前 言
复电阻率法(也称CR法，是Complex resistivity method的缩写和简称)，是上世纪70年代后在频谱激电法Spectral induced polarization method（简称SIP）的基础上发展起来的一种频率域电偶源地面电法勘探方法。在我国应用以来，取得了明显的地质效果，特别是在油气田勘探开发中发挥了重要作用。通过几十年的发展，复电阻率法在原理、方法技术、仪器系统、野外采集技术和资料处理、解释等方面都日趋完善，已发展为一种成熟的方法技术。
本标准对复电阻率法应用范围和条件、技术设计、野外施工、野外资料验收、资料处理和解释等方面进行了规范。
本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。
本标准由石油物探专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位：东方地球物理勘探有限责任公司综合物化探事业部。
本标准起草人：刘雪军 江汶波 刘平生 陶德强
复电阻率法技术规程
1 范围
本标准规定了复电阻率(CR)法应用条件、技术设计、野外施工、野外资料验收、资料处理和解释等工作的基本要求。
本规程适用于陆上复电阻率(CR)法偶极-偶极剖面勘探。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY/T 5171 石油物探测量规范
SY/T 5930 大地电磁测深仪使用与维护
SY/T 6055 重力、磁力、电法、地球化学勘探图件
3 定义和缩略语
下列定义和缩略语适用于本标准。
3.1 AB：供电电极距，m。
3.2 MN：测量电极距，m。
3.3 ：测点距，m。
3.4 S：偶极-偶极排列电极隔离系数，是发射端B极与接收点M极之间距离与点距之比。
3.5 K：发收极距比，指发射源偶极距与接收偶极距之比。
3.6 φs(f)：频率为f时的相位，mrad。
3.7 As(f)：振幅，用频率为1Hz的电位差幅值进行归一化后获得的频率为f时的电位差幅值。
3.8 φsd：相位标准离差。
3.9 Asd：振幅标准离差。
3.10 f：频率，Hz。
3.11 ρs：频率为1Hz的视电阻率，Ωm。
3.12 ηs：视充电率，%。
3.13 Cs：视频率相关系数。
3.14 τs：视时间常数，s。
3.15 ρω：近区电磁电阻率，Ωm。
3.16 φm/φm0：近区电磁相位比。
3.17 V：供电电压，V。
3.18 I：供电电流，A。
3.19 测线转角，供电电极中点与测量电极中点连线和测量电极中点连线的夹角）。
3.20 缩略语
CR
英文全称 Complex Resistivity Method，简称CR，中文称复电阻率法。
4 方法功能及应用条件
4.1 方法功能
4.1.1 用于研究地下地质体的电极化特性和导电特性；
4.1.2 一般用于局部目标评价和详查；
4.1.3 在油气勘探中主要用于识别构造圈闭或岩性圈闭的含油气性。
4.2 应用条件
4.2.1 不同地层之间存在明显的电性差异；
4.2.2 探测目标所引起的异常能够观测到并且被提取出来；
4.2.3 电磁噪声和人文干扰因素不会产生难以控制的影响；
4.2.4 地形条件满足发射和接收装置的布置要求。
5 技术设计
5.1 设计前的准备工作
5.1.1 设计前收集的主要资料包括：
——地质资料；
——地层、岩石等物性资料；
——钻井和测井资料；
——物探资料；
——测绘资料；
——自然、人文、经济及地理资料；
——其它。
5.1.2 测区踏勘：了解施工条件（地形、交通、人文、气候等），调查电磁干扰源及其特征。
5.1.3 同一地区由几个单位同时施工，应编制总体设计。
5.2 建立地电模型
根据收集的地质、电阻率测井或地球物理资料等，建立测区地电模型，为测网布设及施工参数的确定提供依据。
5.3 测线的设计
5.3.1 剖面测量
最小探测目标至少应有2条测线控制。点距应小于500m，以最小探测目标上至少有3个测点控制为宜。
5.3.2 面积观测时建议线点距见表1。
表1 面积观测时线点距密度表
分类 线距
m 点距
m
细测 100~1000 25~150
详查 1000~4000 150~300
普查 4000~8000 300~500
5.3.3 当实测资料表明设计测线或测点不能控制有意义的异常时，应加密测线和测点。
5.3.4 设计测线宜与工作区内已知物探测线重合，测点宜与已有的钻孔重合或靠近。
5.4 观测参数的设计原则
5.4.1 被探测目标体宜控制在探测深度窗口(见图1)的中心，至少应进入到窗口。根据下式可计算探测深度范围：
(1)
式中：
H1、Hi—第1道和第i道的探测深度，m；
—接收偶极距，m；
S1、Si—第1道和第i道电极的隔离系数。
图1 复电阻率采集排列及探测窗口示意图
5.4.2 多道测量时，偶极-偶极排列装置参数与探测深度窗口关系可参照表2选择：
表2 偶极-偶极排列装置参数与探测窗口深度关系（K=1，共7道测量）
a(m)
S 100 200 300 400 500
1~7 100~400 200~800 300~1200 400~1600 500~2000
2~8 150~450 300~900 450~1350 600~1800 750~2250
3~9 200~500 400~1000 600~1500 800~2000 1000~2500
4~10 250~550 500~1100 750~1650 1000~2200 1250~2750
5~11 300~600 600~1200 900~1800 1200~2400 1500~3000
6~12 350~650 700~1300 1050~1950 1400~2600 1750~3250
5.4.3 针对同一剖面上多个不同埋深的目标体，可使用不同的窗口，或使用有重叠的窗口及不同大小的复测窗口，也可为每个目标体布设独立的剖面。
5.4.4 最短有效剖面长度按下式确定：
(2)
式中：
L—剖面有效长度，m；
D—剖面的排列数，个；
—接收偶极距，m。
5.5 测线转角的规定
剖面需要弯线测量时，测线应连续转角，测线转角应<200。
5.6 设计书
5.6.1 主要内容包括：
a) 地质任务和工作量；
b) 测区地理、地质概况及地层和岩石地球物理特征；
c) 测线和测点设计；
d) 野外施工方法及技术要求；
e) 资料处理解释工作和预期提交成果；
f) 队伍组织、仪器配备及进度安排；
g) 完成任务的措施；
h) 其它。
5.6.2 主要图件应包括：
a) 工区位置图；
b) 测线设计图。
6 野外施工
6.1 仪器准备与测试
6.1.1 仪器标定
开工前、收工后、仪器的部件检修后应对仪器进行标定，施工期间定期标定，两次标定间隔不大于一个月，相邻两次标定结果的相对误差 不大于2％。
按下式计算：
(3)
=( )/2 (4)
式中：
n ──仪器标定频点数，个；
Ai──第一次标定第i个频点的振幅或相位，mV或mrad；
──第二次标定第i个频点的振幅或相位，mV或mrad；
──相邻两次标定第i个频点的振幅或相位平均值，mV或mrad。
仅能由厂家或专门机构标定的仪器，应进行仪器稳定性测定。
6.1.2 滚动排列电缆长度标定
采用滚动排列装置施工前，应根据野外施工过程中可能采用的不同电缆长度进行标定，标定结果应保存为相应的标定文件。
6.1.3 多道独立采集装置标定
采用多道独立式采集系统施工前，应对各采集单元进行标定。 6.1.4 接收仪器的一致性试验
当两台或两台以上仪器在同一测区施工，应在施工前、后进行一致性测定；一致性测定不同仪器的振幅和相位的均方相对误差 应不大于5％。
按下式计算：
(5)
(6)
式中：
n──仪器观测频点数，个；
M──投入施工仪器台数，台；
Aij──第j台仪器第i个频率的振幅或相位，mV或mrad；
──各仪器第i个频率的振幅或相位平均值，mV或mrad。
6.2 测线和测点的布设
6.2.1 实际测线允许在设计测线距10％范围内调整，施工困难地区可在20％范围内调整。
6.2.2 施工中如所获资料表明原设计的测线长度不足以完成地质任务时，应延长测线。
6.2.3 测点偏移距离不应超过点距的20%，在地形复杂区，测点偏移距离不应超过点距的30％。
6.2.4 测点不宜选在山顶、狭窄的深沟、岩石裸露区或明显的局部电性不均匀体上，两极相对高差与极距之比要求小于10%。
6.2.5 在地形复杂区，两极相对高差与极距之比允许小于20%，特别困难区允许小于30%。
6.2.6 测点与干扰源的距离建议见表3：
表3 测点与干扰源的距离
序号 干扰源类型 测点避开距离
(m)
1 工厂、矿山、电气铁路、变电所 ≥2000
2 广播电台、雷达站、通讯基站等 ≥1000
3 高压电力线、钻井平台、采油井 ≥500
4 繁忙的公路 ≥200
6.3 发射装置的布置
6.3.1 单根发射电源线应满足如下技术要求：
——额定电流不小于50A；
——额定电压不低于1800V；
——绝缘电阻大于10MΩ。
6.3.2 发射电流的选择
在1Hz频率工作时，保证接收机最弱道信号强度高于0.05mV，特殊困难区最低不小于0.02mV，以此来确定最小发射电流。为保证采集质量，宜根据接地情况采用较大的发射电流。
6.3.3 在电流较大时宜采用多根发射电源线并联供电。
6.4 接收装置的布置
6.4.1 观测前沿排列布置专用测量电缆，电缆要求芯-芯、芯-地绝缘电阻大于5MΩ。
6.4.2 接收采用多道排列式偶极MN装置，M极为近发射源点，N为远发射点，多道MN首尾相接组成接收排列(见图1)。
6.4.3 电极埋入土中应不小于30cm，保持与土壤接触良好，两电极埋置条件要求相同，不应把电极埋在树根处、流水旁、繁忙的公路边，同时应避免埋设在沟、坎处。接地电阻不大于2kΩ,在接地困难区，宜采用多电极并联、电极四周垫土等措施降低接地电阻。
6.4.4 电极连线、接入仪器的电缆均不能悬空或并行放置，需压实或掩埋，防止晃动。
6.5 测地工作
6.5.1 执行SY5171。
6.5.2 测点应埋设木桩，桩上标明线点号。
6.6 数据采集
6.6.1 操作员应与布极员保持联系，测试排列各道连通情况并填写复电阻率法野外布极班报及操作员记录，格式见附录A。
6.6.2 手动扫频接收系统应先进行1Hz的观测，获得该频率的发射电流值及归一化参考振幅值，再按照设计的频率表扫频观测，获得各频率的归一化振幅谱 和接收信号相对发射信号的相位谱 。
6.6.3 自动扫频接收系统应按设计要求设置频率表，经检查无误后自动扫频观测。
6.6.4 数据采集完成，激发源和测点观测数据应制作备份保存。
6.7 仪器的使用与维护
执行SY/T 5930。
6.8 检查点
6.8.1 检查点应是同一坐标位置、相同场源、不同时间进行的重复测点，物理点质量应达到I级。
6.8.2 检查点总数不得少于全测区坐标点的3%，应在测区内和时间上分布均匀。 6.8.3 检查点的检查观测与生产观测的全频段振幅谱和相位谱曲线数值应接近，两次观测振幅和相位的均方相对误差不大于5%，并编制误差统计表，格式参见表B.1。均方相对误差 按下式计算：
(7)
(8)
式中：
n ──观测频率数，个；
Ai ──检查观测时第i个频率的振幅或相位，mV或mrad；
Ai' ──生产观测时第i个频率的振幅或相位，mV或mrad；
──第i个频率的振幅或相位的平均值。
6.8.4 强干扰区，检查点均方相对误差达不到6.8.3规定时，应在设计中提出具体要求。
6.9 资料质量评价
6.9.1 全频段振幅曲线和相位曲线的质量评价分为：
a) Ⅰ级：曲线光滑，频点均匀分布，连续性好，8Hz以下中低频部分离差超过10%的频点不超过总频点数的20％，中低频部分畸变频点不超过总频点数的10％；
b) Ⅱ级：曲线较光滑，频点均匀分布，无明显脱节现象，曲线形态明确，8Hz以下振幅曲线中低频部分离差超过10%不超过总频点数的40％，中低频部分畸变频点不超过总频点数的20％，没有三个以上的连续畸变频点；
c) III级（不合格）：数据点分散,不能满足Ⅱ级的要求。
6.9.2 每个排列点的振幅和相位曲线应分别评定，并对两条曲线按级登记，格式参见表B.2，对Ⅲ级曲线应注明不合格原因。
6.9.3 排列点质量评价分为：
a) Ⅰ级：一个排列点的振幅和相位全部为Ⅰ级；
b) Ⅱ级：一个排列点的振幅和相位均为Ⅱ级以上；
c) Ⅲ级（不合格）：不满足Ⅱ级要求。
6.9.4 测点质量评价Ⅲ级品率不大于3%，视为野外工程质量合格。
7 野外资料验收
7.1 验收提交的资料
7.1 原始资料：
a) 仪器检查、标定记录；
b) 原始数据电子文档和原始频谱曲线册；
c) 野外布极班报及操作员记录。
7.2 现场处理资料
主要包括：
a) 预处理后的数据；
b) 初步反演剖面。
7.3 统计表
主要包括：
—— 仪器标定误差统计计算表；
—— 一致性误差统计计算表；
—— 检查点误差统计表，参见表B.1；
—— 物理点振幅、相位曲线及物理点质量评定表，参见表B.2；
—— 生产时效统计表，参见表B.3。
7.4 野外施工总结报告
内容主要有：
a) 任务来源、地质任务、工区位置、工作量；
b) 任务完成情况；
c) 仪器测试、使用情况；
d) 方法技术及质量情况；
e) 质量保证措施；
f) 初步成果分析；
g) 其它。
8 资料处理与解释
8.l 资料预处理
8.1.1 检查和整理野外实测的原始观测数据、标定数据等，确保数据文件格式正确、内容齐全。
8.1.2 解编原始数据文件并形成剖面文件。
8.1.3 对观测数据进行点位偏差校正。
8.1.4 对校正后的数据文件进行统计分析，评价全区的观测质量，根据分析结果对数据进行去噪处理。
8.1.5 标注并剔除畸变的频点。
8.2 谱参数的反演与成图
8.2.1 使用模型拟合野外实测数据，分离电磁谱和极化谱，一般采用Cole-Cole模型或改进的Cole-Brown模型。求取代表电磁谱和极化谱参数，如ηs、 、 、 、 等。
8.2.2根据反演结果参数，对获得的参数制作反演断面图。
8.3 资料的解释
8.3.1 根据已知的测井、地质、地震资料，分析各参数异常的变化规律。
8.3.2 利用先验资料进行标定，由已知推未知，定性判断异常的性质，在没有先验资料时，应分析各参数的异常特征，做出定性解释。
8.3.3 在钻井等资料标定的基础上，根据异常特点与异常性质，对异常进行定量分析。
8.3.4 结合剖面地质结构对CR异常进行地质解释。
8.4 提交的解释图件
—— 各参数反演断面；
—— 综合地质解释断面；
—— 异常平面展布图；
—— 油气远景评价图。
8.5 图件的制作
执行SY/T 6055
9 成果报告
9.1 正文
a) 地质任务及任务完成情况；
b) 工区位置、概况、前人工作程度及主要研究成果；
c) 测区地质及地球物理特征；
d) 野外工作方法技术及质量情况；
e) 资料处理及解释；
f) 地质－地球物理综合解释；
g) 结论与建议。
9.2 附图
9.3 附件
需要说明的材料。
附 录 A
（规范性附录）
复电阻率法野外布极班报及操作员记录
A.1 复电阻率法野外布极班报及操作员记录封面
复电阻率法野外布极班报及操作员记录
地 区：
项目名称：
起止时间：
施工单位：
单位负责：
技术负责：
年 月 日
A.2 复电阻率法野外布极班报及操作员记录
表A.2 复电阻率法野外布极班报及操作员记录
地区 项目 日期 天气
测线号 测线方位 操作员
排列号 发射点 频率范围
AB距 接地电阻 发射方式
发射电流 频率表 仪器号
A坐标 / B坐标 /
隔离系数(n) 接收机位置
道号 点号 极距 增益 AC/DC 电 阻 坐 标
M1 ／
M2 ／
M3 ／
M4 ／
M5 ／
M6 ／
M7 ／
M8 ／
M9 ／
M10 ／
M11 ／
起止时间 文件名 其它
测点描述及布极示意图：
备注：
记录员： 审核：
附 录 B
（资料性附录）
统计表
B.1 复电阻率法检查点误差统计表
表 B.1 复电阻率法检查点误差统计表
检查点号
序号 频率 振幅 相位 备注
生产观测 检查观测 生产观测 检查观测
均方相对误差：
B.2 复电阻率法振幅、相位曲线及物理点质量评定表
表 B.2 复电阻率法振幅、相位曲线及物理点质量评定表
线点号 振幅级别 相位级别 物理点级别 备 注
I Ⅱ III
I Ⅱ III
I Ⅱ III
B.3 复电阻率法生产时效统计表
表 B.3 复电阻率法生产时效统计表
月
份 日历天数 生产天数 剖面 排列点(个) 备 注
计划
km 完成
km % 排列点 检查点 点/日
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