一种频域电磁测深资料二维结构化反演方法技术

本发明专利技术公开一种频域电磁测深资料二维结构化反演方法，包括：获取沿测线方向的频域水平电场数据；采用以静电场公式进行空间分布处理以模拟异常电场分布；对异常电场中电场异常数据进行分频信息提取；对提取处理后的单频数据进行电场异常信息分类预判；对各预判电场异常做界定范围内的局部最优化反演；外围节点和格架节点进行联合概率成像；将高频、中频和低频频点的反演成像结果进行融合处理；根据多频融合成像结果设计结构化电阻率初始模型；将结构化初始模型提供至二维反演程序，以得到最终电性分布断面成果。本发明专利技术的技术方案，以解决电磁场成像对感应源定位不够准确以及感应源对观测数据所造成的畸变影响问题。对观测数据所造成的畸变影响问题。对观测数据所造成的畸变影响问题。

【技术实现步骤摘要】
一种频域电磁测深资料二维结构化反演方法


[0001]本专利技术属于地球物理勘探领域，尤其涉及基于异常体识别技术的频域电磁测深资料二维结构化反演方法。

技术介绍

[0002]电磁场反演与成像解释方法在近几年都有不同程度的发展，增加了人们对复杂地质构造电磁场的认识。但是，在实际资料的反演与成像过程中仍然面临着诸多问题。比如，近似反演中三维电磁场模拟仍局限在规则且较简单的模型，或者采用一维或二维形式化解释替代方案,否则模拟难度、计算量和成本仍是主要问题。在成像反演中，尽管可以做到空间较连续的成像，但是对数据采集精度和采集密度提出了更高的要求，也使勘探成本大为提高。鉴于这些原因，人们寄希望于开拓新的反演成像方法。
[0003]在频域电磁测深实测资料的处理中，对于由浅部电性不均匀体所引起的静态效应，一般都是采取了先校正然后再进行电阻率反演的策略。在技术上，张量阻抗分解技术的应用可以有效地进行校正，并能压制其它干扰(Groom,R.W.,Bailay,R,C，1989，赵国泽、汤吉等1996，魏胜，王家映等1996，F.E.M.Lilley,1998,G.W.McNeice andA.G.Jones 2001)。基于静态位移在剖面上为“高频噪声”的认识，空间滤波和电磁阵列法(EMAP)可以较有效地克服静态位移影响(王家映等1990，1992)。
[0004]然而对静态效应的校正，实质上就是人为将客观存在的电性不均匀体给抹掉了，这样处理虽然保证了对断面中、深部电性分布反演结果的相对正确性，但却破坏了方法本身对浅层大地介质分布的高分辨特性。并且，能够引起静态效应的也不仅仅只是浅部不均匀体，模拟实验表明位于断面中、深部的电性不均匀体，同样可以对观测数据造成畸变影响，只不过影响的频段发生了后移，不再表现为简单的全频段平移影响特征！因此，对于这些畸变影响的处理，以往所研发提出的各种静校正方法已不再适用。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中电磁场成像对感应源定位不够准确以及感应源对观测数据所造成的畸变影响问题，提出了一种基于异常体识别技术的频域电磁测深资料二维结构化反演方法。
[0006]为实现对感应源的精确定位以及有效消除由其引起的对反演结果所带来的不良影响，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种频域电磁测深资料二维结构化反演方法，包括如下S：
[0008]S1、获取沿测线方向的频域水平电场数据，然后将其转换为仅对感应源存在的空间位置敏感的数据形式；
[0009]S2、采用以静电场公式进行空间分布处理以模拟异常电场分布；
[0010]S3、对异常电场中电场异常数据进行分频信息提取；
[0011]S4、对提取处理后的单频数据进行电场异常信息分类预判；
[0012]S5、对各预判电场异常做界定范围内的局部最优化反演，获得感应源分布的空间位置；
[0013]S6、在确定感应源分布的主体控制格架后，对外围节点和格架节点进行联合概率成像；
[0014]S7、将高频、中频和低频频点的上述反演成像结果进行融合处理；
[0015]S8、根据多频融合成像结果设计结构化电阻率初始模型；
[0016]S9、将结构化初始模型提供至二维反演程序，进行迭代修正，以得到最终的电性分布断面成果。
[0017]作为优选，其特征在于，所述频域水平电场数据为AMT数据或CSAMT数据。
[0018]作为优选，S1中数据转换为：
[0019][0020]其中，N为观测数据的个数；T[
·
]表示对一个数据集合作归一化变换；D
i
表示经变换后第i个测点的观测数据，y为数据集。
[0021]作为优选，S2中以静电场理论来对异常电场进行模拟，其表达如下：
[0022][0023]其中，y
o
为观测点水平坐标，y
i
、z
i
分别为第i个感应源的水平坐标和垂直坐标，λ
i
为相应感应线电荷密度，E
y
为电场水平分量，ε0为介电常数。
[0024]作为优选，S4具体包括：
[0025]S41、统计电场异常个数以及各电场异常的位置、峰值及其两侧曲线对称性或缓陡情况；
[0026]S42、基于各电场异常曲线特征，判断引起各电场异常的电性界面形态；
[0027]S43、根据电性界面形态的预判，初步确定用于反演的基本构型特征。
[0028]作为优选，S5具体包括：
[0029]S51、根据SS4对各电场异常的判测，界定各异常反演所要拟合数据的范围；
[0030]S52、根据SS4对各电场异常的判测，界定局部最优化反演的成像范围；
[0031]S53、在界定的地电空间成像范围内，通过拟合指定观测区段内的实测数据，搜索所选反演基本构型的最优解，同时通过接受容许偏差范围内的解，来达到对感应源空间分布位置的精确定位；
[0032]S54、对各电场异常完成以上反演成像处理后，得到为单频数据所反映的感应源空间分布控制格架，即完成了对感应源分布的局部精确成像处理。
[0033]作为优选，S6具体包括：
[0034]S61、设计出成像区域的二维网格，其包含：网格各列节点的水平坐标、各行节点所在的深度；
[0035]S62、对外围节点，由成像区域左上角的第一个节点开始，按照从左到右、从上到下的顺序，依次扫描二维网格的每个节点，直到成像区域右下角的最后一个节点为止；在所扫描的当前节点i处，试探性的设置感应源，并且其强度分
‑
1、0、1三种情形分别进行正演模
拟，对三种模拟结果分别与实测数据求出拟合差，并取绝对值最小者，来确定m
i,i
值，按下式计算S
i
：
[0036][0037]其中，M表示要计算概率值的空间位置总数；P
i
为第i个位置的感应源存在概率值；T[
·
]表示对一个数据集合作归一化变换；N为观测数据总数，D
j
为第j个测点的观测数据；m
i
为正演模拟所用的模型向量；F
j
[m
i
]为感应源在第i个空间位置时异常响应在第j个测点的值；S表示大括号中的数据集，S
i
则为其第i个元素；
[0038]S63、对格架节点，采用各电场异常反演解同时存在时对实测数据的拟合情况，来计算上述S
i
值，即所有格架节点的S
i
绝对值是相同的；
[0039]S64、对上述所有节点处计算得到的S
i
值数据集，做归一化变换，实现地电空间中外围节点和格架节点的联合概率成像计算。
[0040]作为优选，SS42中电性界面形态为垂直线段、倾斜线段、弯曲线段。
[0041]作为优选，S8中，所述多频融合成像结果为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频域电磁测深资料二维结构化反演方法，其特征在于，包括如下S：S1、获取沿测线方向的频域水平电场数据，然后将其转换为仅对感应源存在的空间位置敏感的数据形式；S2、采用以静电场公式进行空间分布处理以模拟异常电场分布；S3、对异常电场中电场异常数据进行分频信息提取；S4、对提取处理后的单频数据进行电场异常信息分类预判；S5、对各预判电场异常做界定范围内的局部最优化反演，获得感应源分布的空间位置；S6、在确定感应源分布的主体控制格架后，对外围节点和格架节点进行联合概率成像；S7、将高频、中频和低频频点的上述反演成像结果进行融合处理；S8、根据多频融合成像结果设计结构化电阻率初始模型；S9、将结构化初始模型提供至二维反演程序，进行迭代修正，以得到最终的电性分布断面成果。2.如权利要求1所述的频域电磁测深资料二维结构化反演方法，其特征在于，所述频域水平电场数据为AMT数据或CSAMT数据。3.如权利要求1所述的频域电磁测深资料二维结构化反演方法，其特征在于，S1中数据转换为：其中，N为观测数据的个数；T[
·
]表示对一个数据集合作归一化变换；D
i
表示经变换后第i个测点的观测数据，y为数据集。4.如权利要求1所述的频域电磁测深资料二维结构化反演方法，其特征在于，S2中以静电场理论来对异常电场进行模拟，其表达如下：其中，y
o
为观测点水平坐标，y
i
、z
i
分别为第i个感应源的水平坐标和垂直坐标，λ
i
为相应感应线电荷密度，E
y
为电场水平分量，ε0为介电常数。5.如权利要求1所述的频域电磁测深资料二维结构化反演方法，其特征在于，S4具体包括：S41、统计电场异常个数以及各电场异常的位置、峰值及其两侧曲线对称性或缓陡情况；S42、基于各电场异常曲线特征，判断引起各电场异常的电性界面形态；S43、根据电性界面形态的预判，初步确定用于反演的基本构型特征。6.如权利要求1所述的频域电磁测深资料二维结构化反演方法，其特征在于，S5具体包括：S51、根据SS4对各电场异常的判测，界定各异常反演所要拟合数据的范围；S52、根据SS4对各电场异常的判测，界定局部最优化反演的成像范围；S53、在界定的地电空间成像范围内，通过拟合指定观测区段内的实测数据，搜索所选反演基本构型的最优解，同时通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绪本，高永才，毛立峰，李小甲，王向鹏，
申请(专利权)人：小甲数字科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：