[发明专利]基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演方法以及系统

说明书

技术领域

本发明关于地球物理勘探技术领域，特别是关于地球物理的电磁法勘探数据技术，具体的讲是一种基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演方法及系统。

背景技术

上世纪90年代，长偏移距瞬变电磁测深法(大偏移距和大功率建场法)开始应用于油气藏探测并取得了良好的效果。在此方法的基础上，结合时间域瞬变电磁测深和频率域电磁测深的特点，又出现了时频电磁法(如申请号为03150098.6的专利)。这种方法具有时间域电磁法和频率域电磁法的特点。时频电磁就是指用一个大的水平长导线源在地面激发不同频率的方波，在地面平行于发射源的测线上接收电场Ex和磁场Hz的电磁法。该方法具有时间域瞬变电磁和频率域测深特点。发射源通常情况下从几千米到十几千米，发射源到测线的距离(收发距)通常是深度的3～6倍，属于大偏移距观测方式，也就是远区观测法。在远区观测时，场源的影响相对比较弱，可以忽略场源的影响。

时频电磁油气目标预测的物性基础是储层与围岩之间的电性和极化特性差异。该方法在应用的初始阶段利用Ex得到定量极化信息和Bz得到的电阻率信息进行油气有利区的预测。该方法在中国西部地区有好几个成功的应用实例。随着勘探精度要求的提高和处理技术的进步，储层极化信息的提取方法也由定性提取的方法向定量反演方法转变。油气目标与围岩的极化特性差异要比金属矿与围岩的小，而且还在远区或者过渡区观测，所以相对于背景场极化异常场非常弱。反演具有极化异常的时频电磁数据的问题存在非唯一性和不稳定性，这造成提取极化信息非常困难。在某个搜索区域上存在着过个极小值，梯度类的反演算法在反演时频电磁数据的极化信息也不能起到很好效果。

因此，如何提出一种新的基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演的方案，其能更好反演时频电磁数据中的极化信息是本领域亟待解决的技术难题。

发明内容

为了更好的反演时频电磁数据中的极化信息，本发明提供了一种基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演方法及系统，是一种用非线性的自适应遗传模拟退火算法反演时频电磁数据的方案，遗传算法来源于生物的自然进化过程，模拟退火算法来源于冶金金属退火原理，将遗传算法改进为自适应算法并加入了模拟退火算法，从而提高了反演时频电磁数据的收敛速度和稳定性。

本发明的目的之一是，提供一种基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演方法，包括：根据时频电磁的发射频率范围以及分量类型获取反演数据；获取预先设定的反演层数、初始温度、初始步长、最大循环次数；根据所述的反演层数、反演数据确定多个个体模型；对所述的个体模型进行遗传算法运算生成个体新模型；根据所述的初始步长对所述的个体新模型强制进行退火运算生成预测模型；确定所述预测模型与所述个体新模型之间的拟合误差；根据所述的拟合误差判定所述的预测模型是否符合退火标准。

本发明的目的之一是，提供了一种基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演的系统，包括：反演数据获取装置，用于根据时频电磁的发射频率范围以及分量类型获取反演数据；预设参数获取装置，用于获取预先设定的反演层数、初始温度、初始步长、最大循环次数；个体模型确定装置，用于根据所述的反演层数、反演数据确定多个个体模型；个体新模型生成装置，用于对所述的个体模型进行遗传算法运算生成个体新模型；预测模型生成装置，用于根据所述的初始步长对所述的个体新模型强制进行退火运算生成预测模型；拟合误差确定装置，用于确定所述预测模型与所述个体新模型之间的拟合误差；判断装置，用于根据所述的拟合误差判定所述的预测模型是否符合退火标准。

本发明的有益效果在于，提供了一种基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演方法及系统，属于重磁电等综合勘探技术领域，具体是可控源全场区时频域电磁测深技术采集、处理技术，是一种精确的基于时频电磁的自适应遗传模拟退火反演的方案，对实测的反演数据处理，获得了多次迭代后的测线下方地下介质电阻率和极化率分布，满足了构造、断层、圈闭的解释需要，同时还满足油气圈闭含油气性评价的需要，克服了模拟退火反演技术的计算时间慢的缺点，同时克服了遗传算法陷入局部极小的缺点，因此自适应遗传模拟退火反演技术具有全局寻找极小值和计算速度快的特点，为时频电磁法实测数据提取电阻率和极化率信息提供了新的方案，而且还可以应用在大地电磁、音频大地电磁等方法的反演问题研究之中。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明