地球物理反演理论课件.ppt
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1、Yangtze University地球物理反演理论课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望Yangtze University油气藏存在于油气藏存在于地层地层中中(圈闭圈闭),并且是并且是构造运动构造运动的的产物产物.一一一一 引言引言引言引言找油、地质、物探的关系找油、地质、物探的关系油气藏的特点油气藏的特点反演理论反演理论2 2Yangtze University一一一一 引言引言引言引言地质法地质法(地面地质调查和地下地质研究)(地面地质调查和
2、地下地质研究)主要是在地面和井主要是在地面和井找油、地质、物探的关系找油、地质、物探的关系研究现今地层及构造的方法研究现今地层及构造的方法钻井法钻井法(参数井、探井、生产井)(参数井、探井、生产井)一孔之见一孔之见地球物理法地球物理法(物探和测井)(物探和测井)多个垂向剖面和井多个垂向剖面和井地球化学、数学地质、遥感、地球化学、数学地质、遥感、地热、卫照等地热、卫照等反演理论反演理论3 3Yangtze University一一一一 引言引言引言引言找油、地质、物探的关系找油、地质、物探的关系研究油气藏的方法研究油气藏的方法应用应用地质理论地质理论结合结合地质及地球物理等地质及地球物理等勘探成
3、果,勘探成果,推测构推测构造运动的历史,研造运动的历史,研究生储盖组合,进究生储盖组合,进而达到预测油气藏而达到预测油气藏的目的。的目的。现代现代过过去去反演理论反演理论4 4Yangtze University地球物理通过地面和地下地球物理通过地面和地下(井中井中)的物理实验试图获的物理实验试图获取现今地下地层的分布状取现今地下地层的分布状态的图象态的图象.结合地质理论推测构造运结合地质理论推测构造运动的历史动的历史.研究油气藏现今在哪研究油气藏现今在哪?一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论5 5Yangtze University确定地层的状态和构造也确定地层的状态和构造也就是确定地
4、层的界面就是确定地层的界面(埋埋深和形状深和形状).界面是什么界面是什么?对地球物理来说,界面即是物理性质发生变化的面.物理性质?一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论6 6Yangtze University物理性质 地球物理方法 速度 地震密度 重力磁性(磁导率/磁化强度)磁法电阻率/介电性/磁化率 电法极化率 激发极化?一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论7 7Yangtze University重力勘探重力勘探重力异常重力异常重力异常重力异常研究研究研究研究重力异常研究:反演问题重力异常研究:反演问题反演问题反演问题:已知(重力观测值经各项校正后得到的):已知(重力观测值经各
5、项校正后得到的)gg在地面的值,推测地下密度分布不均匀体的信息在地面的值,推测地下密度分布不均匀体的信息(埋深、规模等)。(埋深、规模等)。谜面谜面谜底谜底8 8Yangtze University重力勘探重力勘探重力异常重力异常重力异常重力异常研究研究研究研究重力异常研究:反演问题重力异常研究:反演问题深深度度1 初始模型设计:地质;地震;其它地球物理资料.2 重力异常反演的最终成果是什么?密度层分布状况的深度剖面.3 重力成果的解释问题:与其它地质、地震、测井资料作综合解释.9 9Yangtze University磁法勘探磁法勘探难难S1、Ta并不完全知道,并不完全知道,2、有时也是未知
6、的,有时也是未知的,3、积分的反向操作、积分的反向操作磁异常磁异常磁异常磁异常?1010Yangtze University磁法勘探磁法勘探磁异常磁异常磁异常磁异常图中图中K是磁化率是磁化率,是密度是密度.磁异常反演的最终结果是磁异常反演的最终结果是:磁磁化化率率不不同同的的磁磁性性层层的的深深度剖面图度剖面图1111Yangtze University电法勘探电法勘探类似于地震的方法类似于地震的方法-用电流激发地球用电流激发地球直流垂向电测深法直流垂向电测深法直流垂向电测深法直流垂向电测深法1212Yangtze University电法勘探电法勘探直流垂向电测深法直流垂向电测深法直流垂向电
7、测深法直流垂向电测深法“直流垂向电测深法直流垂向电测深法”实测数据的反演(水平层状介质的情况)实测数据的反演(水平层状介质的情况)1313Yangtze UniversityRMS convergent curveData points =60rms error =0.6%Number of iteration=4000 Model (KH type)Black&dash line:Model(4 Layers)Black cross line:Initial model Red&green line:Inversion Result (60 layers)电法勘探电法勘探直流垂向电测深法直流
8、垂向电测深法直流垂向电测深法直流垂向电测深法“直流垂向电测深法直流垂向电测深法”的反演(水平层状介质的情况的反演(水平层状介质的情况反演例子(层)1414Yangtze University电法勘探电法勘探直流垂向电测深法直流垂向电测深法直流垂向电测深法直流垂向电测深法“直流垂向电测深法直流垂向电测深法”的反演(二维介质的情况)实例的反演(二维介质的情况)实例1515Yangtze University电法勘探电法勘探瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法LowTEM法均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性水平层状介质水平层状介质水平层状介质水平层状介质电磁场的特性
9、电磁场的特性电磁场的特性电磁场的特性1616Yangtze UniversityBlack square:theoretical responseRed cross:initial model responseBlue dot:fit response60 delay time data pointsrms=3.46%,Number of iteration=48 Model A (HK type)Black line:Model(4 Layers)Black cross:Initial model RED line:Inversion Result (60 layers)电法勘探电法勘探瞬变
10、电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法LowTEM法均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性水平层状介质水平层状介质水平层状介质水平层状介质反演反演反演反演1717Yangtze UniversityHunancarbonate rock zone(local structure)LowTEM LowTEM LowTEM LowTEM-Examples-Examples电法勘探电法勘探瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法LowTEM法均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性二维介质二维介质二维介质二维介质反演及解释实例反演及解释实例反演及解释实
11、例反演及解释实例LowTEM剖面勘探剖面勘探上:二维反演的电阻率上:二维反演的电阻率-深度剖面深度剖面(彩色电阻率充填方式(彩色电阻率充填方式)下:解释的地质剖面(逆冲推覆构造)下:解释的地质剖面(逆冲推覆构造)1818Yangtze UniversityCMLoop(coincident-loop)layout andN layered 1-D Model电法勘探电法勘探瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法s法(简介)(简介)(简介)(简介)1919Yangtze UniversityBlack square:theoretical responseRed cross:i
12、nitial model responseBlue dot:fit response60 delay time data points;radius=250mrms=2.05%;Number of iteration=98 Model (HKHK type)Black line:Model(6 Layers)Black cross:Initial model RED line:Inversion Result (60 layers)电法勘探电法勘探瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法s法(简介)(简介)(简介)(简介)CMLoop1D inversion2020Yangtz
13、e University第一电性层第一电性层 低阻低阻 干燥黄土层干燥黄土层第二电性层第二电性层 高阻高阻 河床砾岩河床砾岩第三电性层第三电性层 低阻低阻细砂岩细砂岩 粘土粘土第四电性层第四电性层 高阻高阻 粗砂岩粗砂岩 砾岩砾岩第五电性层第五电性层 低阻低阻细砂岩细砂岩 粘土粘土第六电性层第六电性层 高阻高阻 粗砂岩粗砂岩 砾岩砾岩Xinjiang(Juggar basin)Shallow structure investigationCMLoop法(简介)(简介)(简介)(简介)电法勘探电法勘探瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法瞬变电磁测深法CMLoop剖面勘探剖面勘探浅层地质结构
14、调查浅层地质结构调查CMLoop Application2121Yangtze University MT Layoutand N layers 1-D model电法勘探电法勘探大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法MT法均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性水平层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间中大地电磁场的特性中大地电磁场的特性中大地电磁场的特性中大地电磁场的特性2222Yangtze University电法勘探电法勘探大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法MT法均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性水平
15、层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间中的视电阻率中的视电阻率中的视电阻率中的视电阻率2323Yangtze University 5 layers modelStar:theoretical responseCross:fit response40 periodsrms=2.1%Number of iteration=1000 RED thin line:Model (5 Layers)Black line:Inversion Result (40 layers)电法勘探电法勘探大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法MT法均匀各向同性均匀各向同性均匀各
16、向同性均匀各向同性水平层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间中视电阻率反演中视电阻率反演中视电阻率反演中视电阻率反演2424Yangtze UniversityChina(Tarim basin):(Thrust overriding structure)电法勘探电法勘探大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法大地电磁测深法塔里木盆地二维勘探塔里木盆地二维勘探(南缘逆冲推覆带)(南缘逆冲推覆带)MT法应用例子应用例子应用例子应用例子2525Yangtze University地震勘探地震勘探人工或天然地震方法人工或天然地震方法用地震波激发地球用地震波激发地球2626Ya
17、ngtze University地震勘探地震勘探人工或天然地震方法人工或天然地震方法叠加叠加深度偏移深度偏移反演解释反演解释2727Yangtze University地球物理方法(实验)总的描述物理世界 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论输入:激发输出:地球物理数据2828Yangtze University地球物理方法(实验)总的描述数学模型 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论模型空间数据空间2929Yangtze University地球物理方法(实验)总的描述正演问题 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3030Yangtze University一一一一 引言引
18、言引言引言反演理论反演理论3131Yangtze University地球物理方法(实验)总的描述反演问题 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3232Yangtze University 5 layers modelStar:theoretical responseCross:fit response40 periodsrms=2.1%Number of iteration=1000 RED thin line:Model (5 Layers)Black line:Inversion Result (40 layers)MT法均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性均匀各向同性水平层状介质
19、空间水平层状介质空间水平层状介质空间水平层状介质空间中视电阻率反演中视电阻率反演中视电阻率反演中视电阻率反演反演理论反演理论3333Yangtze University地球物理方法(实验)线性系统 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3434Yangtze University地球物理方法(实验)一维线性系统 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3535Yangtze University地球物理方法(实验)一维线性系统 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3636Yangtze University地球物理方法(实验)连续与离散模型 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理
20、论3737Yangtze University地球物理方法(实验)连续与离散模型 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3838Yangtze University地球物理方法(实验)连续与离散模型 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论3939Yangtze University地球物理方法(实验)数据特征 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论4040Yangtze University地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题 一一一一 引言引言引言引言反演理论反演理论4141Yangtze University地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题 一一一一 引言引言引言引言反
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