地层电阻率和极化率的确定方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种地层电阻率和极化率的确定方法和装置，其中，该方法包括：获取目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；根据所述时频电磁观测数据，通过对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率，由于该方案通过利用均匀分布随机函数生成随机样本数据以建立第一样本数据集，再通过聚类分析从第一样本数据集中确定出符合要求的目标区域的地层电阻率和极化率，从而解决了现有方法中存在的处理速度慢、准确度差的技术问题，达到了兼顾处理效率，精确确定目标区域的地层电阻率和极化率的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
地层电阻率和极化率的确定方法和装置
本申请涉及油气勘探
，特别涉及一种地层电阻率和极化率的确定方法和装置。
技术介绍
在油气勘探领域中，常常需要先确定目标区域的地层电阻率和极化率，再根据目标区域中不同区域的地层电阻率和极化率的差异情况，从目标区域中寻找到可能存储有油气的区域。例如，通常存储有油气的区域与围岩的极化特性差异会明显小于存储有金属矿藏的区域与围岩的极化特性，因此可以依据上述差异寻找油气区域。目前，为了确定目标区域的地层电阻率和极化率，大多会通过优化目标函数的方法对所采集的时频电磁观测数据进行优化求解，以得到符合精度要求的数据作为地层电阻率和极化率。但是受限于优化求解的机理，基于现有方法进行具体优化求解时，往往容易陷入到求解局部极小值，而无法搜寻确定全局最小值，导致最终得到的结果数据的准确度相对较差。此外，现有方法(例如退火反演法等)本身算法结构较为复杂，收敛速度较慢，在实现时，表现为处理速度相对较慢。综上可知，现有方法具体实施时往往存在处理速度慢、准确度差的技术问题。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种地层电阻率和极化率的确定方法和装置，以解决现有方法中存在的处理速度慢、准确度差的技术问题，达到了兼顾处理效率，精确确定目标区域的地层电阻率和极化率的技术效果。本申请实施例提供了一种地层电阻率和极化率的确定方法，包括：获取目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率。在一个实施方式中，在获取目标区域的时频电磁观测数据后，所述方法还包括：从所述时频电磁观测数据中提取指定频率范围的数据作为所述目标区域的时频电磁观测数据，其中，所述指定频率范围为大于等于0.01Hz，且小于等于100Hz。在一个实施方式中，根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集，包括：根据所述地质背景资料，确定第一样本数据集中的样本数据个数；利用所述均匀分布随机函数生成多个样本数据，其中，所述多个样本数据的个数满足所述第一样本数据集中的样本数据个数；根据所述多个样本数据，建立第一样本数据集。在一个实施方式中，根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率，包括：对所述第一样本数据集进行归一化处理，得到第二样本数据集，其中，所述第二样本数据集中的样本数据的数值范围为大于等于-1，且小于等于1；根据所述第二样本数据集，建立目标函数数据集，其中，所述目标函数数据集中的目标函数数据用于表征所述第二样本数据集中的样本数据与时频电磁观测数据的差异程度；根据所述目标函数数据集，从所述第二样本数据集中提取多个样本数据作为第三样本数据集；对所述第三样本数据集中的样本数据进行聚类分析，以确定所述目标区域的地层电阻率和极化率。在一个实施方式中，对所述第一样本数据集进行归一化处理，包括：按照以下公式对所述第一样本数据集中的样本数据进行归一化处理：r′j＝2*rj-1其中，rj为第一样本数据集中的样本数据内编号为j的元素，r′j为第二样本数据集中的样本数据内编号为j的元素，j为样本数据中元素的编号，其中，j的取值范围为[1,N]，N为样本数据的维数。在一个实施方式中，根据所述第二样本数据集，建立目标函数数据集，包括：按照以下公式确定所述目标函数数据集中的目标函数数据：其中，F(xi)为目标函数数据集中编号为i的目标函数数据，i为第二样本数据集中样本数据的编号，r′j为第二样本数据集中的编号为i的样本数据内编号为j的元素，j为编号为i的样本数据内的元素的编号，dj为时频电磁观测数据中编号为j的元素，f(r′j)为第二样本数据集中的编号为i的样本数据内编号为j的元素的观测数据，N为样本数据的维数，std为观测数据的相对噪声系数。在一个实施方式中，根据所述目标函数数据集，从所述第二样本数据集中提取多个样本数据作为第三样本数据集，包括：从所述目标函数数据集中筛选出目标函数数据小于数据阈值的多个目标函数数据；从所述第二样本数据集中，提取所述多个目标函数数据所对应的多个样本数据作为所述第三样本数据集。在一个实施方式中，对所述第三样本数据集中的样本数据进行聚类分析，以确定所述目标区域的地层电阻率和极化率，包括：通过最短距离法对所述第三样本数据集中的样本数据进行聚类分析，确定所述第三样本数据集中的样本数据的聚集度；根据所述第三样本数据集中的样本数据的聚集度，通过拟牛顿梯度法从所述第三样本数据集中确定出样本数据作为所述目标区域的地层电阻率和极化率。在一个实施方式中，在通过最短距离法对所述第三样本数据集中的样本数据进行聚类分析，以从所述第三样本数据集中的样本数据中筛选出数值最小的目标函数数据所对应的样本数据后，所述方法还包括：对所述第三样本数据集中的样本数据进行多次聚类分析，以获取多个数值最小的目标函数数据所对应的样本数据作为候选样本数据；从所述候选样本数据中确定出数值最小的目标函数数据所对应的样本数据作为所述目标区域的地层电阻率和极化率。在一个实施方式中，在根据所述第一样本数据集，确定出目标区域的地层电阻率和极化率后，所述方法还包括：根据所述目标区域的地层电阻率和极化率，确定出目标区域中地层电阻率和极化率的差异程度大于阈值程度的区域作为油气区域；对所述油气区域进行油气勘探。本申请实施例还提供了一种地层电阻率和极化率的确定装置，包括：获取模块，用于获取目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；生成模块，用于根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；确定模块，用于根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率。本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现获取目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率。本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：输入设备、处理器和存储器，其中：所述输入设备用于输入目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；所述处理器用于根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率；所述存储器用于存储程序指令。在本申请实施例中，通过利用全局优化算法的机理，先通过均匀分布随机函数生成随机样本数据以建立第一样本数据集，再通过聚类分析从第一样本数据集中确定出符合要求的目标区域的地层电阻率和极化率，从而解决了现有方法中存在的处理速度慢、准确度差的技术问题，达到了兼顾处理效率，精确确定目标区域的地层电阻率和极化率的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地层电阻率和极化率的确定方法，其特征在于，包括：获取目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率。

【技术特征摘要】
1.一种地层电阻率和极化率的确定方法，其特征在于，包括：获取目标区域的时频电磁观测数据和地质背景资料；根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集；根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取目标区域的时频电磁观测数据后，所述方法还包括：从所述时频电磁观测数据中提取指定频率范围的数据作为所述目标区域的时频电磁观测数据，其中，所述指定频率范围为大于等于0.01Hz，且小于等于100Hz。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地质背景资料，利用均匀分布随机函数生成第一样本数据集，包括：根据所述地质背景资料，确定第一样本数据集中的样本数据个数；利用所述均匀分布随机函数生成多个样本数据，其中，所述多个样本数据的个数满足所述第一样本数据集中的样本数据个数；根据所述多个样本数据，建立第一样本数据集。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述时频电磁观测数据，对所述第一样本数据集进行聚类分析，确定出目标区域的地层电阻率和极化率，包括：对所述第一样本数据集进行归一化处理，得到第二样本数据集，其中，所述第二样本数据集中的样本数据的数值范围为大于等于-1，且小于等于1；根据所述第二样本数据集，建立目标函数数据集，其中，所述目标函数数据集中的目标函数数据用于表征所述第二样本数据集中的样本数据与时频电磁观测数据的差异程度；根据所述目标函数数据集，从所述第二样本数据集中提取多个样本数据作为第三样本数据集；对所述第三样本数据集中的样本数据进行聚类分析，以确定所述目标区域的地层电阻率和极化率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述第一样本数据集进行归一化处理，包括：按照以下公式对所述第一样本数据集中的样本数据进行归一化处理：r′j＝2*rj-1其中，rj为第一样本数据集中的样本数据内编号为j的元素，r′j为第二样本数据集中的样本数据内编号为j的元素，j为样本数据中元素的编号，其中，j的取值范围为[1,N]，N为样本数据的维数。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第二样本数据集，建立目标函数数据集，包括：按照以下公式确定所述目标函数数据集中的目标函数数据：其中，F(xi)为目标函数数据集中编号为i的目标函数数据，i为第二样本数据集中样本数据的编号，r′j为第二样本数据集中的编号为i的样本数据内编号为j的元素，j为编号为i的样本数据内的元素的编号，dj为时频电磁观测数据中编号为j的元素，f(r′j)为第二样本数据集中的编号为i的样本数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，陶德强，张林，何展翔，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11