專利名稱：一種csamt縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域，具體涉及一種電和電磁法勘探方法。
背景技術(shù)：
隨著對勘探精度要求的不斷提高，除了采用密集的測點提高橫向分辨率以外，還通過增加頻點來提高 CSAMT (Controlled Source Audio-frequencyMagneto-Telluric,CSAMT)方法的縱向分辨率。如加拿大Phoenix GeophysicsLimited公司的V8儀器在
O.1Hf9600Hz范圍內(nèi)提供了多達249個可供選擇的頻點[1]，美國Zonge公司的頻點也有48個[2]。但是，CSAMT的縱向分辨率并不會隨著頻點的增加無限制地增加。地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)、埋深、與圍巖電阻率的差異，電磁噪聲等都對縱向分辨率產(chǎn)生影響。為了判別縱向分辨率與頻點的關(guān)系，可以進行一維、二維、三維計算或?qū)嶒災M[3_6]。但是，與縱向分辨率有關(guān)的各種因素是相互影響、復雜多變的，不可能窮盡所有情況，需要有一種具有普遍性的判別方法。能夠給出縱向分辨率的上限，對CSAMT觀測數(shù)據(jù)的反演解釋具有重要的意義。眾所周知，因信噪比和接收機靈敏度的限制，人工源電磁勘探不可能完全做到在遠區(qū)觀測。受中近區(qū)場的影響，遠區(qū)場定義的視電阻率不能反映全區(qū)的地層響應，還有電磁波干涉導致的假極值效應，都使得視電阻率-深度剖面上出現(xiàn)了與地層電性不相符的電阻率異常，為此發(fā)展了全場域曲線擬合真電阻率層狀反演算法[3，7]。但真電阻率曲線擬合反演層數(shù)較少，計算結(jié)果形成的電性剖面還不能很好地表示地層的細微變化，限制了真電阻率算法在CSAMT數(shù)據(jù)解釋中的作用。對比文件[l]http://www. phoenix-geophysics. com/[2]http://www. zonge. com/[3]陳明生，聞述.論頻率測深應用中的幾個問題.北京地質(zhì)出版社，1995ChenM S，Ydn S.Problems in application of frequency soundings(in Chinese).Beijing:Geological Publishing House, 1995[4]Mitsuhata Y. 2-D electromagnetic modeling by finite-element methodwith a dipolesource and topography. Geophysics, 2000, 65(2):465-475[5] Boschetto N B, Hohmann G W. Control led-sourceaudiofrequency magnetotelluricresponses of three-dimensional bodies.Geophysics, 1991，56(2):255-264[6] Frischnecht F C. Electromagnetic physical scale modeling, inNabighian M N, ed. , Electromagnetic methods in applied geophysicsVolumel, Theory:Chapter6. SEGBooks, 1988, 365-442[7] Routh P S, Oldenburg D ff.1nversion of control Ied-sourceaudio-frequencymagnetoteIuric data for a horizontal-layered earth.Geophysics, 1999，64(6):1689-1697
現(xiàn)有研究缺乏CSAME縱向分辨率和頻點關(guān)系的判斷準則，使實際的勘探工程一方面因頻點密度不夠達不到提高探測精度的目的，另一方面頻點過密對于提高探測精度也無幫助。甚至將觀測中的電磁干擾作為地質(zhì)異常的反映，用過小的電性差異解釋地質(zhì)異常，導致解釋錯誤，降低了結(jié)果的可靠性。雖然全場域擬合反演可以得到地層的真電阻率和厚度，避免了遠區(qū)視電阻率的中近區(qū)影響和假極值效應，但是擬合反演設置的地層層數(shù)往往過少，形成的電阻率-深度剖面不夠精細，同樣達不到精細勘探的目的。此外，擬合反演的結(jié)果和初始條件有關(guān)?，F(xiàn)有的研究為了表示某種反演算法的性能，設置的初始條件與實際地層相差較多，如將均勻半空間設為初始條件等，沒能充分利用測區(qū)的電測井等地質(zhì)資料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，提聞探測精度，實現(xiàn)精細勘探。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，其特征在于包括以下步驟第一步，以頻點數(shù)為標志的縱向分辨率上限判別；第二步真電阻率一維精細反演兩個步驟。所述的以頻點數(shù)為標志的縱向分辨率上限判別步驟為按照一定的規(guī)則為CSAMT曲線的頻點從高頻向低頻遞增的順序編號，具體包括以下過程過程1:從標準離差最小的測點f (i)開始，先向一端，如高頻端方向間隔一個頻點，比較f(i)和f(i+2)的線性插值與中間點f(i+l)的誤差，如果小于中間點值與標準離差的乘積，即
權(quán)利要求
1.一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，其特征在于包括以下步驟第一步，以頻點數(shù)為標志的縱向分辨率上限判別；第二步真電阻率一維精細反演兩個步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，其特征在于所述的以頻點數(shù)為標志的縱向分辨率上限判別步驟為按照一定的規(guī)則為CSAMT曲線的頻點從高頻向低頻遞增的順序編號，具體包括以下過程 過程一從標準離差最小的測點f (i)開始，先向一端，如高頻端方向間隔一個頻點，比較f(i)和f(i+2)的線性插值與中間點f(i+l)的誤差，如果小于中間點值與標準離差的乘積，即
3.如權(quán)利要2所述的一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，其特征在于所述的從高頻向低頻遞增的順序編號也可從低頻向高頻遞增的順序編號或以其它方式編號，判別原則不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，其特征在于所述的一維真電阻率精細反演步驟具體包括以下過程 過程一利用改進的廣義逆矩陣等反演算法，用所述公式(I)和(2)確定的最大地層層數(shù)作為一維曲線擬合反演層數(shù)； 過程二 根據(jù)測區(qū)電測井資料提供的地層電阻率和厚度，作為反演的初始參數(shù)，層數(shù)不超過縱向分辨率判定后的頻點數(shù)，鉆井柱狀表達的地層數(shù)如果小于該頻點數(shù)時增加層位，鉆井柱狀表達的地層數(shù)大于該頻點數(shù)時根據(jù)CSAMT勘探的一般理論合并層位，如某些層位的電阻率或厚度是確知的，可用控制變量在反演中保持不變；過程三如果實測曲線有遠區(qū)漸近線，利用視電阻率公式
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CSAMT縱向分辨率判定和一維真電阻率精細反演方法，根據(jù)兩頻點間的線性差值和中間點的誤差分析來判別表示縱向分辨率的頻點數(shù)上限，將地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)、埋深、與圍巖電阻率的差異，電磁噪聲、接收機靈敏度等因素納入頻點和縱向分辨率的關(guān)系中，合理控制頻點密度；采用頻點數(shù)上限作為一維反演地層層數(shù)上限的反演結(jié)果，形成精細的電阻率-深度剖面。達到了精細勘探的目的。本發(fā)明可推廣應用于高密度電阻率、大地電磁和時間域瞬變電磁等電和電磁法勘探中。
文檔編號G01V3/08GK103064122SQ20131000234
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者閆述 申請人:江蘇大學