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域：
0002本發(fā)明一般涉及包括儲(chǔ)油層劃分的地球物理勘探領(lǐng)域，更具體地，涉及用于地球物理學(xué)應(yīng)用的受控源電磁勘測(cè)。特別地，本發(fā)明是用于確定電磁接收機(jī)方位的方法。發(fā)明背景0003海洋受控源電磁("CSEM")探測(cè)方法使用人造源生成電磁(EM)波并將若干接收機(jī)部署在海底以記錄電磁信號(hào)。被記錄的電磁信號(hào)被分析，以推斷海底結(jié)構(gòu)和/或確定例如儲(chǔ)油層這種特定結(jié)構(gòu)的自然狀態(tài)。圖l示出CSEM設(shè)備的典型配置，其中水平電偶極子(HED)源11被水底12上面的船拖拽，在所述水底12上放置若干接收機(jī)13。此技術(shù)已被應(yīng)用于碳?xì)浠衔锖偷V物探測(cè)，也被應(yīng)用于例如建筑學(xué)和環(huán)境及地質(zhì)工程的其他領(lǐng)域。0004目前，接收機(jī)自由下落到海底，所以它們的方位未知。需要接收機(jī)方位以確定在接受機(jī)位置測(cè)量的三維EM場(chǎng)向量。之后被測(cè)量的場(chǎng)分解為若干優(yōu)選方向(譬如并行線、交叉線和垂直)中的分量用于分析、反演和解釋。當(dāng)接收機(jī)由于不準(zhǔn)確的接收機(jī)方位而不能被定向到那些優(yōu)選方向時(shí)，對(duì)分解后的分量的影響可能是顯著的。所以接收機(jī)方位的確定可能顯著影響數(shù)據(jù)解釋。本發(fā)明提供確定接收機(jī)方位的技術(shù)。0005為了完整地測(cè)量三維EM場(chǎng)，接收機(jī)需要被裝配三條互相垂直的天線用于電場(chǎng)和三個(gè)互相垂直的磁傳感器用于磁場(chǎng)。三個(gè)角度對(duì)于惟一定義接收機(jī)方位是必要的且足夠的。這三個(gè)角度建立起測(cè)量坐標(biāo)和接收機(jī)坐標(biāo)之間的關(guān)系。許多方式可被使用以在測(cè)量坐標(biāo)中定義接收機(jī)方位。它們是等價(jià)的并且可被互相轉(zhuǎn)換。一種定義接收機(jī)方位的方式是使用方位角和傾斜用于兩個(gè)水平通道(圖2)。在圖2中，(X，Y，Z)被假定為如下測(cè)量坐標(biāo)，其中X定向?yàn)榇蟮氐臇|方，Y為大地的北方，Z為上方。(X"，，Y，"，Z"，)是接收機(jī)坐標(biāo)和指定的"東方"、"北方"和垂直通道。(X，，Y，，Z，)和(X"，Y"，Z")是輔助坐標(biāo)以幫助在(X，Y，Z)與(X"'，Y，"，Z，")之間變換坐標(biāo)。X，是X"，在水平面XY上的投影，而Y"是Y"'的投影。通過(guò)這些設(shè)置，接收機(jī)方位角(《)被定義為Y與Y，之間的角，東通道傾斜角(/)是X'與X'"之間的角，北通道傾斜角(》是Y"與Y"'之間的角。0006目前，已知許多方法用于確定接收機(jī)方位。一種方法是直接測(cè)量接收機(jī)方位。用于海洋CSEM接收機(jī)的現(xiàn)有直接測(cè)量系統(tǒng)有可靠性問(wèn)題。即使這種系統(tǒng)可用，一種替代方法在一些情況中仍是必要的譬如，1)當(dāng)直接測(cè)量系統(tǒng)出故障時(shí)；2)當(dāng)由于海底上的長(zhǎng)電天線彎曲而造成該測(cè)量系統(tǒng)不對(duì)準(zhǔn)電極/磁傳感器的方向時(shí)。0007又一種方法是偏振分析，其被公開(kāi)于Behrens,J.P.(2005)，"TheDetectionofElectricalAnisotropyin35MaPacificLithosphere:ResultsfromaMarineControlled-SourceElectromagneticSurveyandImplicationsforHydrationoftheUpperMantle,"Ph.D.Thesis,UniversityofCalifornia,SanDiego(2005)。同樣可參見(jiàn)ConstableandCox的"Marinecontrolledsourceelectromagneticsounding2:ThePEGASUSexperiment,"Jowma/o/101，5519-5530(1996)。該方法基于以下事實(shí)假如發(fā)射機(jī)被直接拖向接收機(jī)，當(dāng)接收機(jī)天線在發(fā)射機(jī)的方向(即偏振橢圓的長(zhǎng)軸)上時(shí)，由接收機(jī)記錄的信號(hào)的EM場(chǎng)振幅被最大化。偏振分析是用于早期海洋CSEM工作以在后續(xù)數(shù)據(jù)處理中確定接收機(jī)方位角的首要方法。該方法需要在每個(gè)接收機(jī)上方被直接拖動(dòng)的至少一條拖繩。由此方法提供的接收機(jī)方位角的精確性不是很高。接收機(jī)方位角中的平均誤差對(duì)于來(lái)自具有動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)的船只的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是大于5度的。其對(duì)于險(xiǎn)惡天氣條件下不具有動(dòng)力定位系統(tǒng)的船可能會(huì)更糟糕。0008Behrens同樣提議使用由不同接收機(jī)記錄的自然EM信號(hào)中的一致性和相關(guān)性來(lái)確定相對(duì)方位角。開(kāi)發(fā)此方法用于不具有直接在上方拖動(dòng)的拖繩的接收機(jī)，以補(bǔ)充偏振分析。該方法確定兩個(gè)接收機(jī)之間的相對(duì)方位角度。為了找到接收機(jī)方位角，該方法要求參考接收機(jī)的方位角是已知的。成功使用此方法依賴(lài)于高質(zhì)量自然信號(hào)是否被兩個(gè)接收機(jī)都記錄。此方法的精確性通常低于偏振分析的精確性。0009在"E020:InversionofSBLdataacquiredinshallowwaters,"EAGE66thConference&Exihibiton-Paris,France,June7-10(2004)中，R.Mittet等人使用反演來(lái)確定接收機(jī)方位角。此方法克服偏振分析和使用自然EM信號(hào)的方法這兩者的局限性。所有這三種方法雖然都被廣泛使用，但只針對(duì)接收機(jī)方位角，卻沒(méi)有公開(kāi)如何惟一確定接收機(jī)方位，即兩水平通道的方位角和傾斜角。忽略接收機(jī)的其他兩個(gè)角的原因至少有三個(gè)(1)數(shù)據(jù)解釋主要集中于(并且數(shù)據(jù)測(cè)量可限制為)并行線式(意為沿著拖動(dòng)方向)電分量，如果海底不是很陡，所述電分量通常不被傾斜角影響很多；(2)垂直電分量或者不被測(cè)量或者在數(shù)據(jù)解釋中不被充分利用；(3)沒(méi)有可靠并精確的方法可用于確定接收機(jī)方位。因?yàn)楹５淄ǔＪ瞧降?，所以?xún)蓚€(gè)傾斜角通常較小(<10度)。三個(gè)原因明顯彼此不完全獨(dú)立。0010除以上詳述的三個(gè)原因之外，對(duì)甚至小接收機(jī)傾斜角的CSEM結(jié)果的可能影響的程度可能不會(huì)被察覺(jué)。接收機(jī)方位角對(duì)三個(gè)電分量的作用在本發(fā)明過(guò)程中被模擬，并可見(jiàn)于圖3-5中。用在生成這三幅圖的模型計(jì)算中的源和接收機(jī)幾何構(gòu)型取自實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)勘探。電阻率模型是具有125m水深的分層大地模型。拖繩方向是從大地北方順時(shí)針265.57度。在建模中，接收機(jī)(方位角，圖2中的a)與拖繩(并行線方向)偏移(&)是15度，并行線式天線傾斜角(y)是向上5度，交叉線式傾斜角(y)是向下3度。建模頻率是0.25Hz。在這三幅圖的每一個(gè)中，實(shí)線表示對(duì)準(zhǔn)的、水平接收機(jī)，圓表示具有^=15。的水平接收機(jī)，+號(hào)表示具有々=5。和;^-3。傾斜角的對(duì)準(zhǔn)的接收機(jī)，虛線表示未對(duì)準(zhǔn)的、傾斜接收機(jī)。與理想情況(與拖繩對(duì)準(zhǔn)的水平接收機(jī)，即所有三個(gè)角&、"和y都為零)相比較，那些圖顯示雖然方位角比傾斜角(尤其對(duì)交叉分量)對(duì)兩個(gè)水平(并行線式和交叉線式)通道具有大得多的影響，但傾斜角對(duì)垂直分量&具有更大的影響。這些影響可能是顯著的，譬如，對(duì)此示例(圖4和5)的交叉和垂直分量在量值上的影響為大約一個(gè)量級(jí)。此示例清晰地表明確定所有三個(gè)角度的重要性。接收機(jī)方位角無(wú)法單獨(dú)惟一定義部署于海底的接收機(jī)方位。0011總之，需要一種確定接收機(jī)方位的技術(shù)，其可被使用，而對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)幾何構(gòu)型沒(méi)有任何限制。本發(fā)明滿足此需要。
發(fā)明內(nèi)容0012在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是用于確定三個(gè)獨(dú)立角度的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述三個(gè)獨(dú)立的角度指定在海洋電磁勘探中電磁接收機(jī)的方位，該方法包括(a)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇勘探數(shù)據(jù)，所述標(biāo)準(zhǔn)包括信噪比和失真度；(b)創(chuàng)建表示用于電信號(hào)傳輸?shù)目碧降脑匆唤邮諜C(jī)幾何構(gòu)型和媒介的模型，所述模型包含三個(gè)接收機(jī)方位角、電阻率模型和電磁源(發(fā)射機(jī))參數(shù)；和(c)將所述模型和所選勘探數(shù)據(jù)作為輸入信息并且所述三個(gè)方位角作為未知量，求解麥克斯韋電磁場(chǎng)方程組，所述解通過(guò)迭代數(shù)值反演實(shí)現(xiàn)。0013本發(fā)明優(yōu)選地在頻域被實(shí)現(xiàn)，在這種情況中所述勘探數(shù)據(jù)在以上選擇步驟之前、或者至少在所述求解/反演步驟之前通過(guò)傅立葉變換(或其他方法)被變換到頻域中。0014本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)將通過(guò)參照以下詳細(xì)的描述和附圖被更好地理解，在所述附圖中0015圖1示出海洋CSEM勘探；0016圖2定義使一個(gè)坐標(biāo)系的方位關(guān)聯(lián)到另一個(gè)坐標(biāo)系的一組三個(gè)角；0017圖3顯示接收機(jī)方位對(duì)并行線式(inline)電場(chǎng)分量的振幅的影響；0018圖4顯示接收機(jī)方位對(duì)交叉線式(crossline)電場(chǎng)分量的振幅的影響；0019圖5顯示接收機(jī)方位對(duì)垂直電場(chǎng)分量的振幅的影響；和0020圖6是本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例中的基本步驟的流程圖。0021本發(fā)明將結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例被描述。然而，在這個(gè)意義上，以下描述針對(duì)特定的實(shí)施例或本發(fā)明的特定用途，這旨在只說(shuō)明，并且不被解釋為限制本發(fā)明的范圍。相反，如附加權(quán)利要求所定義的，它旨在遍及可被包含在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替代、修改和等同情況。具體實(shí)施方式0022本發(fā)明是用于通過(guò)電磁場(chǎng)方程組(麥克斯韋方程組)的反演確定在海洋CSEM勘探中電磁接收機(jī)方位的方法。三個(gè)方位角被處理為反演參數(shù)，即，要被求解的未知量。本發(fā)明包括三個(gè)基本步驟，被概括于圖6的流程圖中(i)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)用于反演(步驟61);(ii)創(chuàng)建初始模型(步驟62);和(iii)反演數(shù)據(jù)用于接收機(jī)方位(步驟63)。如此處所使用的，反演意為從被測(cè)量的數(shù)據(jù);^F(x，w,v,…)推斷;c，其中尋找x可通過(guò)使用例如有限差分技術(shù)這樣的數(shù)值方法找到通過(guò)某所選標(biāo)準(zhǔn)最佳擬合數(shù)據(jù)的解的迭代反復(fù)試驗(yàn)完成。(i)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)用于反演。0023由于眾所周知的透入深度效應(yīng)，EM信號(hào)對(duì)于給定頻率隨到源(或發(fā)射機(jī))的距離而指數(shù)衰減。當(dāng)源遠(yuǎn)離接收機(jī)時(shí)，由于環(huán)境噪聲，接收機(jī)不能記錄高質(zhì)量的信號(hào)。當(dāng)源距接收機(jī)太近時(shí)，接收機(jī)由于有限的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍而飽和。所以被測(cè)量的信號(hào)失真。對(duì)于本發(fā)明，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)從這種中間的源一接收機(jī)偏移中被選出，以便源可以在接收機(jī)位置生成足夠強(qiáng)的信號(hào)以具有好的S/N(信噪比)，但不能太強(qiáng)而使接收機(jī)飽和。另外，需要精確的源和接收機(jī)幾何構(gòu)型測(cè)量用于所選數(shù)據(jù)。術(shù)語(yǔ)"幾何構(gòu)型(geometry)"當(dāng)然不包括接收機(jī)的角取向；如所解釋的，此特定幾何特征不能以足夠的精確性被測(cè)量。該術(shù)語(yǔ)不包括發(fā)射機(jī)的方位(譬如，HED源的方位角和傾斜度)以及接收機(jī)和發(fā)射機(jī)兩者的坐標(biāo)。0024甚至在所選偏移范圍內(nèi)，由于例如源的不穩(wěn)定性、個(gè)別接收機(jī)電子特性、時(shí)間變化的自然EM信號(hào)和海浪這些效應(yīng)，數(shù)據(jù)對(duì)于反演可能不理想。本發(fā)明的用戶(hù)希望人工挑選數(shù)據(jù)來(lái)使用，可能借助交互的數(shù)據(jù)顯示軟件或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)。0025在CSEM勘探中，一般都為被測(cè)量的每個(gè)EM場(chǎng)分量獲得振幅和相位。振幅或相位數(shù)據(jù)之一或者此兩者都可被用于本發(fā)明的反演步驟。譬如，可以是相位數(shù)據(jù)被評(píng)估為有精確性問(wèn)題，在這種情況中只是振幅是優(yōu)選用于反演的。在最理想的情況中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振幅和相位數(shù)據(jù)，所有六個(gè)分量都被包括在反演中。某些垂直分量數(shù)據(jù)對(duì)確定傾斜是重要的。垂直分量數(shù)據(jù)優(yōu)選大約為總數(shù)據(jù)的三分之一。理論上，需要至少三個(gè)(獨(dú)立的)數(shù)據(jù)點(diǎn)，以惟一且充分確定接收機(jī)的三個(gè)角度，其中一個(gè)接收機(jī)/源位置的&的值(振幅或相位)構(gòu)成單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的示例。實(shí)際上，由于噪聲和每個(gè)分量相對(duì)于每個(gè)方位角的不同敏感度，所以盡可能多的EM分量的數(shù)據(jù)被優(yōu)選地包括。同樣優(yōu)選但當(dāng)然不是必要的是包括盡可能多的頻率和源一接收機(jī)組合。更多數(shù)據(jù)獲得起來(lái)更昂貴，且需要更多計(jì)算機(jī)時(shí)間來(lái)處理，但給出更精確的結(jié)果。0026CSEM勘探數(shù)據(jù)在時(shí)域被測(cè)量。本發(fā)明方法優(yōu)選地在頻域中執(zhí)行，在其實(shí)施例中，數(shù)據(jù)必須通過(guò)傅立葉變換或其他方法被變換到頻域。譬如，源波形的頻率成分可已知，在這種情況中具體頻率的振幅和相位信息可通過(guò)數(shù)據(jù)擬合技術(shù)從被測(cè)量數(shù)據(jù)中提取。所有這些方法在此處都指的是將數(shù)據(jù)變換到頻域。在頻域中，數(shù)據(jù)變?yōu)閺?fù)數(shù)。本發(fā)明方法可只使用所選數(shù)據(jù)的實(shí)部或只使用虛部或兩者都使用而被執(zhí)行。同樣地，如上所述，本發(fā)明可只利用振幅數(shù)據(jù)或只利用相位數(shù)據(jù)或兩者都利用而被執(zhí)行。(ii)創(chuàng)建初始模型0027需要初始模型用于反演，這包括3個(gè)接收機(jī)方位角和電阻率模型。例如源強(qiáng)度和頻率這樣的電磁源參數(shù)也必須被包括在該模型中，例如接收機(jī)天線長(zhǎng)度這樣的任何被需要的(在反演步驟中)接收機(jī)參數(shù)和場(chǎng)源和接收機(jī)幾何構(gòu)型(采集系統(tǒng)必須精確記錄該幾何構(gòu)型)也被包括在該模型中。此初始模型應(yīng)被創(chuàng)建成盡可能實(shí)際的。反演過(guò)程(以下論述)當(dāng)然必須通過(guò)數(shù)值方法實(shí)現(xiàn)，其以對(duì)三個(gè)接收機(jī)方位角的第一推測(cè)開(kāi)始。好的初始推測(cè)使反演快速收斂并且避免反演的局部極小解的陷阱。0028由例如偏振分析的其他方法確定的接收機(jī)方位角可被用于初始模型。海底斜度通常不陡，所以?xún)蓚€(gè)水平通道的傾斜角在初始模型中可被設(shè)置為零。電阻率模型可以是由空氣、海水和沉積的海底組成的分層模型。海水電阻率隨深度而變化并經(jīng)常為每個(gè)勘探區(qū)域被測(cè)量。此被測(cè)量的海水電阻率列如果可用則應(yīng)被用于初始模型。否則，該海水電阻率列可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式被估計(jì)；見(jiàn)例如Chave等人的五/ec^owfl^7^cMeAoAJ///zWGeo//z戸'cs,M.Nambighian,Ed"SocietyofExplorationGeophysics,Vol.2,932(1991)。沉積的海底可僅僅是半空間、或由許多層組成、或是帶有來(lái)自例如地震勘探這樣的其他測(cè)量的輸入的更完善模型。(iii)反演數(shù)據(jù)用于接收機(jī)方位0029然后所選數(shù)據(jù)被反演以確定接收機(jī)方位。由接收機(jī)記錄的電磁信號(hào)與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)幾何構(gòu)型相關(guān)(坐標(biāo)和方位)，也與地電阻率結(jié)構(gòu)相關(guān)。此關(guān)系(即正演問(wèn)題)可被寫(xiě)作"F(w,^，&,^^)，其中"是被測(cè)量數(shù)據(jù)的向量，w是地電阻率的模型，(』0,、.,/w，oJ是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的坐標(biāo)和方位，F(xiàn)為根據(jù)EM場(chǎng)的麥克斯韋方程組已知的并提供為任何模型m以及發(fā)射機(jī)和接收機(jī)幾何構(gòu)型計(jì)算"的方法。眾所周知，地的電阻率結(jié)構(gòu)可通過(guò)使用由以上方程(Lu等人Geo;/^.//"A138，381-392(1999))提供的關(guān)系而從CSEM測(cè)量中被恢復(fù)。這個(gè)為f所依賴(lài)的特定變量求解"正演"方程的過(guò)程被稱(chēng)作求解反演問(wèn)題或僅僅是反演。本發(fā)明使用反演過(guò)程來(lái)恢復(fù)接收機(jī)方位。此反演過(guò)程可被簡(jiǎn)單寫(xiě)作如下將目標(biāo)函數(shù)oty'e"/m"c"o"=||，-WGp|+義R(m)最小化，其中！是加權(quán)矩陣，g是從^線性化的正演運(yùn)算符(forwardoperator),/7是包括地電阻率模型和接收機(jī)方位的反演參數(shù)的向量，R(m)是減小反演的不惟一性的正則化項(xiàng)，A是正則化參數(shù)。然而可接受的答案可利用將正則化項(xiàng)設(shè)置等于零并使用最小二乘迭代方案而獲得。反演問(wèn)題及其解已被廣泛研究，見(jiàn)譬如R.LParker,Geojt/7戸'ca//"verse77zeo^y,PrincetonUniversityPress,Princeton,NewJersey(1994);W.Menke,(7eo/7一/ca/D她y4"a/戸's:D/群故/"ve^se77zeor_y,AcademicPress,SanDiego,California(1989);andA.Tarantola,/"vwe尸ra6/em77zeor_y,M"/zo<is，DfltoF他'"gMo必尸anawderElsevier,Amsterdam,TheNetherlands(1987)。在開(kāi)發(fā)本發(fā)明方法的過(guò)程中，1D反演軟件從威斯康星一麥迪遜大學(xué)(土木與環(huán)境工程系，工程學(xué)院)得到許可，3D反演軟件從SandiaNationalLaboratory得到許可。0030需要接收機(jī)方位角，以便更精確地確定地下電阻率結(jié)構(gòu)。因此，得出對(duì)方位角反演中的電阻率模型的良好推測(cè)可能是困難的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，同時(shí)為接收機(jī)方位角和地的電阻率模型反演預(yù)備的數(shù)據(jù)。在其他實(shí)施例中，反演只用于接收機(jī)方位角，在這些情況中，結(jié)果將取決于假定的電阻率模型的精確性。當(dāng)使用由本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用所發(fā)現(xiàn)的方位角確定電阻率模型時(shí)，方位角的反演可被重復(fù)，而后電阻率模型反演可被第二次執(zhí)行。此循環(huán)可被迭代直到想要的停止準(zhǔn)則被獲得。反演計(jì)算可被執(zhí)行于1D、2D、3D中。0031本方法的使用可確定接收機(jī)方位。本發(fā)明使用反演確定對(duì)定義接收機(jī)方位必要的所有三個(gè)角，而不是只確定由Mittet等人提議的接收機(jī)方位角。示激0032具有與圖3-5的示例相同的源和接收機(jī)幾何構(gòu)型的1D模型被用來(lái)在0.125、0.25、0.5、1.25和2.0Hz頻率處為具有(a，","—330.0,2.0,4.0)的接收機(jī)生成合成數(shù)據(jù)集。此數(shù)據(jù)集而后被用于試驗(yàn)本發(fā)明方法可以如何適當(dāng)?shù)卮_定接收機(jī)方位。在此示例中，反演過(guò)程被建立，用于同時(shí)確定接收機(jī)方位和電阻率模型。初始電阻率模型由空氣、海水和沉積的海底的均勻半空間組成，接收機(jī)的初始角是(300.0,0.0，0.0)。在應(yīng)用本發(fā)明方法后，所得的方位角是(《^,。=(329.97,1.95,3.88)。恢復(fù)后的角與用于生成合成數(shù)據(jù)的角很接近，表明本發(fā)明方法的精確性。權(quán)利要求1.一種用于確定三個(gè)獨(dú)立角的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，所述三個(gè)獨(dú)立角指定在海洋電磁勘探中的電磁接收機(jī)的方位，該方法包括(a)根據(jù)包括信噪比和失真度的標(biāo)準(zhǔn)選擇勘探數(shù)據(jù)；(b)創(chuàng)建表示勘探的源-接收機(jī)幾何構(gòu)型和用于電信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)的模型，所述模型包含三個(gè)接收機(jī)方位角、電阻率模型以及電磁源(發(fā)射機(jī))和接收機(jī)參數(shù)；和(c)將所述模型和所選勘探數(shù)據(jù)作為輸入信息并且所述三個(gè)方位角作為未知量，求解麥克斯韋電磁場(chǎng)方程組，所述解通過(guò)迭代數(shù)值反演實(shí)現(xiàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少在通過(guò)反演步驟的所述求解之前，所述勘探數(shù)據(jù)被變換到頻域。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述變換是通過(guò)傅立葉變換的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述源一接收機(jī)幾何構(gòu)型包括所述電磁源(發(fā)射機(jī))的角取向以及接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的坐標(biāo)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括(d)修正所述模型以包括經(jīng)計(jì)算的接收機(jī)方位角并將電阻率作為所述未知量來(lái)重復(fù)所述反演步驟；和(e)將所述模型的電阻率值更新為在前一步驟中計(jì)算出的電阻率值，來(lái)重復(fù)步驟(c)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中作為模型位置的函數(shù)的電阻率被處理為附加未知量并在所述反演步驟中被求解。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模型從由一維模型、二維模型和三維模型所組成的組中選出。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述所選勘探數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)并行線式電磁場(chǎng)分量、至少一個(gè)交叉線式電磁場(chǎng)分量和至少一個(gè)垂直電磁場(chǎng)分量的測(cè)量值。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述所選勘探數(shù)據(jù)從由振幅數(shù)據(jù)、相位數(shù)據(jù)以及振幅和相位數(shù)據(jù)所組成的組中選出。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反演通過(guò)將目標(biāo)函數(shù)最小化而執(zhí)行。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述目標(biāo)函數(shù)是目*示函數(shù)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，^是加權(quán)矩陣，g是從麥克斯韋方程組線性化的正演運(yùn)算符，p是包括地電阻率模型和接收機(jī)方位的反演參數(shù)的向量，d是表示為向量的所述所選數(shù)據(jù)，R(m)是減小反演的不惟一性的正則化項(xiàng)，；i是正則化參數(shù)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述所選勘探數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)并行線式電磁場(chǎng)分量和至少一個(gè)垂直電磁場(chǎng)分量的測(cè)量值。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)應(yīng)于比預(yù)選的最大值大且比預(yù)選的最小值小的源一接收機(jī)偏移的勘探數(shù)據(jù)未被選擇用于反演，所述最大值至少部分基于信噪比考慮而被選出，所述最小值至少部分基于接收機(jī)飽和度考慮而被選出。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述反演是最小二乘反演，并且義=0。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述所選數(shù)據(jù)由至少三個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)點(diǎn)組成。16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述所選勘探數(shù)據(jù)從由所述數(shù)據(jù)的實(shí)部、所述數(shù)據(jù)的虛部以及實(shí)部和虛部數(shù)據(jù)組成的組中被選出。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電阻率模型包括地層和水層。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述電阻率模型進(jìn)一步包括空氣層。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電磁源和接收機(jī)參數(shù)包括源強(qiáng)度和頻率以及接收機(jī)天線長(zhǎng)度。20.—種用于從地下區(qū)域產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏姆椒?，其包?(a)從所述地下區(qū)域的受控源電磁勘探中獲得電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)；(b)根據(jù)包括信噪比和失真度的標(biāo)準(zhǔn)，選擇勘探數(shù)據(jù)；(c)獲得表示所述勘探的源一接收機(jī)幾何構(gòu)型和用于電信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)的模型，所述模型包含三個(gè)接收機(jī)方位角、電阻率模型和電磁源(發(fā)射機(jī))和接收機(jī)參數(shù)；(d)將所述模型和所選勘探數(shù)據(jù)作為輸入信息并且所述三個(gè)方位角作為未知量，獲得麥克斯韋電磁場(chǎng)方程組的解，所述解通過(guò)迭代數(shù)值反演實(shí)現(xiàn)；(e)使用所述三個(gè)方位角將所測(cè)量的電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)分解為并行線式、交叉線式和垂直分量，其中謝旨的是包含連續(xù)源位置的直線；和(f)從在所述地下區(qū)域中的位置產(chǎn)生碳?xì)浠衔铮鑫恢糜稍诜纸夂蟮碾姶艌?chǎng)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的電阻率異常指示。全文摘要一種用于完整地指定在電磁勘探中被下放到海洋底部的電磁接收機(jī)的方位的方法?？碧綌?shù)據(jù)被挑選，剔除帶長(zhǎng)偏移的噪音數(shù)據(jù)，和帶短偏移的所述接收機(jī)已飽和情況下的數(shù)據(jù)(61)。一種模型被開(kāi)發(fā)，其包含在三維完整地指定所述接收機(jī)方位的三個(gè)獨(dú)立的接收機(jī)方位角；和包含水層且可能包含空氣層的地電阻率模型(62)。而后，被應(yīng)用到所述模型和被挑選出數(shù)據(jù)的麥克斯韋方程組被反演以確定所述接收機(jī)方位(63)。文檔編號(hào)G06F19/00GK101228529SQ200680026587公開(kāi)日2008年7月23日申請(qǐng)日期2006年6月28日優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日發(fā)明者呂新友申請(qǐng)人:?？松梨谏嫌窝芯抗?