【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及地球物理反演，尤其是一種基于井電震聯合建模的電磁反演方法及裝置。
技術介紹
1、反演一直是地球物理領域需要直面的難題，其準確與否直接關乎后續隧道隱患排查、油氣勘探開發等工程作業的順利推進。電磁法勘探和地震勘探屬于地球物理勘探的兩個重要分支，相比地震勘探，電磁法勘探獲取探測點的不同頻點對應的視電阻率屬性，在縱向上頻點較少，且隨著深度的增大其分辨率也會驟降。目前常規的電磁反演大多為自由反演(無約束反演)，其反演深度根據趨膚深度計算公式確定，通常在1～2km以淺準確度較高，主要用于公路、鐵路等隧道探測以及斷層、破碎帶等大型構造查明，若要應用到5km以淺的油氣等領域，由于單一電磁法反演縱向分辨率不足的制約，僅靠無約束反演難以實現。同時，地球物理反演的多解性也是需要面臨的一個難題，由于多個未知量的存在，通常會得到成百上千甚至上萬個不同的解，嚴重影響后續資料解釋。
2、鑒于此，亟需提供一種新的電磁反演方法，能夠在更深的例如5km以淺的地下空間實現更為高效且可靠的地層視電阻率反演。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于突破傳統電磁無約束反演的局限，以地震空間構造為基本框架，同時結合地質認識進行框架完善，以測井資料進行地層視電阻率標定和閾值約束，開展井電震聯合建模反演，降低反演多解性，極大提高反演深度和準確性。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供一種基于井電震聯合建模的電磁反演方法，包括：
3、s1,獲取實測視電阻率數據；
5、s3,基于非線性最小二乘擬合算法的一維帶源視電阻率反演；
6、s4，輸出地層視電阻率反演結果。
7、本電磁反演方法既可以應用于傳統電磁勘探方法，也可應用于廣域電磁勘探方法，基于井電震聯合建模的地層視電阻率參數反演能夠顯著提高電磁反演的有效深度、效率和精度。由于廣域電磁法基于其定義的精確解，相比傳統電磁法具有有效勘探深度更大的特點，以廣域電磁法勘探為例闡述基于井地震聯合建模的電磁反演方法，更能體現本專利技術基于井電震聯合建模的電磁反演方法的優勢，但本專利技術提供的基于快速正演迭代的約束電磁反演方法的應用范圍并不局限于廣域電磁法。
8、s1獲取的實測視電阻率數據為由廣域電磁法測算得到的視電阻率數據，進一步包括：
9、s11,對廣域電磁法接收機采集的原始電位差數據進行電位差預處理；
10、s12,對廣域電磁法發射機的電流非光滑處的發射電流進行電流值預處理；
11、s13，采用逆插值法計算實測視電阻率值。
12、s11所述的電位差預處理包括根據接收到的預處理指示，選用以下方式的一種或者任意幾種組合對原始電位差異常點或區進行校正：中值濾波、均值濾波、均值回歸、曲線平移以及跳點校正。預處理指示可以是由計算機軟件程序定義的圖形用戶界面gui輸入的待處理點號、線號或者其組合，以及特定的原始數據采集現場的干擾信息，和/或人工讀圖識別出異常類型后輸入的預處理方式選擇。換言之，對于待預處理的異常點/區，即可基于人為經驗選擇預處理方式(組合)，也可預設相應的干擾信息-預處理方式(組合)規則實現電位差原始數據自動預處理。
13、s12所述的電流值預處理包括根據接收到的預處理指示，對單個測點的不同頻組連接處或其它非光滑的發射電流值異常點或區進行光滑處理，以使得頻組連接處以及完整電流曲線光滑連續；并且，將該單個測點的完整電流曲線擴展到同一場源的其余測點。同原始電位差處的預處理指示類似，此處的預處理指示可以是由計算機軟件程序定義的圖形用戶界面gui輸入的待處理點號的發射電流曲線數據，和/或人工讀圖識別出電流值異常類型后輸入的預處理方式選擇。
14、s13計算實測視電阻率之后還進行視電阻率處理，其包括根據接收到的處理指示，選用以下方式的一種或者任意幾種組合對實測視電阻率進行下述的任一項或幾項操作：單測點校正、等頻率濾波和對數空間濾波。同原始電位差處的預處理指示類似，此處的預處理指示可以是由計算機軟件程序定義的圖形用戶界面gui輸入的待處理點號、線號或者其組合的視電阻率數據，和/或人工讀圖識別出的視電阻率異常后輸入的預處理方式選擇。
15、s2基于地質導向的井震聯合地層層厚和地層視電阻率建模包括：
16、s21,獲取地質剖面數據，所述地質剖面結合已有地震剖面和地質認識繪制而成；
17、s22,根據所述地質剖面數據和地層視電阻率測井數據進行地層層厚建模；
18、s23,根據測井高程數據和視電阻率數據統計地層層厚模型對應的加權平均視電阻率、最大視電阻率和最小視電阻率；并且，將其參數傳遞給所述地層層厚模型：以加權平均視電阻率作為地層層厚模型的視電阻率初值，最大視電阻率和最小視電阻率分別作為模型上、下限。
19、s3基于非線性最小二乘擬合算法的一維帶源視電阻率反演包括：
20、s31,由地層層厚和視電阻率參數正演得到實測電極之間的電場；
21、s32,根據emn由逆插值法得到正演廣域視電阻率；
22、s33,通過最小二乘擬合函數計算正演廣域視電阻率和實測廣域視電阻率之間的殘差平方和；
23、s34,正演迭代，輸出滿足殘差平方和要求的地層層厚和視電阻率作為反演結果。
24、作為本專利技術實現的存儲載體，本專利技術還提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述方法的步驟。
25、作為本專利技術實現的計算載體一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述方法的步驟。
26、與現有技術相比，本專利技術的有益效果：
27、地震資料會提供不同層位的波阻抗界面以及構造等信息，但對于高陡復雜地區低信噪比空白反射帶難以成像，測井(鉆孔)資料雖準確揭示了地層視電阻率信息，但只能對鉆孔位置的電性進行評價，屬于“一孔之見”。本專利技術基于地質導向，充分融合并發揮地震、測井和電磁三種物探方法的優勢，降低了電磁反演多解性，提高了反演深度和準確性，為后續剖面解釋、井位部署、流體識別等作業提供了有力保障。
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1.基于井電震聯合建模的電磁反演方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，S2基于地質導向的井震聯合地層層厚和地層視電阻率建模包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，S3基于非線性最小二乘擬合算法的一維帶源視電阻率反演僅將地層視電阻率作為待反演變量，地層層厚由基于地質導向的井震聯合地層層厚模型確定。
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，S1獲取的實測視電阻率數據為由廣域電磁法測算得到的視電阻率數據，進一步包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，S11所述的電位差預處理包括根據接收到的預處理指示，選用以下方式的一種或者任意幾種組合對原始電位差異常點或區進行校正：中值濾波、均值濾波、均值回歸、曲線平移以及跳點校正。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，S12所述的電流值預處理包括根據接收到的預處理指示，對單個測點的不同頻組連接處或其它非光滑的發射電流值異常點或區進行光滑處理，以使得頻組連接處以及完整電流曲線光滑連續；并且，將該單個測點的完整電流曲線擴展到同一
7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，S13計算實測視電阻率前先進行坐標排序，再采用下式計算實測視電阻率rho_WFEM：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，廣域電磁法接收機采集的原始電位差數據是以接收電極MN平行于場源AB的方式采集的，Emn_p采用下式求得：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，S13計算實測視電阻率之后還進行視電阻率處理，其包括根據接收到的處理指示，選用以下方式的一種或者任意幾種組合對實測視電阻率進行下述的任一項或幾項操作：單測點校正、等頻率濾波和對數空間濾波。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，S3基于非線性最小二乘擬合算法的一維帶源視電阻率反演包括：
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，S31由地層層厚和視電阻率參數正演得到實測MN電極之間的電場Emn包括：
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，R和R*的計算包括正演頻率循環，對于每個頻點，以二維矩陣的方式計算待求參數R和R*，矩陣的行和列分別表示濾波系數序列和正演層數序列，最下層的R和R*設置為1，從倒數第二層開始自下而上依次通過跨行點乘及迭代的方式計算每個頻點每一層的R和R*函數。
13.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，采用61點漢克爾J0變換線性濾波器系數和61點J1變換線性濾波器系數計算漢克爾積分。
14.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-13任一項所述方法的步驟。
15.一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-13任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.基于井電震聯合建模的電磁反演方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，s2基于地質導向的井震聯合地層層厚和地層視電阻率建模包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，s3基于非線性最小二乘擬合算法的一維帶源視電阻率反演僅將地層視電阻率作為待反演變量，地層層厚由基于地質導向的井震聯合地層層厚模型確定。
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，s1獲取的實測視電阻率數據為由廣域電磁法測算得到的視電阻率數據，進一步包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，s11所述的電位差預處理包括根據接收到的預處理指示，選用以下方式的一種或者任意幾種組合對原始電位差異常點或區進行校正：中值濾波、均值濾波、均值回歸、曲線平移以及跳點校正。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，s12所述的電流值預處理包括根據接收到的預處理指示，對單個測點的不同頻組連接處或其它非光滑的發射電流值異常點或區進行光滑處理，以使得頻組連接處以及完整電流曲線光滑連續；并且，將該單個測點的完整電流曲線擴展到同一場源的其余測點。
7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，s13計算實測視電阻率前先進行坐標排序，再采用下式計算實測視電阻率rho_wfem：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，廣域電磁法接收機采集的原始電位差數據是以接收電極mn平行于場源ab的方式采集的，emn_...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉金輝，牛雙晨，尹雪波，楊宇寧，何賽，田騰振，劉昱孜，邱林，陳禮然，何洪森，賈成渠，譚章坤，
申請(專利權)人：四川省自然資源投資集團物探勘查院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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