專(zhuān)利名稱(chēng)：一種地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種地球物理勘探中的重 磁數(shù)據(jù)處理方法，可以獲得地下空間重磁異常的分布，因而可以有效的對(duì)地下 地質(zhì)體進(jìn)行精細(xì)描述。
背景技術(shù)：
重力勘探與磁力勘探均屬于地球物理勘探，重力勘探是利用重力儀在野外 觀測(cè)地下物質(zhì)密度差異引起的重力異常以査明地下的地質(zhì)構(gòu)造和巖性異常體。 磁法勘探則是利用磁力儀在野外觀測(cè)地下物體磁性差異引起的磁力異常以査 明地下的地質(zhì)構(gòu)造和磁性異常體如火山巖等。
重磁勘探是一個(gè)系統(tǒng)工程，可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)野外重磁資料采集、室內(nèi) 重磁資料處理以及室內(nèi)重磁資料分析解釋。
野外采集的重磁數(shù)據(jù)是不規(guī)則的數(shù)據(jù)，如當(dāng)在地面上進(jìn)行重磁勘探時(shí)，如 果地形十分復(fù)雜，或者在某些點(diǎn)位上無(wú)法實(shí)測(cè)，這時(shí)實(shí)際測(cè)點(diǎn)的分布可能是不 規(guī)則的。在航空磁測(cè)中由于航空磁測(cè)定位精度的提高，測(cè)線(xiàn)往往按實(shí)際航跡來(lái) 恢復(fù)，這時(shí)實(shí)際測(cè)點(diǎn)的分布也是不規(guī)則的。然而，在對(duì)重磁測(cè)資料作數(shù)據(jù)處理 時(shí)，總是要求數(shù)據(jù)按規(guī)則網(wǎng)格分布的。因此就需要由不規(guī)則網(wǎng)格上的實(shí)際重磁 數(shù)據(jù)換算出規(guī)則網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的重磁數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程就是數(shù)據(jù)網(wǎng)格化。顯然，數(shù) 據(jù)網(wǎng)格化的問(wèn)題實(shí)際上是插值問(wèn)題，用不規(guī)則分布的插值節(jié)點(diǎn)上的值來(lái)計(jì)算規(guī) 則網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的值，以適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需要。
由于重磁及其導(dǎo)數(shù)都是解析函數(shù)，因此可以把它們從已知區(qū)域延拓到場(chǎng)源 以外區(qū)域而仍然保持解析性，這就是重磁異常的向上延拓。但是，重磁異常的 向下延拓不同于向上延拓，它是一個(gè)典型的不適定問(wèn)題，重磁異常的向下延拓不能過(guò)場(chǎng)源，在接近場(chǎng)源處發(fā)散。
重磁異常的向上延拓可以利用積分公式比較精準(zhǔn)的計(jì)算，但是卻不能用來(lái) 計(jì)算向下延拓，因?yàn)橄蛳卵油氐挠?jì)算是對(duì)異常按指數(shù)關(guān)系放大。異常的"頻率" 越高，放大的越強(qiáng)烈。因此在利用積分公式進(jìn)行向下延拓計(jì)算時(shí)，放大最厲害 的是異常中包含的數(shù)據(jù)誤差及一些"高頻"干擾，結(jié)果異常曲線(xiàn)出現(xiàn)強(qiáng)烈的"振 蕩"現(xiàn)象，計(jì)算出的下延值無(wú)法利用。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，Henderson (I960)提出了一個(gè)有效的、得到普遍應(yīng)用 的方法。這個(gè)方法基于以下思路地面以下、場(chǎng)源體之上重磁場(chǎng)值在很大程度 上可以根據(jù)地面以上連續(xù)的、不同高度水平面上的重磁場(chǎng)值預(yù)測(cè)。因此，如 果觀測(cè)面上的重磁異常垂直向上延拓到四個(gè)連續(xù)的、相距一個(gè)格點(diǎn)距的水平面 上，根據(jù)這四個(gè)向上延拓值及觀測(cè)面上的重磁值，應(yīng)用Lagmngian插值公式可 以外推出向下延拓值。鄭志毅(1974)提出了一個(gè)"積分插值"法解析延拓。 這個(gè)方法與Henderson方法非常相似。該方法首先通過(guò)積分，計(jì)算出上延不 同高度的重磁異常值，然后利用這些上延值與原觀測(cè)面上的實(shí)測(cè)值，形成一個(gè) 插值多項(xiàng)式，并外推出(外插)某個(gè)深度處的下延值。
向上延拓具有"低通濾波"的特性，它的主要作用是使重磁異常變得更 為平滑，相對(duì)突出了區(qū)域異常的特征。向下延拓則是向上延拓的逆過(guò)程，具有 "高通濾波"的特性，其作用是相對(duì)突出了重磁局部異常，分解在水平方向疊 加的異常，定性估計(jì)場(chǎng)源的深度，以及由于下延使延拓面更接近場(chǎng)源，異常等 值線(xiàn)圈閉的形狀與場(chǎng)源體水平截面形狀更為接近，因而可用來(lái)了解復(fù)雜異常源 的平面輪廓。
下延計(jì)算屬于不適定問(wèn)題，引力位在場(chǎng)源體外和場(chǎng)源體內(nèi)分別滿(mǎn)足拉普拉 斯方程和泊松方程，場(chǎng)源深度又屬未知的；因而在理論上未能解決其計(jì)算方法，只能用插值公式進(jìn)行外推。外推的深度越大，下延值的誤差越大。由于下延計(jì) 算的高通濾波性質(zhì)，局部干擾和誤差會(huì)被放大，使下延計(jì)算可能失敗，因而在
處理實(shí)際資料時(shí)下延深度不能太大；而且每下延一次要對(duì)這個(gè)深度的下延值進(jìn) 行平滑處理，然后再繼續(xù)下延。
進(jìn)行上延計(jì)算時(shí)，由淺部場(chǎng)源體引起的"高頻"異常隨高度增加而衰減的 同時(shí)，所求的由深部場(chǎng)源體引起的寬緩的"低頻"異常也隨高度衰減；進(jìn)行下 延計(jì)算時(shí)，由淺部場(chǎng)源體引起的"高頻"異常隨深度增加而增大的同時(shí)，由 深部場(chǎng)源體引起的"低頻"異常也得到放大。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Polowski (1995) 提出了一個(gè)優(yōu)選延拓方法，理論模型計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用已顯示出它的效果。
前蘇聯(lián)學(xué)者B'M 別列茲金首先提出歸一化總梯度法，并己較好地應(yīng) 用于油氣勘探領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者肖一鳴、王家林等首先將該方法引入國(guó)內(nèi)， 并對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)研究，最近，肖鵬飛等又提出了穩(wěn)定算法。徐世浙、陳生昌 從不同的角度提出了向下延拓的方法。楊輝等提出重力異常二維、三維視深度 濾波的方法，實(shí)現(xiàn)了下延過(guò)場(chǎng)源并定量確定礦體深度。
中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN1877366A，公開(kāi)了一種重磁延拓回返垂直導(dǎo)數(shù)目標(biāo)優(yōu) 化處理技術(shù)，原理是在觀測(cè)面上進(jìn)行資料的目標(biāo)處理，獲得觀測(cè)面上的處理后 的二維數(shù)據(jù)。步驟方法是通過(guò)延拓回返壓制噪音，針對(duì)不同的勘探深度的目標(biāo)， 通過(guò)不同次數(shù)的垂直導(dǎo)數(shù)來(lái)提高分辨率。資料處理的目的是突出不同深度的勘 探目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)資料的目標(biāo)處理，與本方法適用的范圍、目的及效果都不盡相同， 本方法最終獲得觀測(cè)面及以下半空間的3D數(shù)據(jù)體。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào) CN1667433A，公開(kāi)了一種位場(chǎng)高分辨率視深度濾波方法，該專(zhuān)利原理是將位場(chǎng) 數(shù)據(jù)下延到地面以下研究地下不同深度的位場(chǎng)數(shù)據(jù)的分布，采用了水平一次導(dǎo) 數(shù)以及垂直一次導(dǎo)數(shù)、垂直二次導(dǎo)數(shù)方法處理，以提高分辨率，目的是確定局部構(gòu)造及斷裂的分布及質(zhì)心深度，該專(zhuān)利①每次處理只考慮了一個(gè)方向的導(dǎo) 數(shù)；②導(dǎo)數(shù)的階數(shù)只為1或?yàn)?;③沒(méi)有考慮通過(guò)積分以增強(qiáng)區(qū)域異常；而本 方法①綜合考慮各個(gè)方向的導(dǎo)數(shù)增強(qiáng)局部異常；②導(dǎo)數(shù)的階數(shù)n為有理數(shù)，由 于導(dǎo)數(shù)的階數(shù)可以連續(xù)變化，使其能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的地質(zhì)情況；③同時(shí)綜合 考慮各個(gè)方向的積分增強(qiáng)區(qū)域異常；其適用的范圍、目的及效果都不盡相同。 雖然這些方法在重磁資料的應(yīng)用中取得了好的效果，但是我們現(xiàn)在面對(duì)的 地質(zhì)問(wèn)題更為復(fù)雜。因此，需要根據(jù)資料的觀測(cè)精度以及針對(duì)不同的地質(zhì)問(wèn)題 提出合適分辨率的方法以滿(mǎn)足不同的地質(zhì)需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在更為復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題以及為了滿(mǎn)足不同的地質(zhì) 需求針對(duì)不同的地質(zhì)問(wèn)題提出合適分辨率的方法，本發(fā)明提供一種地球物理勘 探中的重磁數(shù)據(jù)處理方法。
本發(fā)明的地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù)處理方法包括以下步驟
(1) 首先利用重力儀或磁力儀在野外采集重磁資料，或在室內(nèi)對(duì)重磁異常圖 進(jìn)行數(shù)字化，然后對(duì)野外采集或室內(nèi)數(shù)字化的重磁資料進(jìn)行各種常規(guī)校正及改 正；
(2) 利用Surfer中的Kriging插值方法將重磁資料網(wǎng)格化，形成規(guī)則網(wǎng)重 磁資料fa(x， y)，其中，x， y為重磁資料的平面網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；
(3) 進(jìn)行鑲邊處理。為了使實(shí)際重磁資料的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)滿(mǎn)足快速傅氏變換的 要求，將實(shí)際重磁資料fa(x， y)的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大為2的整數(shù)冪的重磁資料 fb (x， y)。為了達(dá)到最好的鑲邊效果，利用低精度的重磁資料進(jìn)行補(bǔ)充鑲邊， 這是一種最為合理、簡(jiǎn)單、實(shí)用的擴(kuò)邊方法；
(4) 利用快速傅氏正變換(FFT)，將fb (x， y)變換到波數(shù)域，獲得實(shí)測(cè)重磁資料的頻譜Fb (u， v)， Fb (u， v) =FFT [fb (x， y)]，其中u， v分別為x 和y方向的波數(shù)；
(5) 在波數(shù)域，將鑲邊后的重磁資料頻譜Fb (u， v)與重磁場(chǎng)任意方向的n
階導(dǎo)數(shù)或積分頻率響應(yīng)函數(shù)qn (u， v) =[2力(咖+ /^) + ^/"2+一]"相乘，增強(qiáng)局 部或區(qū)域重磁異常，艮P:
F。 (u， v) 二Fb (u， v) X qn (u， v)
其中i為虛數(shù)；a、 P、 Y分別為所求導(dǎo)數(shù)或積分方向的三個(gè)方向余弦； n為導(dǎo)數(shù)或積分的階數(shù)，即分辨率參數(shù)；
(6) 在波數(shù)域，根據(jù)向下延拓深度h，將增強(qiáng)后的局部或區(qū)域重磁異常F。 (u， v)與延拓回返頻域響應(yīng)函數(shù)
—,v) = [exp(-2;zWM2 +v2 )]p(6_exp(_2;zWM2 + v2 - 2cos(2;z^)-2cos(2;^v)]p相乘，抑
制高頻成分，使其滿(mǎn)足向下延拓的條件，艮口 Fd (u， v)(u， v) X —,v) 其中h為下延深度，p為延拓回返次數(shù)；
(7) 在波數(shù)域，在抑制高頻成分的基礎(chǔ)上，與差分法向下延拓頻域響應(yīng)函數(shù) d (u， v) =(6-exp(—2;^Vm2 +v2 —2cos(2油m) —2cos(2Wv)))相乘，《尋到下延后的頻 譜Fe (u， v)
Fe (u， v) =Fd (u， v) X d (u， v);
(8) 再經(jīng)過(guò)快速傅氏反變換(IFFT)，獲得向下延拓后的重磁資料f;(x， y)， fe (x， y) 二IFFT [Fe (u， v)];
(9) 進(jìn)行反鑲邊處理，即從fs (x， y)中提取原數(shù)據(jù)大小的向下延拓深度h 后的重磁數(shù)據(jù)ff (x， y);
(10) 重復(fù)步驟(6)，從而獲得下半空間三維重磁數(shù)據(jù)體fg (x， y， z)，其中，x， y， Z為重磁異常的空間網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；
(ll)利用向下延拓之后的三維重磁數(shù)據(jù)體結(jié)合地震、地質(zhì)、鉆井資料進(jìn)行對(duì) 比、分析并提交下一步勘探的有利區(qū)帶及目標(biāo)。
其中n、 p、 h均為有理數(shù)，并且—3《n《3、 0《p《30、 0《h《500Km (千米)。
本發(fā)明較原有技術(shù)有較大的改進(jìn)，使其完全符合油氣勘探生產(chǎn)的需要并產(chǎn) 生了好用及實(shí)用的效果。是一項(xiàng)新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新的重磁異常處理方法。 使用該方法提高了重磁勘探確定局部異常及區(qū)域異常的可靠性，進(jìn)而提高了油 氣構(gòu)造及深層構(gòu)造預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，節(jié)省了勘探成本，降低了勘探風(fēng)險(xiǎn)。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1是依據(jù)本發(fā)明的JY坳陷某地區(qū)向下延拓3Km重力異常立體圖2是JY坳陷某地區(qū)三維地震Tgl-Tg構(gòu)造平面圖3是JY坳陷某地區(qū)過(guò)CG18構(gòu)造東西向地震剖面圖4是依據(jù)本發(fā)明的JY坳陷某地區(qū)向下延拓3Km航磁異常平面圖5是JY坳陷某地區(qū)過(guò)L151井地震剖面圖。
具體實(shí)施例方式
采用野外采集的重磁數(shù)據(jù)，使用本發(fā)明的方法，可以具體提高重磁異常的 分辨率，以滿(mǎn)足不同勘探目的的需要。
實(shí)施例1:參閱附圖1、附圖2、附圖3。利用LCR型重力儀在JY拗陷某 地區(qū)采集1 / 5萬(wàn)高精度重力資料。按照發(fā)明內(nèi)容所述的11個(gè)步驟對(duì)重力資料 進(jìn)行處理，艮口
(l)首先利用重力儀在野外采集重力資料，然后對(duì)野外采集的重力資料進(jìn)行 常規(guī)校正及改正；(2) 利用Surfer軟件中的Kriging (克里金)插值方法將觀測(cè)的重力資料 網(wǎng)格化，形成規(guī)則網(wǎng)重力資料fa (x， y)，其中，x， y為重力資料的平面網(wǎng)格 點(diǎn)坐標(biāo)；首先選擇菜單命令"Grid (網(wǎng)格)I Data (數(shù)據(jù))"，在"Open (打開(kāi))" 對(duì)話(huà)框里選定數(shù)據(jù)文件后，單擊"Open (打開(kāi))"，出現(xiàn)"離散數(shù)據(jù)插值"對(duì)話(huà) 框；從"Gridding Method (網(wǎng)格化方法)"組中選擇"Kriging (克里金插值 法)"單擊"Ok"即可；網(wǎng)格化數(shù)據(jù)大小為152行x210列；
(3) 進(jìn)行鑲邊處理。為了使實(shí)際重力資料的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)滿(mǎn)足快速傅氏變換的 要求，將實(shí)際重力資料fa (x， y)的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大為2的整數(shù)冪的重力資料 fb (x， y)。為了達(dá)到最好的鑲邊效果，禾U用1/20萬(wàn)低精度的重力資料進(jìn)行 補(bǔ)充鑲邊，這是一種最為合理、簡(jiǎn)單、實(shí)用的擴(kuò)邊方法。鑲邊后網(wǎng)格化數(shù)據(jù)大 小為256行x 256列；
(4) 利用快速傅氏正變換(FFT)，將fb (x， y)變換到波數(shù)域，獲得實(shí)測(cè)重 力資料的頻譜Fb (u， v)， Fb (u， v) =FFT [fb (x， y)]，其中u， v分別為x 和y方向的波數(shù)；
(5) 在波數(shù)域，將鑲邊后的重力資料頻譜Fb (u， v)與重力場(chǎng)任意方向的n 階導(dǎo)數(shù)或積分頻率響應(yīng)函數(shù)qn (u， v) =[2范'(^ +側(cè)+ ^/"2+一]"相乘，增強(qiáng)局 部或區(qū)域重磁異常，艮P:
F。 (u， v) =Fb (u， v) X q11 (u， v)
其中i為虛數(shù)；a、 P、 Y分別為所求導(dǎo)數(shù)或積分方向的三個(gè)方向余弦； n為導(dǎo)數(shù)或積分的階數(shù)，即分辨率參數(shù)，n為有理數(shù)；
(6) 在波數(shù)域，根據(jù)向下延拓深度h，將增強(qiáng)后的局部或區(qū)域重磁異常F。 (u， v)與延拓回返頻域響應(yīng)函數(shù)
pO,v) = [exp(-2;rWM2 +v2)]p(6 _ exp(-2;zWw2 +v2 — 2cos(2Wm) — 2cos(2;^v)]p相乘，抑制高頻成分，艮P:
Fd (u， v)(u， v) X —,v) 其中h為下延深度，p為延拓回返次數(shù)；
(7) 在波數(shù)域，在抑制高頻成分的基礎(chǔ)上，與差分法向下延拓頻域響應(yīng)函數(shù) d (u， v) =(6 — exp(—2^Vm2 + v2 — 2cos(2油m) — 2cos(2Wv)))相乘，得到下延后的頻 譜Fe (u， v)
Fe (u， v) =Fd (u， v) X d (u， v);
(8) 再經(jīng)過(guò)快速傅氏反變換(IFFT)，獲得向下延拓后的重力資料fs(x， y)， fe (x， y) =IFFT [Fe (u， v)];
(9) 進(jìn)行反鑲邊處理，即從f^ (x， y)中提取原數(shù)據(jù)大小的向下延拓深度h 后的重力數(shù)據(jù)ff (x， y)。 ff (x， y)數(shù)據(jù)大小為152行X210列；
(抑重復(fù)步驟(6)，從而獲得下半空間三維重磁數(shù)據(jù)體fg (x， y， z)，其中， x， y， z為重磁異常的空間網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；
(ll)利用向下延拓之后的三維重磁數(shù)據(jù)體結(jié)合地震、地質(zhì)、鉆井資料進(jìn)行對(duì) 比、分析并提交下一步勘探的有利區(qū)帶及目標(biāo)。
圖1為JY坳陷某地區(qū)利用本方法獲得的重力資料向下延拓3Km立體圖， 圖2為JY坳陷某地區(qū)利用三維地震資料經(jīng)過(guò)處理解釋后得到的Tgl-Tg構(gòu)造 圖，圖3為JY坳陷某地區(qū)過(guò)CG18構(gòu)造東西向地震剖面圖。從圖1及圖2中可 以看到，地震構(gòu)造走向與重力異常走向、高點(diǎn)位置一致，驗(yàn)證了重力資料的結(jié) 果。利用處理后的重力資料發(fā)現(xiàn)了CG18異常(見(jiàn)圖l)，地震資料構(gòu)造圖(圖 2)及地震剖面圖(圖3)證實(shí)該異常為古潛山，取得了明顯的地質(zhì)效果。
實(shí)施例2:參閱附圖4、附圖5。利用機(jī)載磁力儀在JY坳陷某地區(qū)采集1 / 5萬(wàn)高精度航磁資料。按照發(fā)明內(nèi)容所述的11個(gè)步驟對(duì)航磁資料進(jìn)行處理，即
(1) 首先利用磁力儀在野外采集航磁資料，然后對(duì)野外采集的航磁資料進(jìn)行
常規(guī)校正及改正；
(2) 利用Surfer軟件中的Kriging (克里金)插值方法將觀測(cè)的航磁資料 網(wǎng)格化，形成規(guī)則網(wǎng)航磁資料fa (x， y)，其中，x， y為航磁資料的平面網(wǎng)格 點(diǎn)坐標(biāo)；首先選擇菜單命令"Grid (網(wǎng)格)I Data (數(shù)據(jù))"，在"Open (打開(kāi))" 對(duì)話(huà)框里選定數(shù)據(jù)文件后，單擊"Open (打開(kāi))"，出現(xiàn)"離散數(shù)據(jù)插值"對(duì)話(huà) 框；從"Gridding Method (網(wǎng)格化方法)"組中選擇"Kriging (克里金插值 法)"單擊"Ok"即可；網(wǎng)格化數(shù)據(jù)大小為692行x 854列；
(3) 進(jìn)行鑲邊處理。為了使實(shí)際航磁資料的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)滿(mǎn)足快速傅氏變換的 要求，將實(shí)際航磁資料fa (x， y)的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大為2的整數(shù)冪的航磁資料 fb (x， y)。為了達(dá)到最好的鑲邊效果，利用1/20萬(wàn)低精度的航磁資料進(jìn)行 補(bǔ)充鑲邊，這是一種最為合理、簡(jiǎn)單、實(shí)用的擴(kuò)邊方法。鑲邊后網(wǎng)格化數(shù)據(jù)大 小為1024行x 1024列；
(4) 利用快速傅氏正變換(FFT)，將fb (x， y)變換到波數(shù)域，獲得實(shí)測(cè)航 磁資料的頻譜Fb (u， v)， Fb (u， v) =FFT [fb (x， y)]，其中u， v分別為x 和y方向的波數(shù)；
(5) 在波數(shù)域，將鑲邊后的航磁資料頻譜Fb (u， v)與航磁場(chǎng)任意方向的n 階導(dǎo)數(shù)或積分頻率響應(yīng)函數(shù)q11 (u， v) = [2瓜'(6m + + n/"2 + v2]"相乘，增強(qiáng)局 部或區(qū)域重磁異常，艮P:
Fc (u， v) =Fb (u， v) X q11 (u， v)
其中i為虛數(shù)；a、 0、 Y分別為所求導(dǎo)數(shù)或積分方向的三個(gè)方向余弦； n為導(dǎo)數(shù)或積分的階數(shù)，即分辨率參數(shù)，n為有理數(shù)；(6) 在波數(shù)域，根據(jù)向下延拓深度h，將增強(qiáng)后的局部或區(qū)域重磁異常F。
(U， V)與延拓回返頻域響應(yīng)函數(shù) <formula>formula see original document page 14</formula>相乘，抑 制高頻成分，艮口
<formula>formula see original document page 14</formula> 其中h為下延深度，p為延拓回返次數(shù)；
(7) 在波數(shù)域，在抑制高頻成分的基礎(chǔ)上，與差分法向下延拓頻域響應(yīng)函數(shù) d (u， v) =(6-exp(-2油V"2 + v2 — 2cos(2油m)-2cos(2^v)》相乘，f導(dǎo)到下延后的步貞 譜Fe (U， v)<formula>formula see original document page 14</formula>
(8) 再經(jīng)過(guò)快速傅氏反變換(IFFT)，獲得向下延拓后的航磁資料<formula>formula see original document page 14</formula>
(9) 進(jìn)行反鑲邊處理，即從L (x， y)中提取原數(shù)據(jù)大小的向下延拓深度h 后的航磁數(shù)據(jù)ff (x， y)。 ff (x, y)數(shù)據(jù)大小為692行x 854列；
(10) 重復(fù)步驟(6)，從而獲得下半空間三維重磁數(shù)據(jù)體fg (x， y， z)，其中，
x， y， z為重磁異常的空間網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；
(11) 利用向下延拓之后的三維重磁數(shù)據(jù)體結(jié)合地震、地質(zhì)、鉆井資料進(jìn)行對(duì) 比、分析并提交下一步勘探的有利區(qū)帶及目標(biāo)。
圖4為JY坳陷某地區(qū)利用本方法獲得的航磁資料向下延拓3Km平面圖， 圖5為JY坳陷某地區(qū)過(guò)L151井地震剖面圖，從圖5中可以看到由于火成巖厚 度較薄，在地震剖面上火成巖的地震反射與泥巖反射相同，只有一個(gè)強(qiáng)反射同 相軸，難于識(shí)別區(qū)分，利用鉆井標(biāo)定處理后的航磁異常較好的預(yù)測(cè)了該區(qū)火山 巖的分布，后得到數(shù)口井的驗(yàn)證。
上述離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、鑲邊處理、反鑲邊處理的過(guò)程，本專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域分 析人員能熟練完成。如上述，已經(jīng)清楚詳細(xì)地描述了本發(fā)明提出的地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù) 處理方法。盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述并解釋了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普 通的技術(shù)人員可以理解，在不背離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的 情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)中做出多種修改。
權(quán)利要求
1. 一種地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù)處理方法，該方法包括以下步驟(1)首先利用重力儀或磁力儀在野外采集重磁資料，或者在室內(nèi)對(duì)原有的重磁異常圖進(jìn)行數(shù)字化而得到重磁資料，然后對(duì)野外采集或室內(nèi)數(shù)字化的重磁資料進(jìn)行各種常規(guī)校正及改正；(2)利用Surfer中的Kriging插值方法將重磁資料網(wǎng)格化，形成規(guī)則網(wǎng)重磁資料fa(x，y)，其中x、y分別為重磁資料的平面網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)；(3)進(jìn)行鑲邊處理將實(shí)際重磁資料fa(x，y)的線(xiàn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大為2的整數(shù)冪的重磁資料fb(x，y)；利用低精度的重磁資料進(jìn)行補(bǔ)充鑲邊；(4)利用快速傅氏正變換(FFT)將fb(x，y)變換到波數(shù)域，獲得實(shí)測(cè)重磁資料的頻譜Fb(u，v)，F(xiàn)b(u，v)＝FFT[fb(x，y)]，其中u、v分別為x和y方向的波數(shù)；(5)在波數(shù)域，將鑲邊后的重磁資料頻譜Fb(u，v)與重磁場(chǎng)任意方向的n階導(dǎo)數(shù)或積分頻率響應(yīng)函數(shù)<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><msup> <mi>q</mi> <mi>n</mi></msup><mrow> <mo>(</mo> <mi>u</mi> <mo>,</mo> <mi>v</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup> <mrow><mo>[</mo><mn>2</mn><mi>&pi;i</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>&alpha;u</mi> <mo>+</mo> <mi>&beta;v</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>&gamma;</mi><msqrt> <msup><mi>u</mi><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mi>v</mi><mn>2</mn> </msup></msqrt><mo>]</mo> </mrow> <mi>n</mi></msup> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0001" file="S2008101105005C00011.gif" wi="75" he="5" top= "164" left = "99" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/-->相乘，增強(qiáng)局部或區(qū)域重磁異常，即Fc(u，v)＝Fb(u，v)×qn(u，v)其中n為有理數(shù)，i為虛數(shù)；α、β、γ分別為所求導(dǎo)數(shù)或積分方向的三個(gè)方向余弦；n為導(dǎo)數(shù)或積分的階數(shù)，即分辨率參數(shù)；(6)在波數(shù)域，根據(jù)向下延拓深度h，將增強(qiáng)后的局部或區(qū)域重磁異常Fc(u，v)與延拓回返頻域響應(yīng)函數(shù)id="icf0002" file="S2008101105005C00012.gif" wi="143" he="5" top= "242" left = "29" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>相乘，抑制高頻成分，使其滿(mǎn)足向下延拓的條件，即id="icf0003" file="S2008101105005C00021.gif" wi="75" he="5" top= "32" left = "37" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中h為下延深度，p為延拓回返次數(shù)；h，p為正有理數(shù)；(7)在波數(shù)域，在抑制高頻成分的基礎(chǔ)上，與差分法向下延拓頻域響應(yīng)函數(shù)
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的重磁資料向下延拓的方法，其特征是所述 的n階導(dǎo)數(shù)或積分，n為有理數(shù)，一3《n《3。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重磁資料向下延拓的方法，其特征是所述 的延拓回返次數(shù)P， P為正有理數(shù)，0《p《30。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的重磁資料向下延拓的方法，其特征是所述向下延拓深度h， h為正有理數(shù)，0《h《500Km。
全文摘要
一種地球物理勘探中的重磁數(shù)據(jù)處理方法，其包括步驟在波數(shù)域?qū)⒅卮刨Y料頻譜分別與任意方向的n階導(dǎo)數(shù)或積分頻率響應(yīng)函數(shù)、延拓回返響應(yīng)函數(shù)及差分法下延算子頻率響應(yīng)函數(shù)相乘，得到下延后的頻譜；再經(jīng)過(guò)快速傅氏反變換，獲得向下延拓后的三維重磁數(shù)據(jù)體。利用向下延拓之后的三維重磁數(shù)據(jù)體結(jié)合地震、地質(zhì)、鉆井資料進(jìn)行對(duì)比、分析并提交下一步勘探的有利區(qū)帶及目標(biāo)。該方法不僅有更大的向下延拓深度并且有較好的抗噪能力，從而獲得穩(wěn)定的下半空間三維重磁資料分布圖像。
文檔編號(hào)G01V7/00GK101285896SQ200810110500
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者輝 楊 申請(qǐng)人:輝 楊