电性源短偏移距瞬变电磁场扩散规律三维数值模拟

电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)采用近源探测形式,极大地提高了信号强度,目前对电性源短偏移距瞬变电磁响应特征的研究主要基于一维模型,且主要讨论电场Ex分量和磁场Hz分量的响应特征和探测能力,不利于复杂目标体的精细探查.基于以上问题,采用三维时域有限差分法,对电性源短偏移距瞬变电磁场在地层中的扩散规律进行了模拟,并研究了三维异常体对电性源短偏移距瞬变电磁场扩散的影响.结果表明:电场Ex分量的正极值区域主要集中在发射源附近,并随着时间的推移逐渐向下扩散;电场Ey分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散;电场Ez分量在地层分界面产生跃变;磁场Hx分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散;磁场Hy分量上部为负值区域,下部为正值区域,说明Hy分量也会受到返回电流影响;磁场Hz分量极值区域主要位于发射源下方,并随着时间的推移逐渐向下移动;对于三维异常体,电场Ex分量和磁场H y分量的灵敏区域位于异常体上方,而电场Ey分量和磁场H x分量的灵敏区域位于异常体外部,且分布在异常体四周,磁场Hz分量的灵敏区域位于异常体两侧(靠近发射源和远离发射源位置),说明电性源短偏移距瞬变电磁场的5个分量对三维异常体的灵敏区域不同,不同的分量应选择不同的区域进行观测.