CN118068445A - 一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法及系统,涉及地球物理勘测技术领域,包括:在每个代表性特征区域中选定特征衰减曲线;对特征衰减曲线的窗口数据进行拟合,获取标准化参数;根据标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数;通过均质场的全时域激发极化正演数值模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算窗口系数;根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。本公开为后续激发极化结果物性关系图谱库的建立提供可靠的技术支撑,规范时间域激发极化探测结果的解译标准。
Description
技术领域
本公开涉及地球物理勘测技术领域,具体涉及一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
时间域激发极化法作为直接电法的延伸与拓展,可同时反映地下多孔介质的导电能力与储存电荷能力,最初用于矿产勘查。随着激发极化精细测量仪器的发展、数据解译模型方法的丰富和多种岩石物理关系的建立,逐渐应用于水文地质与环境勘测领域。与高密度电阻率法相比,激发极化法除了得到地下介质的电阻率参数分布外,还可以得到极化率参数的分布情况。极化率丰富了电法勘探的参数信息,可反映地下介质界面的特征,对土壤污染更为敏感,可有效弥补电阻率单一参数的不确定性。然而由激发极化窗口数据反演得到的极化率数值受窗口的选择影响大,仅仅通过单一场地极化率的差异来圈定污染范围,无法建立污染类型、浓度与极化率统一的物性关系图谱库,导致数百个场地的激发极化调查历史数据得不到有效利用。因此对时间域激发极化法的极化率参数进行标准化处理有利于充分利用历史信息,建立统一的激发极化结果解译标准,规范污染场地的地球物理探测工作。
但是,目前针对时间域激发极化法极化率参数标准化没有统一的标准和完备的方法体系,全时域反演与窗口数据反演、不同窗口数据反演均会产生显著差异的极化率数值。野外常用的窗口数据反演方法仅考虑断电后某一时段的二次电压衰减曲线大小,并未综合衰减曲线的形状信息,导致不同形状参数的地下介质解译时存在不确定性。此外,野外工作中不同窗口的选择显著影响极化率的大小,前期窗口明显大于后期窗口的极化率数值,无法在统一标准下进行对比分析,导致历史数据不能得到有效利用,而且可实现统一标准的全时域反演方法需对数据进行精细处理,且反演时间长,无法适用于野外工作;现有的方法无法最大程度上重新利用文献中的历史数据,以建立统一的激发极化结果解译标准。
发明内容
本公开为了解决上述问题,提出了一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法及系统,利用激发极化剖面的结果趋势,综合考虑衰减曲线的形状信息;建立特定对应关系的标准化转换参数,实现窗口反演结果与全时域反演结果的标准统一;针对反演窗口提出窗口系数,解决选择不同窗口影响反演结果的问题,为后续激发极化结果物性关系图谱库的建立提供可靠的技术支撑,规范时间域激发极化探测结果的解译标准。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,包括:
获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;
根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种时间域激发极化法极化率参数标准化系统,包括:
数据获取模块,用于获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
数据拟合模块,用于对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
参数标准化模块,用于通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,实现所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种电子设备,包括:处理器、存储器以及计算机程序;其中,处理器与存储器连接,计算机程序被存储在存储器中,当电子设备运行时,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以使电子设备执行实现所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
本公开的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,提出特征衰减曲线的标准时间系数和标准变差系数,综合考虑衰减曲线的形状信息,降低不同形状参数的地下介质解译时存在的不确定性。
本公开的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,建立特定对应关系的标准化转换参数,实现窗口反演结果与全时域反演结果的标准统一,与全时域反演相比提升了计算效率,更适配野外快速工作。
本公开的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,针对反演窗口提出窗口系数,解决了选择不同窗口影响反演结果的问题,实现数据在统一标准下进行对比分析,为后续激发极化结果物性关系图谱库的建立提供可靠的技术支撑,规范时间域激发极化探测结果的解译标准。
本公开的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,得到的对应关系可以作为已知数据库存储于计算机中,可以实现数据导入后的自动标准化,实现高效快速的数据标准化处理,并导出标准化后的激发极化剖面结果,便于数据的快速处理。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例提供的时间域激发极化法极化率参数标准化流程图;
图2为本公开实施例提供的激发极化衰减曲线窗口数据及其拟合示意图;
图3为本公开实施例提供的标准时间系数与弛豫时间关系示意图;
图4为本公开实施例提供的弛豫时间0.1s时标准变差系数与频率指数关系示意图;
图5为本公开实施例提供的标准化转换系数与弛豫时间、频率指数关系示意图;
图6为本公开实施例提供的窗口反演极化率剖面示意图;
图7为本公开实施例提供的参数标准化后极化率剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
本公开的一种实施例中提供了一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,包括以下步骤:
步骤一:获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
步骤二:对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
步骤三:通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;
步骤四:根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。
作为一种实施例,本公开的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法的具体实施方式包括以下步骤:
步骤1:获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
具体地,采用现有的激发极化法对地下介质进行数据采集,得到地下介质特征的激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,所述具有代表性的特征区域为:根据电阻率和极化率的数值,数值相近的作为同一个区域,例如:高阻高极化、高阻低极化等。在每个特征区域中选定特征衰减曲线,包括:
划定代表性特征区域后,在划定的特征区域的水平范围和垂直范围内,对于水平范围为、垂直范围为/>的特征区域,所选取特征衰减曲线的四极阵列需满足以下条件:
四个电极[A、B、M、N]的水平位置均位于特征区域垂直投影之内,即,/>,式中/>分别为电极A、B、M、N的水平坐标;四极阵列的视深度/>位于区域垂直范围的核心深度内,即。
步骤2:对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
进一步的,选定的特征衰减曲线窗口数据由全波形时间域激发极化原始数据窗口化得到,窗口化包括:原始数据采用设定占空比的数据测量方式,设定供电时间、测量时间、供电电流以及电压信号的采样率,在设定的时间内划分为多个窗口,划分窗口后,将每个窗口内的所有数据取几何平均值,得到每个窗口的电压大小,再将每个窗口的电压数据除以一次电场的电压。
具体地,原始数据采用50%占空比的数据测量方式,供电时间和测量时间均为2s,供电电流为200mA,电压信号的采样率为1000Hz。将全波形数据处理得到窗口数据,在两秒的时间内划分为18个窗口,为保证数据质量,前10ms的数据予以删除。18个窗口的大小逐渐增加,最小窗口长度为3ms,最大窗口长度为440ms。划分窗口后,将每个窗口内的所有数据取几何平均值,得到每个窗口的电压大小,将每个窗口的电压数据除以一次电场的电压得到极化率数据。
进一步的,窗口化之后,采用下式多指数函数对窗口数据进行拟合:
上式中,为窗口化后的极化率,/>为断电后的时刻,均为待估的标准化参数。
本实施例选用三个指数函数叠加的形式,拟合效果如图2所示,拟合后的可决系数为0.99,拟合后的函数如下式所示:
进一步的,根据拟合的标准化参数,计算标准时间系数和标准变差系数,所述标准时间系数反映激发极化衰减曲线的衰减速度,所述标准变差系数反映激发极化衰减曲线的弯曲度。
其中,标准时间系数反映激发极化衰减曲线的衰减速度,根据以下公式计算:
本实施例中,标准时间系数为0.236。
标准变差系数反映激发极化衰减曲线的弯曲度,根据以下公式计算:
上式中,为/>的平均值。本实施例中,标准变差系数为1.061。
步骤3:通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;
具体地,针对不同时间域激发极化模型参数弛豫时间、频率指数/>,通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,建立标准时间参数/>与弛豫时间/>的一一对应关系,以及特定弛豫时间下,标准变差系数/>与频率指数/>的一一对应关系,包括:
根据均质场的全时域激发极化正反演数值模拟结果,结合窗口反演结果,计算不同弛豫时间、频率指数/>下的标准化转换系数/>:
上式中,和/>分别为弛豫时间为/>、频率指数为/>的正演模型极化率与零时刻窗口反演极化率。
全时域正演模型通过正演网格上每个四极阵列的转移函数/>确定,/>在复电导率分布/>的基础上计算,复电导率分布/>由以下公式计算:
而后对频率域响应的进行傅里叶变换逆变换即可得到时间域激发极化供电时的响应,再结合供电时间无限长时的/>,计算得到断电后任意时间/>的衰减信号/>:
针对反演时使用的窗口范围,反演输入极化率为范围内所有窗口极化率对窗口时长的加权平均值,与拟合指数函数零时刻极化率之间的窗口系数/>根据以下公式计算:
步骤4:根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化;
剖面上每个网格的标准化极化率根据以下公式计算:
上式中,为剖面上窗口反演后每个网格的极化率,/>为剖面上第/>个区域的标准化转换系数,/>为剖面上第/>个区域的窗口系数。
作为一种实施例,在实际应用时,将以上标准时间系数和标准变差系数作为输入条件,根据一一对应关系得到时间域激发极化模型的参数弛豫时间和频率指数,并根据两个参数得到标准化转换系数。上述一一对应关系与标准化转换系数均在前期时间域激发极化全时域正反演模拟工作中得到,并进行储存,实际应用时只需查表或查图即可。
本公开中对一一对应关系与标准化转换系数获取的前期工作具体展开介绍。针对激发极化经典Cole-Cole模型的四个参数电阻率、极化率、弛豫时间和频率指数,电阻率和极化率对标准化转换系数没有影响,因此仅需考虑弛豫时间和频率指数。首先对不同的弛豫时间开展均质场的正演数值模拟,将得到的衰减曲线导出计算标准时间系数,建立弛豫时间与标准时间系数之间的关系如图3所示。再针对不同的频率指数开展均质场正演数值模拟,将得到的衰减曲线导出计算标准变差系数,建立频率指数与标准变差系数之间的关系如图4所示。根据以上均质场的全时域激发极化正演数值模拟结果,结合窗口反演结果,计算不同弛豫时间、频率指数/>下的标准化转换系数/>:
上式中,和/>分别为弛豫时间为/>、频率指数为/>的正演模型极化率与零时刻窗口反演极化率。弛豫时间、频率指数与标准化转换系数的关系如图5所示。
全时域正反演基于有限元方法和频率域激发极化正演模型,对频率域正演模型进行快速汉克尔变换可以得到时间域的结果。频率域的正演模型假定复电导率的分布是各向同性的,并忽略电磁感应作用。在给定的频率上,复电导率的二维分布可以表示为。对于电流为/>的点电源,电场分布满足泊松方程,对/>方向进行傅里叶变换可得:
式中为傅里叶变换后的复电势。在狄里克莱条件和诺依曼条件下,上述偏微分方程可以采用有限元方法求解,将连续的复电导率/>根据网格离散化为/>,其中/>和/>为网格编号。对于每个电流注入点的一系列/>进行计算得到离散的复电势分布,而后进行傅里叶变换的逆变换并叠加得到所有四极阵列的复阻抗/>。每个有限元网格的复电导率根据频率/>和/>个激发极化模型参数计算得到:
式中为激发极化模型的参数,/>。反演过程中,有限元正演网格往往对离散化的模型进行解耦,而后输入反演算法。因此,每个网格都可以在不增加模型空间的基础上继续分割来提高正演计算的分辨率。
在模型空间和参数关系确定后,正演网格上每个四极阵列的转移函数均可以在复电导率分布的基础上计算。而后对频率域响应的进行傅里叶变换逆变换即可得到时间域激发极化供电时的响应,再结合供电时间无限长时的/>,计算得到断电后任意时间/>的衰减信号/>为:
实际测量中供电时间通常小于激发极化信号完全衰减的时间,得到的脉冲响应实际上是两个或四个阶跃响应的叠加,脉冲响应比阶跃响应具有更小的振幅和更快的衰减,会严重影响测量结果的准确性。因此在正演模拟中需考虑阶跃响应的叠加对其精确建模。对IP100%的测量数据反演时也需考虑阶跃响应的叠加问题。
得到正演数据后再进行反演,反演问题的形式可以表示为:
式中包含雅可比矩阵和对参数施加的所有约束;/>为每次迭代过程参数的更新量;/>为实测数据和模型模拟数据之间的差值;/>包含观测误差、约束误差以及先验模型误差等。通过对误差项进行处理得到协方差矩阵/>。参数估计的迭代公式为:
随着迭代进行,观测数据与模拟数据之间的残差逐渐减小。当目标函数的变化值小于收敛准则或迭代次数达到最大迭代次数时,迭代停止,所得参数即为反演结果。本公开的一一对应关系与标准化转换系数均可以提前计算完成,作为已知数据库进行存储,可以实现数据导入后的自动标准化,实现高效快速的数据标准化处理,并导出标准化后的激发极化剖面结果,便于数据的快速处理。
由图3和图4得,本实施例中,标准时间系数所对应的弛豫时间为0.1s,标准变差系数所对应的频率指数为0.6。由图5得,标准化转换系数为2.43,因此根据本实施例选定区域衰减曲线所得到的区域代表性转换系数为2.43,可以作为本区域所有网格的转换系数。
实施例2
本公开的一种实施例中提供了一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,本实施例为固废填埋场激发极化探测,对于一个包含多个特征区域的剖面,设定电极数量为96个,电极间距为1米,测线长度为95米,采用滚轴法,不锈钢电极供电、不极化电极测量的数据采集方式,不锈钢电极与不极化电极之间的距离约30厘米,采集阵列为梯度法,数据测量参数与实施例1的设置相同。对全波形激发极化数据进行窗口化处理,窗口设置与实施例1相同,选取18个窗口的3-16窗口作为反演数据的输入,采用对窗口长度加权平均的方式进行窗口整合。使用RES2DINV进行窗口数据的反演,反演方法为L2范数,根据探测目标对网格深度重新调整,其它参数设置为默认,极化率的反演结果如图6所示。
根据图6的极化率剖面趋势,将整个剖面划分为4个代表性区域,区域一水平范围为[0,43],垂直范围为[-7.5,0];区域二水平范围为[43,95],垂直范围为[-7.5,0];区域三水平范围为[0,43],垂直范围为[-15,-7.5];区域四水平范围为[43,95],垂直范围为[-15,-7.5]。针对四个区域选取的特征衰减曲线四极阵列分别为[0,27,18,21]、 [55,82,58,61]、[2,38,10,14]、[48,84,56,60],视深度分别为-4、-4、-10.2、-10.2,满足四个电极[A、B、M、N]的水平位置均位于特征区域垂直投影之内,即,,式中/>分别为电极A、B、M、N的水平坐标;四极阵列的视深度/>位于区域垂直范围的核心深度内,即。
分别按照实施例1的方法步骤计算每个区域的标准化转换系数,四个区域的标准化转换系数分别为2.43、3.68、3.37、2.76。针对反演时使用的窗口范围3-16,反演输入极化率与拟合指数函数零时刻极化率之间的窗口系数/>根据以下公式计算:
四个区域的窗口系数分别为5.87、9.02、8.63、5.25。剖面上每个网格的标准化极化率根据以下公式计算:
上式中,为剖面上窗口反演后每个网格的极化率,/>为剖面上第/>个区域的标准化转换系数,/>为剖面上第/>个区域的窗口系数。本实施例经过参数标准化后的极化率剖面如图7所示,与全时域反演结果的数值相近,证实了极化率参数标准化方法的可靠性。
实施例3
本公开的一种实施例中提供了一种时间域激发极化法极化率参数标准化系统,包括:
数据获取模块,用于获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
数据拟合模块,用于对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
参数标准化模块,用于通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。
作为一种实施例,本实施例具体执行实施例1所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,方法步骤如图1所示:
1)划定激发极化剖面特征区域,每个区域选定特征衰减曲线;
2)对特征衰减曲线进行多指数函数拟合,获取标准化参数;
3)根据标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数;
4)根据标准对应关系通过两种系数得到标准化转换系数;
5)计算特征衰减曲线窗口与指数零时刻极化率的窗口系数;
6)根据窗口系数与转换系数实现剖面区域的极化率标准化。
实施例4
本公开的一种实施例中提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,实现所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法。
实施例5
本公开的一种实施例中提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器以及计算机程序;其中,处理器与存储器连接,计算机程序被存储在存储器中,当电子设备运行时,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以使电子设备执行实现所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,包括:
获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;
根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。
2.如权利要求1所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,划定具有代表性的特征区域后,在划定的特征区域的水平范围和垂直范围内,选定的特征衰减曲线的四极阵列需满足:四个电极的水平位置均位于特征区域垂直投影之内,四极阵列的视深度位于特征区域垂直范围的核心深度内。
3.如权利要求1所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,所述特征衰减曲线窗口数据由全波形时间域激发极化原始数据窗口化得到,窗口化包括:原始数据采用设定占空比的数据测量方式,设定供电时间、测量时间、供电电流以及电压信号的采样率,在设定的时间内划分为多个窗口,划分窗口后,将每个窗口内的所有数据取几何平均值,得到每个窗口的电压大小,再将每个窗口的电压数据除以一次电场的电压。
4.如权利要求1所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,拟合过程为:
式中,为窗口化后的极化率,/>为断电后的时刻,/>均为待估的标准化参数。
5.如权利要求1所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,根据拟合的标准化参数,计算标准时间系数和标准变差系数,其中,所述标准时间系数反映激发极化衰减曲线的衰减速度,所述标准变差系数反映激发极化衰减曲线的弯曲度。
6.如权利要求1所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,考虑弛豫时间和频率指数对标准化转换系数的影响,对不同的弛豫时间进行均质场的全时域激发极化正演数值模拟,将得到的衰减曲线导出计算标准时间系数,建立弛豫时间与标准时间系数之间的关系,再针对不同的频率指数进行均质场全时域激发极化正演数值模拟,将得到的衰减曲线导出计算标准变差系数,建立频率指数与标准变差系数之间的关系。
7.如权利要求6所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法,其特征在于,根据所有均质场的全时域激发极化正演数值模拟结果,得到正演数据后再进行反演,结合窗口反演结果,计算不同弛豫时间、频率指数下的标准化转换系数。
8.一种时间域激发极化法极化率参数标准化系统,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取地下介质激发极化剖面的结果趋势,根据激发极化剖面的结果趋势,划定具有代表性的特征区域,在每个特征区域中选定特征衰减曲线;
数据拟合模块,用于对特征衰减曲线的窗口数据使用多指数函数进行拟合,获取多指数函数拟合后的标准化参数;根据拟合的标准化参数计算标准时间系数和标准变差系数,作为决定衰减曲线形状的指标;
参数标准化模块,用于通过均质场的全时域激发极化正、反演数值模拟,针对正演模拟,建立标准时间系数和激发极化时间域模型参数弛豫时间、标准变差系数和频率指数之间的对应关系,并得到标准化转换系数;针对反演时使用的窗口范围,计算特征衰减曲线窗口极化率与多指数函数零时刻极化率之间的窗口系数;根据标准化转换系数与窗口系数对激发极化剖面每个区域的极化率实现标准化。
9.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,实现如权利要求1-7任一项所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器以及计算机程序;其中,处理器与存储器连接,计算机程序被存储在存储器中,当电子设备运行时,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以使电子设备执行实现如权利要求1-7任一项所述的一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410464814.4A CN118068445B (zh) | 2024-04-18 | 一种时间域激发极化法极化率参数标准化方法及系统 |
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CN118068445A true CN118068445A (zh) | 2024-05-24 |
CN118068445B CN118068445B (zh) | 2024-07-09 |
Family
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