[发明专利]一种大地电磁分频层析反演方法

说明书

本发明涉及地球物理反演技术领域，具体涉及一种大地电磁分频层析反演方法。所述方法包括以下步骤：根据观察点频点数据估算有效勘探深度；将频点数据进行分组；建立网格化模型；构建初始电阻率模型；分频层析反演；反演结果评估。本发明方法将大地电磁数据按照频率分组，从浅层到深层逐层反演，改善了反演的不适定性，充分挖掘了大地电磁数据，尤其是低频数据的有效信息，从而提高深层的分辨率，解决了现有大地电磁反演深层分辨率低的问题。

技术领域

本发明涉及地球物理反演技术领域，具体涉及一种大地电磁分频层析反演方法。

背景技术

大地电磁勘探技术探测深度大，不受高阻高速地层屏蔽，且数据采集处理快速低廉，长期以来在油气勘探、区域地质调查等领域发挥着重要作用。大地电磁反演是利用地表观测资料，在先验信息和地质规律约束下求取地下空间的电阻率模型的过程，进而利用电阻率模型解译地下构造。大地电磁反演通常是在频率域进行，其观测数据频率范围约为10^-4-10⁴Hz，油气勘探一般在10^-3-10³Hz之间取30到80个频点，频率由高到低的频点数据蕴含地下由浅到深的信息，利用频率数据建立非线性方程组，反演即为求解方程组的过程。

然而该方程组是病态方程组，一是因为频点数据数量远远小与反演网格数量，方程组为欠定方程组；二是因为方程对不同频率数据的灵敏度不同。原因一导致反演存在多解性，原因二导致不同频率数据同时参与反演时，会损失掉灵敏度低的数据所蕴含的信息。中高频数据对中浅层构造敏感，不含深层构造信息；低频数据探测深度大，蕴含从浅到深全部构造信息，可见反演方程组中对应中深层的部分欠定性强，对应中浅层构造的部分的欠定性较弱，若同时使用所有频率反演，通常浅层模型反演效果较好，而深层模型对数据的灵敏度较低，且低频数据在目标函数的占比被高频数据压低，其有效信息难以被恢复出来，导致深层模型分辨率和可靠性都较低。

中国发明专利CN104375195B公开了一种时频电磁的多源多分量三维联合反演方法，该方法依据已知电阻率测井数据和地震勘探资料确定时频电磁三维反演初始电阻率模型，计算出水平方向x、y方向的最大和最小坐标，确定出三维反演在水平方向的反演范围，选择时频电磁多源多分量三维反演的垂直方向网格尺寸，计算时频电磁发射源在初始模型中的一次场，计算地下每个六面体之间的格林张量；计算每个时频电磁场源的导数，采用共轭梯度的迭代算法使目标函数最小化，迭代后完成多场源多分量时频电磁三维反演。该发明实测数据处理后得到了工区地下介质的电阻率三维分布，满足了构造、断层、圈闭的解释需要。但依旧未解决深层模型分辨率和可靠性都较低的问题。

中国专利申请CN111983689A公开了一种近源电磁震电联合GR反演方法，该方法包括以下步骤：利用近源瞬变电磁法获取目标区的电性数据；采集目标区的钻、测井数据和地震数据；所述钻、测井数据包括测井电阻率L和自然伽马测井曲线GR，所述地震数据包括地震波阻抗；对所述电性数据、地震数据和钻、测井数据进行处理以获取震电联合电阻率；运用神经网络算法非线性拟合所述测井电阻率L和自然伽马测井曲线GR以得出第一关系；根据所述第一关系，运用震电联合电阻率和地震波阻抗进行大数据联合GR反演，得到目标区高分辨率GR剖面。该方法虽然得到了目标区高分辨率的GR剖面，但是该方法步骤较为复杂。

基于以上分析，目前仍需要一种可提高深层的分辨率的大地电磁反演方法。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种大地电磁分频层析反演方法，本发明方法将大地电磁数据按照频率分组，从浅层到深层逐层反演，改善了反演的不适定性，充分挖掘了大地电磁数据，尤其是低频数据的有效信息，从而提高深层的分辨率，解决了现有大地电磁反演深层分辨率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种大地电磁分频层析反演方法，其包括以下步骤：根据观察点频点数据估算有效勘探深度；将频点数据进行分组；建立网格化模型；构建初始电阻率模型；分频层析反演；反演结果评估。