[发明专利]一种沉积地层瞬变电磁多参数约束反演成像方法

说明书

本发明涉及一种沉积地层瞬变电磁多参数约束反演成像方法。本发明根据已知钻孔资料、地质勘探剖面图、地质或区域地质资料、其他符合地质规律的物探资料，构建适合沉积地层地面瞬变电磁勘探的反演初始模型，添加地层电阻率、地层厚度、地层分界面等横向空间约束条件和地层电阻率、地层厚度等先验信息约束条件，在上述几种约束条件下使数据反演拟合差和已知先验信息的均方差同时达到极小，能够保证反演结果尽可能的接近实际情况。本发明加入地层分界面约束条件，根据实际情况调整每个测点对应的地层厚度，然后采用横向约束地层电阻率进行反演成像，反演结果对于倾斜地层能较好的符合实际地电模型，并且能够压制局部测点的跳变。

技术领域

本发明涉及一种反演成像方法，属于地球物理勘探领域，具体是涉及一种沉积地层瞬变电磁多参数约束反演成像方法。

背景技术

地面瞬变电磁因其施工效率高、施工方便等原因，广泛应用于煤田、金属矿、工程勘察等领域。该方法通过在地面布设矩形发射回线，并向地下发送一次阶跃脉冲信号，在电流关段瞬间，地下岩层中会产生随时间变化的感应二次场，由于感应二次场包含了地下地层丰富的地电信息，通过在地表观测感应二次场(常观测垂直分量的感应电动势)随时间的变化，并对接收的电磁场进行反演成像，就可以达到探测地下地质异常体的目的。由于瞬变电磁场理论的复杂性，二维、三维反演理论还不成熟，实际资料的数据处理解释主要停留在一维反演阶段。一维反演是进行单测点数据拟合，再辅助纵向光滑约束，来实现反演解释，往往反演结果不够精细，容易出现突变点，反演结果与实际地电情况差异较大，特别对于倾斜地层，数据处理结果难以满足实际需求。

公开号为CN106501867A的中国发明专利公开了一种基于横向平滑约束的瞬变电磁反演方法。它是利用横向和纵向约束泛函对地下导电地质体的电阻率或者电导率参数变化进行约束，多测点联合反演，能够抑制局部测点的跳变。该专利在反演过程中，采用固定每个测点对应的地层厚度，且各点地层厚度一致，然后采用横向和纵向约束地层电阻率进行反演成像，该方法对于水平地层能较好的进行反演成像，还能压制局部测点的跳变，但是对于倾斜地层或者复杂构造地层，由于各个测点地层厚度固定且一致，横向约束必然使反演层位趋于水平，导致在倾斜地层条件下的应用有先天缺陷。

公开号为CN106842343A的中国发明专利公开了一种电性源瞬变电磁电场响应成像方法，它是基于扩散场与波动场之间的数学积分变换，将电性源电场分量转化为波动场进行成像。该方法与常规瞬变电磁反演成像完全不同，它完全是利用数据变换将扩散场转化为波动场，然后利用拟地震数据处理技术对其进行成像。该专利成像方法与本专利思路完全不同。

公开号为CN105589108A的中国发明专利公开了一种基于不同约束条件的瞬变电磁快速三维反演方法，该方法将地下介质异常区剖分为微元，然后对瞬变电磁数据进行矩变换，通过构建反演过程中时间常数向量的约束条件，采用最优化算法进行求解成像。但是该方法是一种近似的反演成像方法，对于孤立异常体应用效果较好，对于复杂地质条件，应用条件受限。该专利成像方法与本专利思路完全不同。

综上所述，现有瞬变电磁反演成像技术总体分为两类，一类为拟地震成像或者近似反演成像技术，该套需要满足一定的假设条件才能应用；另一类为单点一维反演，在进行单点一维反演时，相邻测点是独立进行反演计算的，没有考虑实际地层的地质信息，测点之间又没有相互约束，导致反演结果容易出现畸变点，反演地层层位与实际地层不符。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。