[發(fā)明專利]以DTS數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的地下水變化分析方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110992926.3
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113687442B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李冬;彭蘇萍;郭銀玲;盧勇旭;崔曉芹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

本發(fā)明提供了一種以DTS數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的地下水變化分析方法和系統(tǒng)，包括：基于目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)地層的地層分布；基于目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)地層的水流狀態(tài)；基于目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)和DTS數(shù)據(jù)與電阻率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定目標(biāo)地層的時移電阻率分布；基于地層分布、水流狀態(tài)和時移電阻率分布，對目標(biāo)地層的地下水變化進(jìn)行分析。本發(fā)明緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在深層地層下的地下水變化分析精度較低的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下水變化分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以DTS數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的地下水變化分析方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤炭的大量開采所帶來的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，包括地表植被的破壞，地下水的影響等等，尤其是西部半干旱地區(qū)，地表環(huán)境十分脆弱，所以充分合理地研究煤炭開采對地下水的影響是十分必要的。

目前，也有很多學(xué)者對此進(jìn)行了研究，包括地表含水性的電法勘探、雷達(dá)勘探，可以得到淺地表的含水性的定性評價，通過不同時期的探測結(jié)果，對比分析地下水位變化；以及基于地震勘探的“降落漏斗”深層地下水變化研究，然而現(xiàn)有技術(shù)中對于地下水位變化的研究，在深層地層下的地下水變化分析精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種以DTS數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的地下水變化分析方法和系統(tǒng)，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的在深層地層下的地下水變化分析精度較低的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種以DTS數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的地下水變化分析方法，包括：基于目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)地層的地層分布；所述目標(biāo)地層為所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的地層；所述地層分布包括煤層分布、含水層分布和隔水層分布；基于所述目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)，確定所述目標(biāo)地層的水流狀態(tài)；所述水流狀態(tài)包括水流方向、水流流速和裂隙發(fā)育方向；基于所述目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)和DTS數(shù)據(jù)與電阻率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述目標(biāo)地層的時移電阻率分布；基于所述地層分布、所述水流狀態(tài)和所述時移電阻率分布，對所述目標(biāo)地層的地下水變化進(jìn)行分析。

進(jìn)一步地，基于所述目標(biāo)區(qū)域的時移DTS數(shù)據(jù)和DTS數(shù)據(jù)與電阻率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述目標(biāo)地層的時移電阻率分布，包括：獲取目標(biāo)鉆孔的時移DTS數(shù)據(jù)，和獲取所述目標(biāo)鉆孔的背景數(shù)據(jù)的電阻率測井曲線；所述目標(biāo)鉆孔為所述目標(biāo)區(qū)域上的測井鉆孔；基于DTS數(shù)據(jù)與電阻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系和所述目標(biāo)鉆孔的時移DTS數(shù)據(jù)，確定所述目標(biāo)鉆孔的轉(zhuǎn)換電阻率曲線；基于所述背景數(shù)據(jù)的電阻率測井曲線和所述轉(zhuǎn)換電阻率曲線，構(gòu)建并訓(xùn)練目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；所述目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為電阻率曲線與地震屬性之間的非線性關(guān)系網(wǎng)絡(luò)；獲取所述目標(biāo)區(qū)域的時移地震數(shù)據(jù)；將所述時移地震數(shù)據(jù)代入到訓(xùn)練之后的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到所述目標(biāo)地層的時移電阻率分布。

進(jìn)一步地，基于所述背景數(shù)據(jù)的電阻率測井曲線和所述轉(zhuǎn)換電阻率曲線，構(gòu)建并訓(xùn)練目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括：獲取關(guān)于所述目標(biāo)鉆孔的井旁時移地震數(shù)據(jù)；基于所述井旁時移地震數(shù)據(jù)，確定對電阻率變化敏感的目標(biāo)地震屬性；構(gòu)建基于所述目標(biāo)地震屬性與電阻率曲線之間的非線性關(guān)系的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；將所述背景數(shù)據(jù)的電阻率測井曲線、所述轉(zhuǎn)換電阻率曲線和所述目標(biāo)地震屬性作為訓(xùn)練集，對目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練之后的目標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，所述DTS數(shù)據(jù)與電阻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系包括：R_t＝R₀/[1+α(t-20)]；R_t為t℃時地層巖石的電阻率，R₀為20℃時地層巖石的電阻率，α為巖石溫度系數(shù)，t為DTS數(shù)據(jù)中的溫度值。