二维热储激电模型的大地电磁模拟及其响应特征分析

储层岩石在低频电磁场作用下,会同时发生电磁感应和激电效应.为解决目前深层地热大地电磁(MT)勘探以单一电阻率作为解释参数的局限性,以及温度与激电参数间关系不明确等问题,有必要开展基于深层热储激电模型的MT响应特征研究.从Maxwell方程组出发,基于MT正演理论,引入Cole-Cole复电阻率模型,实现了二维激电介质的有限差分MT正演.对比二维MT有限差分正演与一维解析解结果,验证了算法的正确性.结合岩石电阻率与温度经验关系,开展了不同激电模型条件下二维MT正演模拟.分析不同激电参数对深层热储视电阻率与相位的响应特征,发现极化率参数引起的激电响应比时间常数和频率相关系数明显,且H偏振(TM)模式对激电参数的反应灵敏度优于E偏振(TE)模式.建议在实际深层地热MT勘探中,采用TM极化模式进行资料反演,并以电阻率和极化率两种参数联合解释,有助于提高地热勘探与热储评价效果.