CN107765337B - 电法与地震同步联合反演方法及系统 - Google Patents
电法与地震同步联合反演方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
公开了一种电法与地震同步联合反演方法及系统。该方法可以包括:1)利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型;2)基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果;3)基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果;以及4)将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果。
Description
技术领域
本发明涉及地震勘探领域,更具体地,涉及一种电法与地震同步联合反演方法及系统。
背景技术
在地震勘探领域,一维大地电磁和地震联合反演是该领域的研究起点,二维联合反演是该领域当前研究的主流,三维联合反演是该领域的前沿趋势。Lines(1988)最早提出了电法、地震、重力等综合物探的思想。杨辉等(2000,2002)在二维电磁与地震联合反演中,选择非常快速模拟退火算法(VFSA)进行目标函数极小化,将模拟退火的模型接受准则由一般形式的单误差判断改进为适用于联合反演的双误差判断,实现了起伏地形条件下大地电磁与地震数据的同步联合反演。Heincke等(2006)运用岩石物性关联,实现了大地电磁、重力以及地震数据的联合反演,反演出单一方法无法反演出的玄武岩下伏地层的分布。Colombo等(2008)通过电阻率和速度直接的物性关联,并利用地震数据联合重力和大地电磁数据来联合重建速度分布,进而进行叠前深度成像,证明了联合反演可以减少解的非唯一性并提高非地震方法的分辨率,对于信噪比低的地震数据,通过联合反演,非地震方法可以在确定速度结构方面提供有益的补充。Jegen等(2009)选择电阻率、速度和密度的物性关联为出发点,以地震数据为约束,实现了大地电磁、重力和地震数据的联合反演,并获得了玄武岩下伏地层的分布。特别是于鹏等(2009)提出了灵活实用的物性参数随机分布的共网格建模技术,该技术可以适用于物性界面不完全一致和物性变化剧烈的带地形复杂模型的情况,突破了以往联合反演研究只适用于简单模型的不足。
发明人发现,上述电法和地震联合反演方法共同存在着相同的局限性,反演结果对初始模型依赖性高,人为因素影响大。因此,有必要开发一种降低对初始模型依赖的电法与地震同步联合反演方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种电法与地震同步联合反演方法及系统,其能够通过多次建模反演,多信息约束,降低了联合反演对初始模型依赖的局限,实现反演结果更接近实际地质情况,提高了联合反演应用的灵活性。
根据本发明的一方面,提出了一种电法与地震同步联合反演方法。所述方法可以包括:
1)利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型;
2)基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果;
3)基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果;以及
4)将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果。
根据本发明的另一方面,提出了一种电法与地震同步联合反演系统,所述系统可以包括:
用于利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型的单元;
用于基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果的单元;
用于基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果的单元;
用于将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果的单元。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述,这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的电法与地震同步联合反演的步骤的流程图。
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率和地震速度初始模型示意图。
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率和地震速度反演结果示意图。
图3c和图3d分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率最优化联合反演结果和地震速度最优化联合反演结果的示意图。
图4a、图4b分别示出了根据本发明的一个实施例的从电阻率反演结果提取的深部界面信息和从地震速度反演结果提取的浅部界面信息的示意图。
图4c、图4d分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率共界面模型的联合反演结果和地震速度共界面模型的联合反演结果的示意图。
图5a、图5b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率最大后验概率解和地震速度最大后验概率解示意图。
图6a、图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的地震走时剖面和MT二维光滑反演的示意图。
图7a、图7b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率和地震速度初始模型示意图。
图7c、图7d分别示出了根据本发明的一个实施例的共同模型的联合反演地震速度结果和电阻率结果的示意图。
图8a、图8b分别示出了根据本发明的一个实施例的界面反演所利用的电阻率深部信息和地震浅部信息的示意图。
图8c、图8d分别示出了根据本发明的一个实施例的融合所得的共界面联合反演初始电阻率模型和初始地震速度模型的示意图。
图8e、图8f分别示出了根据本发明的一个实施例的共界面联合反演电阻率结果和地震速度结果的示意图。
图9a、图9b分别示出了根据本发明的一个实施例的联合反演模型电阻率初始扰动结果和地震速度初始扰动结果的示意图。
图9c、图9d分别示出了根据本发明的一个实施例的联合反演电阻率最大后验概率解和联合反演速度最大后验概率解的示意图。
图10示出了根据本发明的一个实施例的测线综合解释剖面的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
图1示出了电法与地震同步联合反演方法的步骤的流程图。
在该实施例中,根据本发明的电法与地震同步联合反演方法可以包括:
1)利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型;
2)基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果;
3)基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果;以及
4)将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果。
该实施例通过多次建模反演,多信息约束,降低了联合反演对初始模型依赖的局限,实现反演结果更接近实际地质情况。
下面详细说明根据本发明的电法与地震同步联合反演方法的具体步骤。
建立联合反演的共网格模型
在一个示例中,利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型。
具体地,电法数据可以包括大地电磁(MT)或可控源电磁法的视电阻率和相位数据;地震数据可以包括叠后偏移或叠前偏移地震剖面及可靠层位解释数据。
在一个示例中,建立联合反演的共网格模型可以包括:
1.1)利用电法数据和地震数据分别建立电阻率初始模型和地震速度初始模型;
1.2)基于所述电阻率初始模型和所述地震速度初始模型,分别获得电阻率反演结果和地震速度反演结果;
1.3)基于所述电阻率反演结果和所述地震速度反演结果,建立所述联合反演的共网格模型。
具体地,获得电阻率反演结果可以包括:
对观测电法数据作预处理和静校正,在初始电阻率模型上计算正演电法数据,与做过处理后的观测电法数据相减得到残差;将岩石物性数据和地震可靠层位数据作为约束条件作连续性反演,并选择反演参数;基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数执行电阻率反演,得到电阻率反演结果。
获得地震速度反演结果可以包括:
在地震剖面上按可靠解释解释层位,分别充填各层速度统计数据初值,进行正演与实际地震剖面相减得到残差,将岩石物性数据和地震可靠层位数据、井数据作为约束条件作反演,并选择反演参数;基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数执行速度反演,得到地震速度反演结果。
在一个示例中,联合反演模型可以包括:
大地电磁和地震数据的同步联合反演的目标函数见下式,
P(m,d)α=φ(m)+αS(m)=WMT(WdAMT(m)-WddMT)T(WdAMT(m)-WddMT)+WS(WdAS(m)-WddS)T(WdAS(m)-WddS)+α(WeWmm-WeWmmapr)T(WeWmm-WeWmmapr)
其中,WMT、WS分别表示大地电磁和地震方法的权系数,AMT、AS分别表示大地电磁和地震方法正演算子,dMT表示视电阻率log(ρa)或相位,ds表示地震旅行时,m表示物性参数,P(m,d)α表示参数泛函,φ(m)表示数据拟合泛函,S(m)表示模型稳定泛函,Wd、Wm分别表示数据、模型加权矩阵,We表示稳定泛函矩阵,mapr表示先验信息,α表示正则化因子。
在一个示例中,建立共网格模型可以包括:
1.3.1)网格剖分:基于所述电阻率反演结果和地震速度反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
1.3.2)物性充填:将电阻率、地震速度充填进每个网格,每个网格看成多种物性参数共同拥有的小界面,建立所述联合反演的共网格模型。
获得最优化联合反演结果
在一个示例中,可以基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果。
在一个示例中,获得最优化联合反演结果可以进一步包括:基于所述联合反演的共网格模型,引入岩石物性数据、地震可靠层位数据、井数据以及交叉梯度约束,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共网格模型进行最优化联合反演。
在一个示例中,可以基于建立的所述联合反演的共网格模型,根据网格内不同物性参数的分布,进行正演与各自观测值预处理后数据相减得到各自残差,将岩石物性数据和地震可靠层位数据、井数据作为约束条件,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共同网格模型同时执行最优化反演,具体算法是共轭梯度算法,反演参数按网格扰动,得到共同模型的地震速度结果和电阻率结果。
具体地,所述界面形变一致性约束可以是一种同构造约束,用地下构造几何形态相似为条件约束地球物理参数的变化,用电阻率和速度变化率的叉乘作为交叉梯度,引入目标函数,当交叉在每一次模型更替中发挥几何约束的作用,交叉梯度的幅值越接近于0,相似度越高,偏离0值越大,相似度越低。
获得共界面模型的联合反演结果
在一个示例中,可以基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果。
具体地,共界面模型的联合反演可以包括线性反演和非线性反演。
在一个示例中,建立共界面模型可以包括:
3.1)网格剖分:基于获得的所述最优化联合反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
3.2)物性充填,将物性参数按照界面信息充填进每个网格,每个界面有着一致的物性参数分布,建立共界面模型。
在一个示例中,步骤3.2)可以进一步包括:根据界面和物性参数信息,进行正演与各自观测值预处理后数据相减得到各自残差,将岩石物性数据和地震可靠层位数据、井数据作为约束条件,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共界面模型同时执行最优化反演,具体算法是共轭梯度算法,反演参数按界面扰动,得到共同模型的地震速度结果和电阻率结果。
上述是基于共轭梯度的最优化反演是线性反演步骤,若是进行非线性方法(如较成熟的非常快速模拟退火、遗传算法等)反演,把第三步中共同模型执行基于共轭梯度的最优化反演替换成非线性方法即可。
大地电磁2D正演采用通用和成熟的有限元法,地震走时正演,选用简单精确的基于斯奈尔定理的2D速度随机分布的射线追踪方法。在可靠地震层位地方,地震权系数为1,不可靠地方为0.5。
获得最终联合反演结果
在一个示例中,可以包括:将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果。
具体地,所述岩石物性关联约束可以根据测井或者钻井数据获得岩石物性可能的物性分布范围,选择线性等关系式来描述各套地层内的物性关联,然后根据电阻率和地震速度之间存在的经验关系,或统计的空间映射变化关系,随机扰动产生速度映射出电阻率,不直接将映射所得的电阻率值带入反演运算,而是将映射出的电阻率(R)在统计上下限内再次进行上下浮动一个百分比,获得一个电阻率分布的可能范围[Ai,Bi],最后根据这个新的取值范围[Ai,Bi]并结合非线性算法中模型扰动方式,扰动出新的电阻率。
具体地,非线性贝叶斯联合反演可以包括结合全局寻优的非线性算法获得待解参数的后验概率密度分布,根据统计所得的后验概率密度分布,提取出电阻率和地震速度对应的最大后验概率解。
根据本发明的电法与地震同步联合反演方法优点在于:
本发明基于“多次建模反演,多信息约束”的电法与地震同步联合反演方法,其中的电法反演从均匀半空间或Bostick反演结果做起,多次建模与多信息约束,大大降低了对初始模型的依赖性,明显地减少了人为因素的影响,反演结果更接近实际地质情况,提高了联合反演应用的灵活性;对有火成岩、盐丘等造成地震剖面同相轴难以连续追踪等复杂地质情况,可用本发明的方法揭示深部速度和界面信息,为地质解释提供较可靠依据。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果,以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解,该示例仅为了便于理解本发明,其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
示例1电法与地震同步联合反演玄武岩地层分布
1)利用电法数据和地震数据各单独建模反演,基于各单独建模反演结果建立联合反演的共网格模型。其中,图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率和地震速度初始模型示意图;图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率和地震速度反演结果示意图。
2)基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果,并从反演结果中提取深部界面信息和浅部界面信息。图3c和图3d分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率最优化联合反演结果和地震速度最优化联合反演结果的示意图,其是通过建立共网格模型引入界面形变一致性约束进行共网格联合反演后得出的。图4a、图4b分别示出了根据本发明的一个实施例的从电阻率反演结果提取的深部界面信息和从地震速度反演结果提取的浅部界面信息的示意图。
3)基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果;图4c、图4d分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率共界面模型的联合反演结果和地震速度共界面模型的联合反演结果的示意图,其是以图3c和图3d为初始模型,建立共界面模型先验信息约束进行共界面联合反演后得到的。
4)将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果。图5a、图5b分别示出了根据本发明的一个实施例的电阻率最大后验概率解和地震速度最大后验概率解示意图。
示例2
图6a、图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的地震剖面与MT二维光滑反演的示意图。如图6a所示,Tg以上层位同相轴可连续追踪,Tg以下层位不清楚,如图6b所示MT剖面上,用在Tg以上层位用地震层位构建初模,以下部分可沿层位趋势随机构建初模,作为同步联合反演的基础。
1)利用速度统计数据,拾取图6a的可靠解释层位,进行正演与实际地震剖面相减得到残差,将岩石物性数据和地震可靠层位数据、井数据作为约束条件进行反演,并选择反演参数;基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数执行速度反演,得到地震速度模型;
对观测电法数据作预处理和静校正,在初始电阻率模型上计算正演电法数据,与做过处理后的观测电法数据相减得到残差;将岩石物性数据和地震可靠层位数据作为约束条件作连续性反演,并选择反演参数;基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数执行电阻率反演,得到电阻率模型,如图6b所示。
2)利用地震速度模型,结合电阻率模型,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线将地下介质剖分为若干矩形网格,将电阻率、速度充填进每一个网格,每一个网格都看成多种物性参数共同拥有的“小界面”,建立电阻率和速度交叉的联合反演的共网格初始模型,如图7a和7b所示;根据网格内不同物性参数的分布,进行正演与各自观测值预处理后数据相减得到各自残差,将岩石物性数据和地震可靠层位数据、井数据作为约束条件,同时引入交叉梯度约束,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共同网格模型同时执行共轭梯度算法的最优化反演,反演参数按网格扰动,得到共同模型的联合反演地震速度结果和电阻率结果,如图7c和7d所示。
3)利用电阻率和速度共网格联合反演结果进行共界面联合反演的建模。沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线将地下介质剖分为若干矩形网格,将物性参数电阻率、速度按照界面信息充填进每一个网格,每个界面有着一致的物性参数分布.Tg面之上选取地震方法提供的相对准确的深度信息,如图8b中实线所示;并予以紧约束,印支面之下选取地震解释推测的深度信息,如图8b中虚线所示;以及电阻率界面识别的界面信息(如图8a中虚线所示)并予以松约束,融合后所得的界面反演初始模型如图8c和8d)所示。根据界面和物性参数信息,进行正演与各自观测值预处理后数据相减得到各自残差,将岩石物性和地震可靠层位数据、井数据作为约束条件,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共同界面模型同时执行共轭梯度算法的最优化反演,反演参数按界面扰动,得到共同模型共界面联合反演的地震速度结果和电阻率结果,如图8e和8f所示。
4)选取共界面联合反演结果所得界面信息和物性分布如步骤3)建立非线性贝叶斯联合反演初模,非线性算法这里选用模拟退火算法。在联合反演中,将Tg面之上的地震提供的速度界面予以紧约束,Tg面之下推测界面深度予以松约束,扰动80%做为模拟退火深度扰动范围。引入物性约束,将共界面联合反演所得电阻率和速度结果分别扰动30%做为模拟退火物性参数扰动范围。联合模型初始扰动结果,如图9a和9b所示。联合反演电阻率和速度最大后验概率解见,如图9c和9d所示。在最终反演解图上物性整体分布以及界面起伏趋势较为一致,Tg面以下原本不易辨别的速度分布有了比较明显的速度分层。图10示出了根据本发明的一个实施例的测线综合解释剖面的示意图,其是在得到最终反演解的基础上解释出的地质剖面,解释出了地震Tg以下层位,即中生界以下层位的分布。
本领域技术人员应理解,上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果,并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
实施例2
根据本发明的实施例,提供了一种电法与地震同步联合反演系统,所述系统可以包括:一种电法与地震同步联合反演系统,包括:
用于利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型的单元;
用于基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果的单元;
用于基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果的单元;
用于将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果的单元。
该实施例通过多次建模反演,多信息约束,降低了联合反演对初始模型依赖的局限,实现反演结果更接近实际地质情况。
在一个示例中,建立联合反演的共网格模型可以包括:
1.1)利用电法数据和地震数据分别建立电阻率初始模型和地震速度初始模型;
1.2)基于所述电阻率初始模型和所述地震速度初始模型,分别获得电阻率反演结果和地震速度反演结果;
1.3)基于所述电阻率反演结果和所述地震速度反演结果,建立所述联合反演的共网格模型。
在一个示例中,所述步骤1.3)可以包括:
1.3.1)网格剖分:基于所述电阻率反演结果和地震速度反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
1.3.2)物性充填:将电阻率、地震速度充填进每个网格,每个网格看成多种物性参数共同拥有的小界面,建立所述联合反演的共网格模型。
在一个示例中,获得最优化联合反演结果可以包括:
基于所述联合反演的共网格模型,引入岩石物性数据、地震可靠层位数据、井数据以及交叉梯度约束,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共网格模型进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果。
在一个示例中,建立共界面模型可以包括:
3.1)网格剖分:基于步骤2)获得的最优化联合反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
3.2)物性充填,将物性参数按照界面信息充填进每个网格,每个界面有着一致的物性参数分布,建立共界面模型。
本领域技术人员应理解,上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果,并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种电法与地震同步联合反演方法,包括:
1)利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型;
2)基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果;
3)基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果;以及
4)将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果;
其中,所述岩石物性关联约束根据测井或者钻井数据获得岩石物性的物性分布范围,描述各套地层内的物性关联,然后根据电阻率和地震速度之间的经验关系,或统计的空间映射变化关系,随机扰动产生速度映射出电阻率,将映射出的电阻率在统计上下限内再次进行上下浮动一个百分比,获得一个电阻率分布范围,最后根据这个新的电阻率分布取值范围并结合非线性算法中模型扰动方式,扰动出新的电阻率。
2.根据权利要求1所述的电法与地震同步联合反演方法,其中,建立所述联合反演的共网格模型包括:
1.1)利用电法数据和地震数据分别建立电阻率初始模型和地震速度初始模型;
1.2)基于所述电阻率初始模型和所述地震速度初始模型,分别获得电阻率反演结果和地震速度反演结果;
1.3)基于所述电阻率反演结果和所述地震速度反演结果,建立所述联合反演的共网格模型。
3.根据权利要求2所述的电法与地震同步联合反演方法,其中,所述步骤1.3)包括:
1.3.1)网格剖分:基于所述电阻率反演结果和地震速度反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
1.3.2)物性充填:将电阻率、地震速度充填进每个网格,每个网格看成多种物性参数共同拥有的小界面,建立所述联合反演的共网格模型。
4.根据权利要求1所述的电法与地震同步联合反演方法,其中,获得最优化联合反演结果包括:
基于所述联合反演的共网格模型,引入岩石物性数据、地震可靠层位数据、井数据以及交叉梯度约束,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共网格模型进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果。
5.根据权利要求1所述的电法与地震同步联合反演方法,其中,建立共界面模型包括:
3.1)网格剖分:基于获得的所述最优化联合反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
3.2)物性充填,将物性参数按照界面信息充填进每个网格,每个界面有着一致的物性参数分布,建立共界面模型。
6.一种电法与地震同步联合反演系统,包括:
用于利用电法数据和地震数据分别建模反演,获取所述电法数据和所述地震数据的反演结果,进而建立联合反演的共网格模型的单元;
用于基于建立的所述联合反演的共网格模型,引入界面形变一致性约束,进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果的单元;
用于基于获得的所述最优化联合反演结果,建立共界面模型,获得所述共界面模型的联合反演结果的单元;
用于将获得的所述共界面模型的联合反演结果,引入岩石物性关联约束,进行非线性贝叶斯联合反演,将所述非线性贝叶斯联合反演结果中的最大概率解作为最终联合反演结果的单元;
其中,所述岩石物性关联约束根据测井或者钻井数据获得岩石物性的物性分布范围,描述各套地层内的物性关联,然后根据电阻率和地震速度之间的经验关系,或统计的空间映射变化关系,随机扰动产生速度映射出电阻率,将映射出的电阻率在统计上下限内再次进行上下浮动一个百分比,获得一个电阻率分布范围,最后根据这个新的电阻率分布取值范围并结合非线性算法中模型扰动方式,扰动出新的电阻率。
7.根据权利要求6所述的电法与地震同步联合反演系统,其中,建立联合反演的共网格模型包括:
1.1)利用电法数据和地震数据分别建立电阻率初始模型和地震速度初始模型;
1.2)基于所述电阻率初始模型和所述地震速度初始模型,分别获得电阻率反演结果和地震速度反演结果;
1.3)基于所述电阻率反演结果和所述地震速度反演结果,建立所述联合反演的共网格模型。
8.根据权利要求7所述的电法与地震同步联合反演系统,其中,所述步骤1.3)包括:
1.3.1)网格剖分:基于所述电阻率反演结果和地震速度反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
1.3.2)物性充填:将电阻率、地震速度充填进每个网格,每个网格看成多种物性参数共同拥有的小界面,建立所述联合反演的共网格模型。
9.根据权利要求6所述的电法与地震同步联合反演系统,其中,获得最优化联合反演结果包括:
基于所述联合反演的共网格模型,引入岩石物性数据、地震可靠层位数据、井数据以及交叉梯度约束,基于数据残差、反演约束条件和选择的反演参数对共网格模型进行最优化联合反演,获得最优化联合反演结果。
10.根据权利要求6所述的电法与地震同步联合反演系统,其中,建立共界面模型包括:
3.1)网格剖分:基于获得的所述最优化联合反演结果,沿着剖面地表测点的分布按照特定的纵向剖分线,沿着深度方向按照特定的水平深度线,将地下介质剖分为若干矩形网格;
3.2)物性充填,将物性参数按照界面信息充填进每个网格,每个界面有着一致的物性参数分布,建立共界面模型。
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