作者简介： 李予国（ ） ， 男， 教授。主要从事地球电磁场正反演示法和海洋可控源电磁探测技术研究。Ｅ ： １ ９ ６ ５ ｍ ａ ｉ ｌ ｕ ｕ ｏ ｕ ｃ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ＠ｏ ｙ ｇ
１ ０期
李予国， 等： 海洋可控源电磁数据预处理方法研究
１ ０ ７
］ １ ２ 站所采集的数据需要进行方位和水平状态校正［ 。然
［ ］ ６ 经取得了很大进展。Ｍ 探讨了海洋可控 ａ ｃ Ｇ ｒ ｅ ｏ ｒ等 ５ ［］ 源电磁数据缩减和噪音估计方法。Ｂ ｅ ｈ ｒ ｅ ｎ ｓ７ 提出了海
并对导航、 噪声等不确 洋Ｃ Ｓ ＥＭ 数据预处理基本流程，
［］ 定性因素进行了分析。 Ｍ ｅ ｒ等 ８ 讨论了傅氏变换窗 ｙ
口大小对估计偏差的影响， 并将一阶差分预白处理方
第４ ４卷 第 １ ０期 ２ ０ １ ４年 １ ０月Biblioteka 中 国 海 洋 大 学 学 报
Ｐ Ｅ Ｒ Ｉ Ｏ Ｄ Ｉ Ｃ Ａ ＬＯ ＦＯ Ｃ Ｅ Ａ ＮＵ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ ＹＯ ＦＣ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ
（ ） ： ４ ４ １ ０ １ ０ ６ １ １ ２ ～ ， ２ ０ １ ４ Ｏ ｃ ｔ ．
［］ 法引入到海洋可控源电磁数据预处理中。 Ｍ ｅ ｒ等 ９ ｙ
提出了一种海洋可控源电磁发射波形改正方法， 并对 接收机时钟漂移导致的 相 位 偏 差 进 行 了 校 正。 在 国 海洋电磁探测技术研究起步较晚， 海洋可控源电磁 内，
］ １ ０ 数据预处理方法的研究成果还不多。 林昕等［ 研究了
指出时窗越长， 效果 不同时窗对时域滤波效果的影响，
。
海洋可控源电磁法是探测海底油气资源和矿产资 源的一种新兴的海洋地球物理勘探方法。 海洋 Ｃ Ｓ ＥＭ 方法常常使用一个移动的几十至几百米长的电偶极源 和多个海底电磁采集站。 在进行海洋 Ｃ Ｓ ＥＭ 勘探时， 先将海底电磁采集站由海面以自由沉放方式投放到海 底， 然后勘探船缓慢地拖曳着电偶极源在海底电磁采 集站排列上方 ３ 并发射低频 ０～１ ０ ０ｍ 处沿测线前行， （ ） 电磁信号， 位于海底的电磁采集站将连 ０ ． １ １ ０Ｈ ｚ ～ 续地记录电磁信号。 将记录到的时间序列电磁信号进 噪声估计、 方位校正以及合并航道 行时频变换及分析、
］ ２ 进而提高钻井成功率［ 。 海洋 Ｃ 高阻油气藏， Ｓ ＥＭ 方
可以获得一系列电磁场振幅 收发距曲 等数据处理后， 线和 相 位 收 发 距 曲 线， 即 ＭＶ Ｏ（ Ｍ ａ ｎ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅＶ ｅ ｒ ｓ ｕ ｓ ｇ ） 和 （ ） 曲线 。 进一步解 Ｏ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ Ｐ Ｖ ＯＰ ｈ ａ ｓ ｅＶ ｅ ｒ ｓ ｕ ｓＯ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ 释所获得的海洋 Ｃ 可以了解海底介质电阻 Ｓ ＥＭ 资料， 率的分布特征。 国际上， 海洋可控源电磁数据预处理方法研究已
国家自然基金重点项目（ ） 资助 ４ １ １ ３ ０ ４ ２ ０ 基金项目： 收稿日期： ； 修订日期 ： ２ ０ １ ４ ０ ９ ０ ８ ２ ０ １ ４ ０ ９ ２ ５
１ Ｓ ＥＭ 数据预处理方法原理及应用 海洋 Ｃ
在海上测量时， 海底电磁采集站记录的是时间域 电磁场信号， 而海洋 Ｃ Ｓ ＥＭ 资料解释通常是在频率域 中进行的， 因而需要将时间域电磁场信号转换成频率 域信号。由于海底电磁采集站是以自由沉放的方式投 放到海底的， 因而采集站测量系统在海底时的坐标方 位是不确定的。另外， 采集站可能着落在海底斜坡上， 致使测量系统不能保持水平状态。 故而， 对海底采集
＋ 中图法分类号： （ ） ６ ３ １ ． ３ ２ ５ １ ６ ７ ２ ５ １ ７ ４ ２ ０ １ ４ １ ０ １ ０ ６ ０ ７ Ｐ 文献标志码： Ａ 文章编号：
浅海区油 随着全球能源需求的不断增长和陆上、 气资源储备的日益减少， 深海油气资源成为国际能源 海洋油气勘探也步入高潮， 其投资占全球 争夺的焦点， 油气勘探的很大部分， 而且还有继续增加的趋势。 同 占据海洋资源开展深 时各国都在极力扩张海洋领地， 海勘探。我国拥有广阔的深水海域， 蕴藏着丰富的油 气资源。但深水油气勘探投资巨大， 较之陆地和浅海 区勘探存在更大的风险， 多方法综合勘探成为深水油 气勘探最明显的特征和发展趋势。 地震成像技术能够 探测到潜在的油气构造圈闭和主要目的层 的 空 间 展 布， 但是要区分圈闭内是含油气的、 还是含水的以及对 位于高阻盐体或火成岩体下方的目标层的追踪， 目前 仅靠单一的地震资料还难以进行有效地评价。 近年来， 海洋可控源电磁法 （ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅＥ ， 探测海底油气储层已 Ｃ Ｓ ＥＭ） ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ Ｍ ａ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｇ ［ ］ 经取得明显效果 １ 。 利用海洋 Ｃ 可以识别 Ｓ ＥＭ 技术，
海洋可控源电磁数据预处理方法研究
李予国， 段双敏
（ 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室， 山东 青岛 ２ ） ６ ６ １ ０ ０

摘 要： 海洋可控源电磁法是探测海底油气资源和矿产资源的一种新兴的海洋地球物理勘探方法。 本文提出了一套海 包括时频转换和预白处理、 时钟漂移补偿、 随机噪音估计、 叠加窗口选择、 方位校正、 椭圆极 洋可控源电磁数据预处理方法， 化分析、 主轴旋转以及合并航道数据等等， 并用实例详细说明了各种处理方法及其应用效果。 关键词： 数据处理； 预白处理； 椭圆极化 海洋可控源电磁法；
］ １ １ 一般越好。于彩霞［ 探讨了应用 Ｈ ｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ 变换
法在海底天然气水合物探测中也得到成功应用， 通过 解释海洋 Ｃ Ｓ ＥＭ 资料可以确定天然气水合物的分布范 进而可以估计其饱和度 围，
［ ］ ３ ４
进行海洋 Ｃ Ｓ ＥＭ 数据预处理的效果。 本文主要提出海洋可控源电磁数据预处理方法及 其流程， 并用实例详细说明各种处理方法的应用效果。