大深度高精度广域电磁勘探技术与装备，是以何继善院士首创的“广域电磁法”理论为基础研发的电磁成套技术和装备，也是我国以自主创新理论为基础研发的电磁探测成套装备。这一创新成果，打破了西方在该领域的垄断，使我国在电磁探测装备的研发上，实现了由仿制到自主研发的根本性转变。下面一起来了解下广域电磁法的基本原理、应用特点。
广域电磁法基本原理
广域电磁法是通过人工接地场源建立谐变电磁场，向地下发送不同频率的交变电流，在广大的、不局限于传统“远区”的区域内，观测一个或多个电磁场分量，计算广域视电阻率，达到探测不同埋深地质目标体的一种频率域电磁测深方法。
广域电磁法有两种测量装置，即赤道（旁侧）装置、轴向装置。
广域电磁法有标量、矢量和张量三种测量方式，测量的各个电磁场分量及坐标系。根据广域电磁法测量的电场分量相对于地质构造走向的关系，广域电磁法有TM（Transverse Magnetic）和TE（Transverse Electric）两种测量模式。
广域电磁法应用特点
广域电磁法应用于油气资源调查时，具有三大突出特点：绿色，不用放炮、不会形成对环境的破坏；高效，完成同等工作量的工期仅需一半时间；低成本，相同工作量的投入仅需1/4~1/20。同时，中国地质调查局油气资源调查中心进行的相关实验还表明，广域电磁法还可应用于页岩气压裂工程的实时监测，为压裂工程各参数的确定、最优压裂效果的形成等提供适时指导。
据了解，广域电磁勘探技术及装备在全国成功推广应用以来，提交页岩气资源量3401.22亿方、地质储量1240亿方，常规油气地质储量1.86亿吨，生物气可采资源量80亿方；经济和社会效益显著。
广域电磁法研发人：何继善
中国工程院院士何继善：广域电磁法也只不过是在这样一个领域里面，我们对原来这种粗放的做法，往前走了一步。科学技术的发展是没有止境的，我希望广域电磁法很快被取代，那就说明我们又往前走了。
当过4年矿工，全靠自学考上大学；为做实验，也曾变卖衣物买设备；为实地检测，几乎攀遍我国崇山峻岭；如今，84岁的何继善院士依然奋斗在科研前线，下一步，他和团队打算将这套技术装备应用到地质灾害防治、城市物探、潜艇探测等领域。
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广域电磁法有了新“副业”
深地项目勘探技术可用于页岩气开采等领域
“今年，我国有多个国家重点研发计划的深地项目采用了广域电磁法进行勘探。该方法也在矿业大省江西等地实现了大规模应用。青海省也已将它应用到干热岩、地热、卤水、页岩气等领域。”日前，在长沙召开的“绿色勘探发展技术交流会”上，中南大学教授李帝铨给科技日报记者如此分享。原来，这项高含金量的国家科技奖励项目，开发了多项新“副业”。
广域电磁法，是我国著名应用物理学家、中国工程院院士何继善及其团队历经数十年取得的一项重大发明。通过求解电磁波在地下传播方程的“严格解”，构建了全息电磁勘探技术体系，发明了高精度电磁勘探技术装备及工程化系统，打破了国外电磁法仪器装备的长期垄断。这一方法及技术，不仅探得深、精、准，能满足国家“深地”战略需求，也是我国矿产领域成果转化较为成功的范本。赫赫战果，助其夺得了2018年度国家技术发明一等奖。
“你有好设备、好技术，工程界也有大难题。工程应用单位最‘现实’，我们就关注高技术‘钥匙’，怎么解应用难题的‘锁’。”中国石化勘探分公司首席专家敬朋贵，一语道破“产”与“研”间的真谛。
带着自己的“锁”，敬朋贵这次又从成都飞到了长沙求“钥匙”。据其介绍，页岩气等油气开发利用的关键技术，主要集中在钻井方式和储层压裂改造上。页岩气井实施压裂改造措施后，需要有效的监测方法来确定压裂作业效果，以获取压裂裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息，来改善页岩气藏压裂增产作业效果及气井产能，帮助提高页岩气采收率。“监测，在工程和地质上都有各自的方法。不过在应用中对助力开采效率提升，并不那么尽如人意。我们就想到尝试一下广域电磁法。”
“广域电磁法最初用于探测固体矿产，现在发现其在油气等领域有着良好的应用。但随着工程领域有了越来越多的其他‘需求’，我们开始探索它的衍生应用领域。”继善高科负责人李芳书如此谈及广域电磁法的新“副业”。
2017年起，何继善团队、实施成果转化的继善高科及诸多工程应用单位，开始为压裂监测找“钥匙”。截至目前，已有24套自主研制装备在十几个页岩气压裂井进行了监测。实践证明，广域电磁法的确是一把能助力施工单位提高开采效率的好“钥匙”。
目前，尝到甜头的何继善团队，开始着手攻关页岩气压裂三维电磁实时监测技术的APP，进一步帮助用户解决开发井加密等问题，提高采收率。与此同时，广域电磁法还在城市地下空间勘探、数据采集、监控及地质灾害预警等领域开启了新“副业”。
“一项重大技术的突破令人兴奋，但建立完整的科学体系、操作体系，仍有很大空间。比如，广域电磁法能用于压裂监测，但如何给出最贴合用户需求的解释？除目前已实现的压裂效果平面监测，未来能否拓展到三维监测？”像敬朋贵这样的“产”方，毫不客气地提出了越来越多的期待。
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