[發明專利]基于反射系數分析的低阻體解釋及成像方法與系統

有效

• 申請號: 201910595005.6
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110333543B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 蘇茂鑫;王鵬;薛翊國;趙瑩;劉軼民;邱道宏;趙友超
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38;G01V3/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種基于反射系數分析的低阻體解釋及成像方法與系統，模擬待分析的地層條件，采用多種電極排列方式，設置相匹配的測線長度和電極距離，建立地層模型，并采集待測區域電法勘探數據；對探測數據進行反演，對反演所得原始數據進行精細網格化并采用克里金法插值，將網格數據進行成像，提取低阻體中心位置縱向上網格節點的坐標值和電阻率值；計算提取數據的反射系數并將其歸一化，建立放大指數與深度值的函數，計算反射系數的放大指數次方作為影響值，繪制影響值與深度值的關系曲線，根據關系曲線的波形以及峰值所在的深度坐標，對比原始模型數據，修正函數；調整模型參數，重復上述步驟，直至關系曲線表示出地層中低阻體界面的深度值。

技術領域

本公開屬于巖土勘探領域，涉及一種基于反射系數分析的低阻體解釋及成像方法與系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

在近地表地質勘探與調查中，需要用到多種地球物理勘探方法。由于不同地質體電學性質差異較為顯著且觀測技術成熟，因而電法勘探是應用較為廣泛的一種方法。相較于常規電法勘探而言，高密度電法勘探具有電極布設一次完成、自動化程度高、采集信息量大、能進行多種電極排列方式的掃描測量等優勢。

據發明人了解，當前高密度電法勘探工作中，由于受反演結果精度、插值網格密度等因素的影響，探測結果的分辨率仍有待提高。比如，地層中低阻異常體的邊界不能得到準確的識別，進而導致不能精準地確定低阻異常體的規模；距離相近但彼此隔離的不同低阻異常體在最終所成圖像中會表示為一個整體低阻區域，不能準確地確定各地層中低阻異常體邊界、數量和規模等重要因素。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種基于反射系數分析的低阻體解釋及成像方法與系統，本公開能對高密度電法探測結果進行精確解釋并實現高分辨率成像，對于提高電法勘探數據處理結果的準確性具有重要意義，并能為其他勘探方法的高分辨率成像及解釋工作提供借鑒。

由于不同地層電阻率ρ存在差異，且相較于ρ-H曲線，此差異在反射系數隨深度變化的曲線中更為明顯。因而本公開采用分析反射系數變化的方式探明低阻體邊界。同時，由于反演結果誤差等因素的影響，初始反射系數變化特征點對應的深度坐標與實際電阻率變化位置存在偏移，因此需要對反射系數進行二次處理。本公開采用歸一化并放大的方法，通過對比原始模型和反射系數二次處理結果，確定不同地層條件下的反射系數放大指數n，從而消除偏移，并繪制Kⁿ-H曲線，確定電阻率變化界面的準確位置。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種基于反射系數分析的低阻體解釋及成像方法，包括以下步驟：

模擬待分析的地層條件，采用多種電極排列方式，設置相匹配的測線長度和電極距離，建立地層模型，并采集待測區域電法勘探數據；

對探測數據進行反演，對反演所得原始數據進行精細網格化并采用克里金法插值，將網格數據進行成像，提取低阻體中心位置縱向上網格節點的坐標值和電阻率值；

計算提取數據的反射系數并將其歸一化，初步建立放大指數與深度值的函數，計算反射系數的放大指數次方作為影響值，繪制影響值與深度值的關系曲線，根據關系曲線的波形以及峰值所在的深度坐標，對比原始模型數據，修正所述函數；

調整模型參數，重復上述步驟，直至所述關系曲線表示出地層中低阻體界面的深度值。

上述技術方案通過放大后的反射系數隨深度變化的曲線將電阻率不同區域的邊界進行精準定位，并根據峰值兩側曲線的遞增或遞減的變化順序對邊界兩側電阻率大小關系進行判斷，進而修正，能夠識別地層中低阻異常體的邊界，提高了分辨率。

作為可能的實施方式，建立地層模型之前，需要確定地層電阻率值、電阻率變化情況，低阻區域規模、位置及數量。