一种广域电磁法局部异常分离方法技术

本发明专利技术涉及地球物理勘探领域，尤其是一种广域电磁法局部异常分离方法，包括：S1，获取反演后的广域视电阻率，将其视为区域异常电阻率和局部异常电阻率的叠加；S2，采用动态改进型插值切割算子对所述广域视电阻率进行多次迭代切割，分离出所述区域异常电阻率；S3，计算所述广域视电阻率与所述区域异常电阻率的差值，作为局部异常电阻率输出。本发明专利技术相比原始广域电磁视电阻率剖面能够减弱地层之间模糊的分界线，使相邻电性层之间分界更明显,对于地质构造复杂区,异常分离使最终的解释成果更加准确可靠，同时也支撑提升反演成像的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种广域电磁法局部异常分离方法
本专利技术涉及地球物理勘探领域，尤其是一种广域电磁法局部异常分离方法。
技术介绍
广域电磁法抗干扰能力强、工作效率高、测量精度高、勘探深度大的优势，拓展了人工源观测区域，非常适合于复杂构造和断裂发育条件下的多层系、大面积、大深度页岩气精细勘查。然而,对于复杂构造和断裂发育带,电阻率异常往往呈无规律性变化,给传统的电法依靠电阻率解释带来了困扰,严重制约了电磁法精细解释。实际观测的电阻参数往往是由于地形起伏、地下介质的不均匀性，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体填充其中的综合反映。野外观测实际参数往往是局部异常、区域背景及相关噪声的叠加,如何有效地分离出局部异常场、区域背景场及噪声,提高成果解释精度和准确度,具有重要的研究价值。关于电磁法的很多文献都已提出多种方法用于直接压制电磁信号中的噪声或采用反演技术压制噪声来提高精度(Goubauetal.,1978；Gambleetal.,1979；Egbert,1997；GarciaandJones,2008；NeukirchandGarcia,2014；Weckmannetal.,2005；高静怀,2003,2004；Alumbaugh,1996；景建恩,2012；宋守根,1995；翁爱华,2012；武欣,2015)，此类技术均属于采用间接方法提高电磁法成像精度，成果解释的准确度和可靠性均存在提升空间。
技术实现思路
针对现有技术方案存在的上述不足，本专利技术提供一种广域电磁法局部异常分离方法，对广域电磁法反演成像数据加以分析,从广域电磁视电阻率值中直接分离广域电磁局域异常。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种广域电磁法局部异常分离方法，包括：S1，获取反演后的广域视电阻率，将其视为区域异常电阻率和局部异常电阻率的叠加；S2，采用动态改进型插值切割算子对所述广域视电阻率进行多次迭代切割，分离出所述区域异常电阻率；S3，计算所述广域视电阻率与所述区域异常电阻率的差值，作为局部异常电阻率输出。进一步的，所述动态改进型插值算子为：其中，R(i,j)为迭代后的点(i,j)处的区域异常电阻率值，Z(i,j)为点(i,j)处的原始广域视电阻率值，以当前迭代计算的R(i,j)代入下次迭代计算的Z(i,j)；Nx和Nz分别为计算窗口沿着x轴和z轴的半径，l为计算窗口内的计算点序号，N＝(2Nx+1)(2Nz+1)为计算窗口的计算点总数，为计算窗口内的视电阻率平均值，[Fx(i,j)]是x方向非线性度；[Fz(i,j)]是z方向非线性度。一般来说，计算窗口越大，滑动平均值反映的区域异常越范围越大，迭代次数越多,得到的区域异常电阻率越平滑,局部异常电阻率越明显，若反复迭代可以有效压制固定干扰和随机噪声引起的假异常,突出局部异常。通过步骤S3计算得到局部异常视电阻率，对反映的异常信息进行提取和分析，进而提取通常难以发现的低缓异常带,尤其可以有效识别局部断裂、构造、薄层引起的微弱异常。进一步的，计算b(i,j)时：当ΔBx(i,j)＝0时，若则b(i,j)＝1；若则b(i,j)＝0；计算c(i,j)时，当ΔBz(i,j)＝0时，若则c(i,j)＝1；若则c(i,j)＝0。进一步的，对边界区进行扩边处理，以使得边界以内切割半径范围的各点(M,N)在(i＝-Nx,-Nx+1,…,M+Nx；j＝-Nz,-Nz+1,…,N+Nz)处都均能进行插值切割。可采用的区域扩边方法包括区域场扩边(regionalfieldmethod/RFM)、余弦扩边(cosinemethod/CM)、多项式拟合(polynomialfitting)、最小曲率扩边(minimumcurvaturemethod/MCM)。进一步的，所述多次迭代切割的迭代退出条件为：limn→∞max|Rn(i,j)-Rn-1(i,j)|≤ε，其中Rn-1(i,j)为前次迭代的区域异常电阻率值。进一步的，所述方法用于消去地下区域场对局部电阻率异常的影响，突出局部地层结构的构造和断裂发育情况。进一步的，所述方法用于以步骤S3输出的局部异常电阻率剖面为依托,在局部地层结构的构造和断裂基础上，进一步追踪和刻画薄层延伸。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述的方法的计算机程序。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的广域电磁法局部异常分离方法采用动态改进型插值切割算子进行广域电磁反演电阻率异常分离，相比原始广域电磁视电阻率剖面能够减弱地层之间模糊的分界线，使相邻电性层之间分界更明显,解释成果更接近地电模型；对断层显示更清晰,落实断层性质和位置更可靠和准确；压制了测线端点两侧的“边缘效应”,使解释成果更能真实反映实际地球物理模型；能够更清晰凸显出深部地层起伏构造形态。本专利技术提供的广域电磁法局部异常分离方法基于有效的反演成果资料,通过有效地压制区域背景场，进一步提取和分析局部异常场信息。对于地质构造复杂区,异常分离使最终的解释成果更加准确可靠，同时也支撑提升反演成像的精度。本专利技术提供的广域电磁法局部异常分离方法可作为常规广域电磁法资料解释的一种补充手段，更能充分地挖掘其中隐含的地质信息，能有效地提升对构造、断裂的解释准确度和可靠度，既兼顾常规广域电磁法大深度、高精度优势,又可以在此基础上突出局部地质构造或薄层引起的电性异常，实现断裂构造和薄层的精准定位，形成一套适合于复杂地质条件下广域电磁勘探识别页岩层系的方法技术体系。该技术对川南地区乃至全国地质条件复杂构造区的页岩层系识别具有重要的支撑作用，具备广泛的应用前景。附图说明图1为实施例1广域电磁法局部异常分离方法流程图；图2为实施例1广域电磁法资料处理流程图；图3为实施例1某线传统电阻率反演剖面；图4为实施例1局部异常电阻率反演剖面；图5为实施例1已知地震结果解释剖面。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1实施例1提供广域电磁法局部异常分离方法，如图1所示，包括：S1，获取反演后的广域视电阻率，将其视为区域异常电阻率和局部异常电阻率的叠加；S2，采用动态改进型插值切割算子对所述广域视电阻率进行多次迭代切割，分离出所述区域异常电阻率；S3，计算所述广域视电阻率与所述区域异常电阻率的差值，作为局部异常电阻率输出。所述动态改进型插值算子为：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种广域电磁法局部异常分离方法，其特征在于，包括：/nS1，获取反演后的广域视电阻率，将其视为区域异常电阻率和局部异常电阻率的叠加；/nS2，采用动态改进型插值切割算子对所述广域视电阻率进行多次迭代切割，分离出所述区域异常电阻率；/nS3，计算所述广域视电阻率与所述区域异常电阻率的差值，作为局部异常电阻率输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种广域电磁法局部异常分离方法，其特征在于，包括：
S1，获取反演后的广域视电阻率，将其视为区域异常电阻率和局部异常电阻率的叠加；
S2，采用动态改进型插值切割算子对所述广域视电阻率进行多次迭代切割，分离出所述区域异常电阻率；
S3，计算所述广域视电阻率与所述区域异常电阻率的差值，作为局部异常电阻率输出。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述动态改进型插值算子为：




a(i,j)＝b(i,j)+c(i,j)，




ΔBx(i,j)＝Z(i+Nx,j)-Z(i-Nx,j)，




ΔBz(i,j)＝Z(i,j+Nz)-Z(i,j-Nz)；
其中，R(i,j)为迭代后的点(i,j)处的区域异常电阻率值，Z(i,j)为点(i,j)处的原始广域视电阻率值，以当前迭代计算的R(i,j)代入下次迭代计算的Z(i,j)；
Nx和Nz分别为计算窗口沿着x轴和z轴的半径，l为计算窗口内的计算点序号，N＝(2Nx+1)(2Nz+1)为计算窗口的计算点总数，为计算窗口内的视电阻率平均值，[Fx(i,j)]是x方向非线性度；[Fz(i,j)]是z方向非线性度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：计算b(i,j)时：当ΔBx(i,j)＝0时，若则b(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：田红军，张光大，古志文，李胜良，张剑，杜蛟，叶恒，王强，
申请(专利权)人：四川中成煤田物探工程院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51