摘要：采用水平層狀各向異性介質(zhì)中的并矢Green函數(shù)模擬地井電磁遠探測同線、旁線和回線3種發(fā)射源的響應，分析頻率、收發(fā)水平間距、背景地層各向異性、目的層電導率對電磁場各分量的影響特性。結果表明，不同的發(fā)射方式、電磁場的不同分量對目的層的識別能力不同。3種發(fā)射方式中同線發(fā)射方式的綜合識別能力最強，其中又以Ezx分量最佳。頻率越高，各種發(fā)射方式的探測深度越淺，但對目的層的綜合識別能力越高。收發(fā)水平間距的變化對不同分量探測深度的影響特性存在差異，但總體而言影響程度相對較低。背景地層各向異性和目的層電導率的變化對不同分量的影響程度不同，同線發(fā)射方式的Ezx分量所受影響最大。相關結論可為地井電磁遠探測方案的設計和參數(shù)的選擇提供理論指導。

關鍵詞：并矢Green函數(shù)； 地井電磁探測； 同線發(fā)射源； 旁線發(fā)射源； 回線發(fā)射源

中圖分類號：P 631.9"" 文獻標志碼：A

引用格式：魏寶君，邊旭，劉健. 利用并矢Green函數(shù)模擬地井電磁遠探測響應［J］. 中國石油大學學報（自然科學版）， 2024， 48（6）：48-58.

WEI Baojun， BIAN Xu， LIU Jian. Simulating surface-to-borehole electromagnetic remote detection responses using dyadic Green s functions ［J］. Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science）， 2024，48（6）：48-58.

Simulating surface-to-borehole electromagnetic remote detection

responses using dyadic Green s functions

WEI Baojun， BIAN Xu， LIU Jian

（College of Science in China University of Petroleum （East China）， Qingdao 266580， China）

Abstract：The dyadic Green s functions in horizontally layered anisotropic media were used to simulate the responses of three types of transmitting antennas in surface-to-borehole electromagnetic remote detection. These antennas include the collinear transmitting antenna， the side-line transmitting antenna， and the loop-line transmitting antenna. The study analyzed the influence of frequency， transmitter-to-receiver horizontal distance， background formation anisotropy， and target zone conductivity on each component of the electromagnetic fields. The results indicate that different transmitting methods and electromagnetic field components have varying abilities to identify the target zone. Among the three transmitting methods， the collinear transmitting method demonstrated the strongest overall identification capability and Ezx is the best component to identify the target zone. The detection depth of all transmitting methods decreases as frequency increases; however， the overall identification ability of" the target zone correspondingly improves. The effect of changes in the transmitter-to-receiver horizontal distance on the detection depth varies across components， but this influence remain relatively minor. Variations in background formation anisotropy and target zone conductivity also affect different components of the electromagnetic fields differently， with the" Ezx" produced by the collinear transmitting method being the most impacted. These findings offer theoretical guidance for designing schemes and selecting parameters in surface-to-borehole electromagnetic remote detection.

Keywords： dyadic Green s functions; surface-to-borehole electromagnetic detection; collinear transmitting antenna; side-line transmitting antenna; loop-line transmitting antenna

地井電磁遠探測是將發(fā)射源置于地面、在井中接收電磁信號并通過對信號進行處理以獲得一定深度范圍內(nèi)礦體或油氣藏分布的一種探測方法。該方法在20世紀90年代首次應用于礦井探測，目的是尋找井底和井旁的礦體，中國在該領域亦獲得迅猛發(fā)展^［1-8］。與井地電磁探測^［9-10］將接收器置于地面相比，由于地井電磁探測將接收器置于井中，更接近于地下礦體，且有效避免了地表電磁干擾及低阻覆蓋層的影響，因此能更好地識別地層中的礦體?！笆濉逼陂g，中國研制出首套面向油氣藏勘探開發(fā)的地井電磁測量采集系統(tǒng)^［11］，在油田開發(fā)和金屬礦藏勘查中具有很好的應用前景。數(shù)值模擬是地井電磁遠探測方案設計、資料處理與解釋的基礎，主要包括有限元素法^{［7，12-13］}、有限差分法^{［4-5，8，14］}等。筆者基于已開發(fā)的水平層狀各向異性介質(zhì)中的并矢Green函數(shù)^［15-19］模擬地井電磁遠探測同線發(fā)射天線、旁線發(fā)射天線和回線發(fā)射天線3種發(fā)射源的響應，分析頻率、收發(fā)水平間距、背景地層各向異性、目的層電導率等因素對電磁場各分量的影響規(guī)律，為相關參數(shù)的選擇和測量方案的設計提供理論指導。

1 基本原理

地井電磁遠探測模型如圖1所示，采用直角坐標系，z軸沿地層界面法線方向垂直向下指向地層。發(fā)射源位于地面，電流強度設為I，分為3種方式：①同線發(fā)射源，為具有一定長度的電性發(fā)射源，發(fā)射天線沿x軸方向且與井軸共面；②旁線發(fā)射源，為具有一定長度的電性發(fā)射源，發(fā)射天線沿y軸方向；③回線發(fā)射源，為具有一定邊長的矩形磁性發(fā)射源，發(fā)射天線位于xy平面。多分量接收器位于距發(fā)射源中心一定水平距離的井中，可沿井軸移動并接收不同分量的電磁場信號。地層為水平層狀各向異性介質(zhì)，每層的電導率為σhi、σvi（i=1，…，n，n為地層數(shù)目），每層的層界面垂向坐標為zi（i=1，…，n-1）。為便于分析，假設接收井為垂直井（對于傾斜井的情況，接收器的信號可由儀器垂直情況下不同分量的電磁場組合得到）。

可采用水平層狀各向異性介質(zhì)中的并矢Green函數(shù)模擬上述3種發(fā)射源在地層中的響應。并矢Green函數(shù)分為4種類型：電流源電型并矢Green函數(shù)，用

G^EJ（r，r′）表示，其中r′為源點坐標、r為場點坐標；電流源磁型并矢Green函數(shù)，用G^HJ（r，r′）表示；磁流源電型并矢Green函數(shù)，用G^EM（r，r′）表示；磁流源磁型并矢Green函數(shù)，用G^HM（r，r′）表示。每種類型的并矢Green函數(shù)均為3×3階矩陣，可統(tǒng)一表示為如下形式：

G=GxxGxyGxz

GyxGyyGyz

GzxGzyGzz.

（1）

每種類型并矢Green函數(shù)的具體表達式參見文獻［15］和［16］，可通過遞推矩陣方法快速高效地計算^［15-19］。

對于長度為L的電性發(fā)射源，可將其分割為N個線元Δ

li（i=1，…，N），每個線元產(chǎn)生的電磁場可用其中心點產(chǎn)生的場代替。設r′i為線元Δli中心點的坐標，則電性發(fā)射源在場點r處產(chǎn)生的電場強度E（r）和磁感應強度B（r）分別為

E（r）=I∑Ni=1G^EJ（r，r′i）·Δli，（2）

B（r）=μ0I∑Ni=1G^HJ（r，r′i）·Δli.（3）

對于面積為S的矩形平面磁性發(fā)射源，可將其分割為M×P個面元

ΔSij（i=1，…，M，j=1，…，P），每個面元產(chǎn)生的電磁場可用其中心點產(chǎn)生的場代替。設r′ij為面元ΔSij中心點的坐標，則磁性發(fā)射源在場點r處產(chǎn)生的電場強度和磁感應強度分別為

E（r）=I∑Mi=1∑Pj=1G^EM（r，r′ij）·ΔSij，（4）

B（r）=μ0I∑Mi=1∑Pj=1G^HM（r，r′ij）·ΔSij.（5）

利用式（2）～（5）可計算地面不同方式的發(fā)射源在接收井中產(chǎn)生的電磁場的所有分量。

在模擬時取地面的垂直坐標z0=0 m，空氣層的電導率為10^-8 S·m^-1，發(fā)射源的電流強度為I=1 A，天線長度（或矩形回線發(fā)射源的邊長）為500 m，發(fā)射源中心位于地面坐標原點處。對于同線發(fā)射源，接收器處的電場強度僅有x和z兩個分量，磁感應強度僅有y分量，分別記為Exx、Ezx和Byx，計算時將發(fā)射天線均勻分割為50個線元。對于旁線發(fā)射源，接收器處的電場強度僅有y分量，磁感應強度有x、z兩個分量，分別記為

Eyy、Bxy和Bzy，計算時亦將發(fā)射天線均勻分割為50個線元。對于回線發(fā)射源，接收器處的電場強度僅有y分量，磁感應強度有x、z兩個分量，分別記為Eyz、Bxz和Bzz。將回線發(fā)射源沿x方向和y方向均勻分割為50個線元，則發(fā)射平面被均勻分割為2500個法線方向沿z軸的面元，發(fā)射源在接收井中產(chǎn)生的電磁場可視為2500個磁矩沿z軸的磁偶極子電磁場的疊加。

2 頻率對地井電磁遠探測響應的影響

首先分析頻率對不同類型發(fā)射源各分量探測深度的影響。設收發(fā)水平間距（即接收井與發(fā)射天線中心點的水平距離）為200 m，地層為均勻各向同性介質(zhì)，其電導率為σh=σv=1 S·m^-1。取發(fā)射頻率分別為5、10、50、100和200 Hz，圖2給出了同線發(fā)射源電磁場Exx、Ezx和Byx的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。由圖2（a）～（c）可以看出，隨著頻率的升高，3個分量在地層中的衰減速度逐漸加快。以Exx為例，在深度為1000 m時，200 Hz信號的幅度已衰減至10^-10 μV/m，而5 Hz信號的幅度仍處于10^-1 μV/m的數(shù)量級，二者相差109。在實際探測中，由于接收器的靈敏度有限，接收信號的幅度存在下限值，因此頻率不同時各分量電磁信號存在不同的探測深度。如圖2（a）～（c）中的水平線所示，以10^-6 μV/m作為電場強度的下限值，以10^-1 nT作為磁感應強度的下限值，則該水平線所對應的深度即為探測深度，更深的地層由于信號幅度太小而探測不到信息。圖2（d）給出了同線發(fā)射源3個分量的探測深度隨頻率的變化關系。由圖2（d）可以看出，各分量的探測深度均隨頻率的增大而減小，3個分量中Exx的探測深度最大。

圖3給出了旁線發(fā)射源Eyy、Bxy、Bzy和回線發(fā)射源Eyz、Bxz、Bzz的探測深度隨頻率的變化關系。由圖3（a），相同頻率情況下旁線發(fā)射源Eyy的探測深度最大，Bxy次之，Bzy的探測深度最小。Bxy和Bzy的探測深度在低頻時差異較明顯，隨著頻率的升高差異逐漸減小。對比圖3（a）與圖2（d），在天線參數(shù)和收發(fā)水平間距相同的情況下，旁線發(fā)射源的探測深度大于同線發(fā)射源，但隨著頻率的升高二者的差距逐漸減小。由圖3（b），相同頻率情況下回線發(fā)射源Eyz的探測深度最大。與圖2（d）和圖3（a）相比，回線發(fā)射源的探測深度大于同線發(fā)射源，與旁線發(fā)射源的探測深度相當。

上述分析和結論對地井電磁遠探測最佳發(fā)射頻率范圍的選擇具有重要指導意義。例如由圖2，在給定上述同線發(fā)射源尺寸、收發(fā)水平間距和地層電導率參數(shù)的條件下，為了能探測到2000 m深度處的地層信息，發(fā)射頻率不應高于10 Hz。在地井電磁實際探測中，可根據(jù)不同類型發(fā)射天線的尺寸、收發(fā)水平間距、待測地層電導率的估算值、接收器的靈敏度等參數(shù)，繪制出類似于圖2的曲線，為最佳發(fā)射頻率的選擇提供參考。

分析頻率對不同類型發(fā)射源各分量垂向分辨能力的影響。假設收發(fā)水平間距為200 m，地層為三層各向同性介質(zhì)，層界面垂向坐標分別為

z1=500 m、z2=600 m，地層的電導率分別為

σh1=σv1=1 S·m^-1、

σh2=σv2=0.01 S·m^-1

、σh3=σv3=1 S·m^-1，第二層為高阻目的層（潛在的油氣藏儲集層）。圖4給出了頻率為10、50、100和200 Hz時同線發(fā)射源Exx、Ezx和Byx的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。為便于對照，圖中虛線給出了電導率為1 S·m^-1均質(zhì)背景地層中的電磁場。

由圖4（a），當接收器下降至高阻地層上界面時，Exx總場的衰減變緩，與背景場曲線出現(xiàn)分離，總場強度大于背景場強度。頻率越高，高阻地層中Exx總場曲線和背景場曲線的分離程度越大，高阻地層產(chǎn)生的信號的相對強度越大。接收器穿過高阻地層的下界面進入背景地層后，高阻地層對信號的影響依然存在，該分量對高阻地層下界面的分辨能力較弱。由圖4（b），不同頻率下高阻地層中

Ezx總場曲線基本不衰減，與背景場曲線分離明顯，總場數(shù)值與背景場數(shù)值差異最大。Ezx總場曲線在高阻地層上下界面附近發(fā)生突變，在上界面附近快速上升，在下界面附近快速下降，對高阻地層上下界面的垂向分辨能力均很強，遠高于Exx。由圖4（c），與Exx和Ezx相反，當接收器下降至高阻地層上界面時，Byx總場的衰減加快，與背景場曲線出現(xiàn)分離，總場強度小于背景場強度，且頻率越高越明顯。Byx總場曲線在高阻地層中基本不衰減，保持水平，在接收器穿過高阻地層下界面進入背景地層后繼續(xù)按背景層的衰減規(guī)律衰減。由圖4可以看出，同線發(fā)射源Byx對高阻地層的垂向分辨能力介于Ezx與Exx之間。在地井電磁遠探測數(shù)據(jù)處理中，可綜合電磁場不同分量的響應特性進行分析判斷，從而提高對高阻目的層的垂向分辨能力。

圖5為旁線發(fā)射源Eyy、Bxy和Bzy的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系及對照曲線。對比圖5與圖4，旁線發(fā)射源的Eyy與同線發(fā)射源的Exx曲線形狀相似，但Eyy的垂向分辨能力尤其是對高阻地層下界面的分辨能力稍高于Exx。旁線發(fā)射源的Bxy與同線發(fā)射源的Byx曲線形狀相似，但Bxy的分辨能力稍高于Byx。旁線發(fā)射源Bzy的垂向分辨能力最弱，尤其是低頻時該分量在高阻地層中無明顯變化?？傮w而言，由于旁線發(fā)射源沒有類似于圖4（b）中Ezx的曲線，這種發(fā)射方式對高阻地層的綜合分辨能力較同線發(fā)射方式要弱。

圖6為回線發(fā)射源Eyz、Bxz和Bzz的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系及對照曲線。對比圖6與圖5，Eyz和Bzz對高阻地層的垂向分辨能力與旁線發(fā)射源的Bzy相當且曲線形狀相似，分辨能力均較弱?；鼐€發(fā)射源的Bxz與旁線發(fā)射源的Bxy和同線發(fā)射源的Byx曲線形狀相似，但對高阻地層的垂向分辨能力稍低于Bxy和Byx。對比圖6的各分量可知，Bxz的垂向分辨能力高于Eyz和Bzz。綜合對比圖4～6可以發(fā)現(xiàn)，同線發(fā)射方式對高阻地層的綜合分辨能力最高，旁線發(fā)射方式次之，回線發(fā)射方式最低。

3 收發(fā)水平間距對地井電磁遠探測響應的影響

首先分析收發(fā)水平間距對不同類型發(fā)射源各分量探測深度的影響。設地層是電導率為1 S·m^-1的均勻各向同性地層，發(fā)射頻率為50 Hz。取收發(fā)水平間距分別為50、100、200、300和400 m，圖7給出了同線發(fā)射源Exx、Ezx和Byx的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。

由圖7（a）～（c），對各分量而言，除在淺部地層中不同水平間距的曲線有明顯差異外，隨著地層深度的增加，由水平間距造成的電磁場信號的差異逐漸減小，收發(fā)水平間距的影響逐漸減弱。在淺部地層中，水平間距對Exx和Byx幅度的影響規(guī)律相似，與對Ezx的影響規(guī)律存在明顯差異。對Exx和Byx而言，接收井位于發(fā)射天線范圍之內(nèi)的3條曲線（水平間距分別為50、100和200 m，小于天線的半長度250 m）差別很小，基本重合，且幅度值大于發(fā)射天線范圍之外的另兩條曲線。在天線范圍之外，收發(fā)水平間距越大，相同深度處Exx和Byx的幅度越小。對Ezx而言，相同深度處水平間距為200和300 m的信號幅度接近且數(shù)值最大，水平間距為100和400 m的信號幅度接近且數(shù)值居中，水平間距為50 m的信號幅度最小。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是由于當接收井位于發(fā)射天線范圍之內(nèi)時，接收井上方兩側(cè)的天線在井中產(chǎn)生的Exx和Byx信號均相互加強而Ezx信號相互抵消。取電磁場的下限值同上，圖7（d）給出了同線發(fā)射源3個分量的探測深度隨收發(fā)水平間距的變化關系。由圖7（d）可以看出，水平間距的增大對不同分量探測深度的影響特性存在差異，Exx和Byx的探測深度均隨水平間距的增加而逐漸減小，而Ezx的探測深度則是先增加然后緩慢變小。

圖8給出了旁線發(fā)射源Eyy、Bxy、Bzy和回線發(fā)射源Eyz、Bxz、Bzz的探測深度隨收發(fā)水平間距的變化關系。由圖8（a），Eyy和Bxy探測深度的特性相似，均隨間距的增加而逐漸減小，而Bzy的探測深度則是先增加然后緩慢變小。由圖8（b），Eyz和Bxz探測深度的特性相似，均隨間距的增加先增加然后緩慢變小，而Bzz的探測深度則是先逐漸減小然后趨于平緩。對比圖7（d）與圖2（d）、圖8與圖3可以看出，水平間距對3種發(fā)射方式各分量探測深度的影響程度均較低，低于頻率的影響。

分析收發(fā)水平間距對不同類型發(fā)射源各分量垂向分辨能力的影響，仍采用三層各向同性地層模型，地層參數(shù)見圖4所用模型參數(shù)，固定頻率為50 Hz。圖9給出了收發(fā)水平間距分別為100、200、250和300 m時同線發(fā)射源Exx、Ezx和Byx的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系曲線及對照曲線。由圖9可以看出，收發(fā)水平間距除了對高阻目的層中電磁場各分量的具體數(shù)值有一些影響外，電磁場不同分量的基本變化規(guī)律和特征均未改變。

圖10為收發(fā)水平間距分別為100、200、300和400 m時旁線發(fā)射源Eyy、Bxy和Bzy的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系及對照曲線。對比圖10與圖9，不同的收發(fā)間距引起的旁線發(fā)射源曲線的差異更為明顯。由于旁線發(fā)射源沒有類似于圖9（b）中Ezx的曲線，這種發(fā)射方式對高阻地層的綜合分辨能力低于同線發(fā)射方式。

圖11為收發(fā)水平間距分別為100、200、300和400 m時回線發(fā)射源Eyz、Bxz和Bzz的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系及對照曲線。對比圖11與圖9、10，不同的收發(fā)間距引起的回線發(fā)射源曲線的差異沒有旁線發(fā)射源曲線的差異明顯，與同線發(fā)射方式更為接近。

4 背景地層各向異性對地井電磁遠探測響應的影響

采用三層各向異性地層模型，固定發(fā)射頻率為50 Hz、收發(fā)水平間距為200 m、第二層即高阻目的層的電導率為0.01 S·m^-1，保持第一層和第三層即背景地層的水平電導率為1 S·m^-1不變，其余地層參數(shù)同圖4所用模型參數(shù)。圖12給出了背景地層的垂直電導率分別為1、0.2和0.1 S·m^-1（即各向異性系數(shù)λ2分別為1、5和10）時同線發(fā)射源Exx、Ezx和Byx的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。

由圖12（a）和圖12（c），背景地層各向異性的差異對Exx和Byx的影響較小，對電磁場這兩個分量的貢獻主要來自于地層的水平電導率。當接收器到達高阻地層時，Exx分量的3條曲線雖差別不大但仍存在差異，λ2=1的曲線幅度最大，依次是λ2為5和10的兩條曲線。接收器繼續(xù)向下穿過高阻地層后，Exx分量的3條曲線基本重合。無論接收器是否在高阻層中，Byx分量的3條曲線均基本重合，背景地層各向異性的差異對Byx幅度的影響可以忽略。由圖12（b）可以看出，背景地層各向異性的差異對Ezx的影響最明顯。當接收器到達高阻層時，具有不同

背景地層各向異性系數(shù)的曲線差別明顯，λ2=1的Ezx幅度最大，λ2=5的曲線次之，λ2=10的曲線幅度最小。這說明背景地層各向異性程度越低，Ezx對高阻目的層的垂向分辨能力越高。由圖12，電磁場3個分量中Ezx識別高阻目的層的能力和區(qū)分背景地層各向異性的能力均最強。

圖13為背景地層各向異性系數(shù)λ2分別為1、5和10時旁線發(fā)射源Eyy、Bxy和Bzy的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。由圖13（a），當接收器接近高阻地層和位于高阻地層內(nèi)時，Eyy的3條曲線差異較明顯，接收器向下穿過高阻地層后3條曲線基本重合。由圖13（b），當接收器位于高阻地層之上時Bxy的3條曲線差異較明顯，接收器到達高阻地層內(nèi)和穿過高阻地層后3條曲線基本重合。在曲線分離區(qū)域內(nèi)兩個分量的幅度均在λ2=1時最大、λ2=5時次之、λ2=10時最小。對比圖13（a）與（b），Eyy對高阻地層的識別能力受到背景地層各向異性的影響，且各向異性程度越低識別能力越高，而Bxy對高阻地層的識別能力基本不受背景地層各向異性的影響。由圖13（c），無論接收器是否在高阻層中，Bzy的3條曲線均重合，背景地層各向異性的差異對Bzy的幅度無影響。對比圖13與圖12，在曲線分離區(qū)域內(nèi)旁線發(fā)射源的Eyy受背景地層各向異性影響的程度大于同線發(fā)射源的Exx，旁線發(fā)射源的Bxy受背景地層各向異性影響的程度大于同線發(fā)射源的Byx。在旁線發(fā)射源的3個分量中，盡管Eyy對高阻目的層的識別能力受背景地層各向異性的影響最為明顯，但仍低于同線發(fā)射源的Ezx受影響的程度。

采用相同模型模擬背景地層各向異性對回線發(fā)射源Eyz、Bxz和Bzz的影響，發(fā)現(xiàn)不同各向異性系數(shù)對應的曲線始終重合，這說明背景地層各向異性系數(shù)的差異并未對回線發(fā)射源3個分量的幅度產(chǎn)生明顯影響，可以忽略不計。

5 目的層電導率對地井電磁遠探測響應的影響

采用三層各向同性地層模型，保持第一層和第三層即背景地層的電導率1 S·m^-1不變，第二層即高阻目的層的電導率可變，其余參數(shù)同上。圖14給出了目的層電導率分別為0.001、0.005、0.01、

0.05和0.1 S·m^-1時同線發(fā)射源Exx、Ezx和Byx的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。由圖14，在接收器到達高阻目的層之前，各分量的曲線均未出現(xiàn)分離，并沒有受到目的層電導率變化的影響。在接收器到達目的層及其下面地層時，各分量的曲線均出現(xiàn)分離現(xiàn)象但分離程度有差別，Exx和Byx曲線的分離程度均較低，Ezx曲線的分離程度最高。這說明Ezx受目的層電導率變化的影響最大，并且受影響區(qū)域不僅限于目的層中，還包括目的層下面的背景地層。由圖14（b）可以看出，目的層與背景地層電導率的差異越大，目的層及其下面地層中Ezx的變化越明顯，該分量對目的層的識別能力越強。

圖15為目的層電導率不同時旁線發(fā)射源Eyy、Bxy和Bzy的幅度隨接收器垂向坐標的變化關系。由圖15（a）和（b）可知，在接收器到達高阻目的層之前，Eyy和Bxy曲線均未出現(xiàn)分離，并沒有受到目的層電導率變化的影響。在接收器到達目的層及其下面地層時，兩個分量的曲線均出現(xiàn)分離現(xiàn)象，曲線分離程度均高于同線發(fā)射源的Exx和Byx但低于Ezx。在目的層中，Bxy曲線的分離程度高于Eyy，說明Bxy在目的層中受其電導率變化的影響更大。由圖15（c），Bzy的5條曲線始終重合，目的層電導率的差異對Bzy的幅度無影響。

采用相同模型模擬目的層電導率對回線發(fā)射源Eyz、Bxz和Bzz的影響，發(fā)現(xiàn)不同目的層電導率對應的曲線始終重合，這說明目的層電導率的差異并未對3個分量的幅度產(chǎn)生明顯影響，可以忽略不計。

6 結 論

（1）地井電磁遠探測不同的發(fā)射方式、電磁場的不同分量對高阻目的層的識別能力不同。3種發(fā)射方式中同線發(fā)射方式的綜合識別能力最強，電磁場的各分量中同線發(fā)射方式的Ezx分量對目的層的識別能力最強。

（2）發(fā)射頻率、收發(fā)水平間距的變化均對地井電磁遠探測的探測深度和高阻目的層的識別能力產(chǎn)生影響但影響程度不同。頻率越高，各發(fā)射方式所有分量的探測深度越淺，但對目的層的綜合識別能力更高。在實際探測中可綜合天線參數(shù)和地層因素選擇合適的發(fā)射頻率，使探測深度和地層分辨能力得到兼顧。收發(fā)水平間距的改變對不同分量探測深度的影響特性不同，但總體而言對各分量探測深度的影響程度較低。收發(fā)水平間距的變化除了對目的層中電磁場各分量的具體數(shù)值有一些影響外，電磁場不同分量的基本變化規(guī)律和對目的層的識別能力均無明顯改變。

（3）背景地層各向異性和目的層電導率的變化對地井電磁遠探測不同分量的影響程度不同。同線發(fā)射方式的Ezx分量是3種發(fā)射方式中受背景地層各向異性和目的層電導率影響最大的分量。背景地層各向異性和目的層電導率的變化對回線發(fā)射方式3個分量的影響均可忽略不計。

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（編輯 修榮榮）