以DTS数据为导向的地下水变化分析方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法和系统，包括：基于目标区域的时移DTS数据，确定目标地层的地层分布；基于目标区域的时移DTS数据，确定目标地层的水流状态；基于目标区域的时移DTS数据和DTS数据与电阻率之间的转换关系，确定目标地层的时移电阻率分布；基于地层分布、水流状态和时移电阻率分布，对目标地层的地下水变化进行分析。本发明专利技术缓解了现有技术中存在的在深层地层下的地下水变化分析精度较低的技术问题。下水变化分析精度较低的技术问题。下水变化分析精度较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
以DTS数据为导向的地下水变化分析方法和系统


[0001]本专利技术涉及地下水变化分析
，尤其是涉及一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法和系统。

技术介绍

[0002]煤炭的大量开采所带来的环境问题日益严重，包括地表植被的破坏，地下水的影响等等，尤其是西部半干旱地区，地表环境十分脆弱，所以充分合理地研究煤炭开采对地下水的影响是十分必要的。
[0003]目前，也有很多学者对此进行了研究，包括地表含水性的电法勘探、雷达勘探，可以得到浅地表的含水性的定性评价，通过不同时期的探测结果，对比分析地下水位变化；以及基于地震勘探的“降落漏斗”深层地下水变化研究，然而现有技术中对于地下水位变化的研究，在深层地层下的地下水变化分析精度较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法和系统，以缓解现有技术中存在的在深层地层下的地下水变化分析精度较低的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法，包括：基于目标区域的时移DTS数据，确定目标地层的地层分布；所述目标地层为所述目标区域内的地层；所述地层分布包括煤层分布、含水层分布和隔水层分布；基于所述目标区域的时移DTS数据，确定所述目标地层的水流状态；所述水流状态包括水流方向、水流流速和裂隙发育方向；基于所述目标区域的时移DTS数据和DTS数据与电阻率之间的转换关系，确定所述目标地层的时移电阻率分布；基于所述地层分布、所述水流状态和所述时移电阻率分布，对所述目标地层的地下水变化进行分析。
[0006]进一步地，基于所述目标区域的时移DTS数据和DTS数据与电阻率之间的转换关系，确定所述目标地层的时移电阻率分布，包括：获取目标钻孔的时移DTS数据，和获取所述目标钻孔的背景数据的电阻率测井曲线；所述目标钻孔为所述目标区域上的测井钻孔；基于DTS数据与电阻率的转换关系和所述目标钻孔的时移DTS数据，确定所述目标钻孔的转换电阻率曲线；基于所述背景数据的电阻率测井曲线和所述转换电阻率曲线，构建并训练目标神经网络；所述目标神经网络为电阻率曲线与地震属性之间的非线性关系网络；获取所述目标区域的时移地震数据；将所述时移地震数据代入到训练之后的目标神经网络，得到所述目标地层的时移电阻率分布。
[0007]进一步地，基于所述背景数据的电阻率测井曲线和所述转换电阻率曲线，构建并训练目标神经网络，包括：获取关于所述目标钻孔的井旁时移地震数据；基于所述井旁时移地震数据，确定对电阻率变化敏感的目标地震属性；构建基于所述目标地震属性与电阻率曲线之间的非线性关系的目标神经网络；将所述背景数据的电阻率测井曲线、所述转换电阻率曲线和所述目标地震属性作为训练集，对目标神经网络进行训练，得到训练之后的目
标神经网络。
[0008]进一步地，所述DTS数据与电阻率的转换关系包括：R
t
＝R0/[1+α(t
‑
20)]；R
t
为t℃时地层岩石的电阻率，R0为20℃时地层岩石的电阻率，α为岩石温度系数，t为DTS数据中的温度值。
[0009]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种以DTS数据为导向的地下水变化分析系统，包括：第一确定模块，第二确定模块，第三确定模块和分析模块；其中，所述第一确定模块，用于基于目标区域的时移DTS数据，确定目标地层的地层分布；所述目标地层为所述目标区域内的地层；所述地层分布包括煤层分布、含水层分布和隔水层分布；所述第二确定模块，用于基于所述目标区域的时移DTS数据，确定所述目标地层的水流状态；所述水流状态包括水流方向、水流流速和裂隙发育方向；所述第三确定模块，用于基于所述目标区域的时移DTS数据和DTS数据与电阻率之间的转换关系，确定所述目标地层的时移电阻率分布；所述分析模块，用于基于所述地层分布、所述水流状态和所述时移电阻率分布，对所述目标地层的地下水变化进行分析。
[0010]进一步地，所述第三确定模块，还包括：第一获取单元，确定单元，构建单元，第二获取单元和预测单元；其中，所述第一获取单元，用于获取目标钻孔的时移DTS数据，和获取所述目标钻孔的背景数据的电阻率测井曲线；所述目标钻孔为所述目标区域上的测井钻孔；所述确定单元，用于基于DTS数据与电阻率的转换关系和所述目标钻孔的时移DTS数据，确定所述目标钻孔的转换电阻率曲线；所述构建单元，用于基于所述背景数据的电阻率测井曲线和所述转换电阻率曲线，构建并训练目标神经网络；所述目标神经网络为电阻率曲线与地震属性之间的非线性关系网络；所述第二获取单元，用于获取所述目标区域的时移地震数据；所述预测单元，用于将所述时移地震数据代入到训练之后的目标神经网络，得到所述目标地层的时移电阻率分布。
[0011]进一步地，所述构建单元，还用于：获取关于所述目标钻孔的井旁时移地震数据；基于所述井旁时移地震数据，确定对电阻率变化敏感的目标地震属性；构建基于所述目标地震属性与电阻率曲线之间的非线性关系的目标神经网络；将所述背景数据的电阻率测井曲线、所述转换电阻率曲线和所述目标地震属性作为训练集，对目标神经网络进行训练，得到训练之后的目标神经网络。
[0012]进一步地，所述DTS数据与电阻率的转换关系包括：R
t
＝R0/[1+α(t
‑
20)]；R
t
为t℃时地层岩石的电阻率，R0为20℃时地层岩石的电阻率，α为岩石温度系数，t为DTS数据中的温度值。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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第一方面所述的方法的步骤。
[0014]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面所述方法。
[0015]本专利技术提供了一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法和系统，结合分布式光纤温度传感器数据，得到目标区域的地层内部含水分布，进一步结合地层的温度数据与电阻率之间的关系，可以确定目标地层的时移电阻率分布，从而实现对目标地层更深层地层的地下水变化的分析，解了现有技术中存在的在深层地层下的地下水变化分析精度较低
的技术问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法的流程图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的一种确定地层电阻率分布的方法的流程图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的一种以DTS数据为导向的地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以DTS数据为导向的地下水变化分析方法，其特征在于，包括：基于目标区域的时移DTS数据，确定目标地层的地层分布；所述目标地层为所述目标区域内的地层；所述地层分布包括煤层分布、含水层分布和隔水层分布；基于所述目标区域的时移DTS数据，确定所述目标地层的水流状态；所述水流状态包括水流方向、水流流速和裂隙发育方向；基于所述目标区域的时移DTS数据和DTS数据与电阻率之间的转换关系，确定所述目标地层的时移电阻率分布；基于所述地层分布、所述水流状态和所述时移电阻率分布，对所述目标地层的地下水变化进行分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标区域的时移DTS数据和DTS数据与电阻率之间的转换关系，确定所述目标地层的时移电阻率分布，包括：获取目标钻孔的时移DTS数据，和获取所述目标钻孔的背景数据的电阻率测井曲线；所述目标钻孔为所述目标区域上的测井钻孔；基于DTS数据与电阻率的转换关系和所述目标钻孔的时移DTS数据，确定所述目标钻孔的转换电阻率曲线；基于所述背景数据的电阻率测井曲线和所述转换电阻率曲线，构建并训练目标神经网络；所述目标神经网络为电阻率曲线与地震属性之间的非线性关系网络；获取所述目标区域的时移地震数据；将所述时移地震数据代入到训练之后的目标神经网络，得到所述目标地层的时移电阻率分布。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述背景数据的电阻率测井曲线和所述转换电阻率曲线，构建并训练目标神经网络，包括：获取关于所述目标钻孔的井旁时移地震数据；基于所述井旁时移地震数据，确定对电阻率变化敏感的目标地震属性；构建基于所述目标地震属性与电阻率曲线之间的非线性关系的目标神经网络；将所述背景数据的电阻率测井曲线、所述转换电阻率曲线和所述目标地震属性作为训练集，对目标神经网络进行训练，得到训练之后的目标神经网络。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述DTS数据与电阻率的转换关系包括：R
t
＝R0/[1+α(t
‑
20)]；R
t
为t℃时地层岩石的电阻率，R0为20℃时地层岩石的电阻率，α为岩石温度系数，t为DTS数据中的温度值。5.一种以DTS数据为导向的地下水变化分析系统，其特征在于，包括：第一确定模块，第二确定模块，第三确定模块和分析模块；其中，所述第一确定模块，用于基于目标区域的时移DTS数据，确定目标地层的地层分布；所述目标地层为所述目标区域内的地层；所述地层分布包括煤层分布、含水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬，彭苏萍，郭银玲，卢勇旭，崔晓芹，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：