[發明專利]復雜地質體井中重力三分量計算方法、裝置、設備及介質

在審

• 申請號: 202111644539.7
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114297562A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 陳龍偉;陳欣;呂玉增;趙榮春
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

復雜地質體井中重力三分量計算方法、裝置、設備及介質，確定目標區域，構建內部包含所述目標區域的棱柱體模型；對棱柱體模型進行網格剖分，剖分成若干個小棱柱體單元，根據目標區域的密度分布給每個小棱柱體單元密度賦值；采用三維離散卷積法，計算所有小棱柱體單元在井中觀測點處產生的井中重力。本發明其能夠適應于任意密度分布、復雜形狀地質體井中重力三分量的快速、高精度計算，實現了任意密度分離復雜形狀地質體井中重力三分量在計算精度和計算效率上的統一。

技術領域

本發明屬于重力場數值模擬技術領域，特別涉及一種任意密度分布、復雜形狀地質體井中重力三分量計算方法、裝置、設備及介質。

背景技術

相比地面和航空重力，井中重力因距離場源體更近，能更好反映場源體位置等信息。井中重力對場源體的密度和形狀變化更加敏感，是固體礦產和油氣資源勘探、環境監測領域重要觀測手段，伴隨井中重力觀測設備的發展，井中重力測量日漸成為一種重要的勘探、監測方法。為適應地面-井中重力三分量數據聯合反演需求，井中重力三分量高效計算成為亟待解決的問題。相比地面和航空正演，因井中觀測點位于地下場源內部，場源點與觀測點位于同一位置時格林函數是奇異的，嚴重影響計算精度。

對于任意密度分布、復雜形狀的地質體井中重力三分量計算，目前井中重力三分量計算的研究文獻較少，最常用的計算思路是將地下空間剖分成許多規則的小棱柱體體，將小棱柱體產生的場進行累加逼近復雜地質體井中重力，這種方法的最大缺點是計算速度慢。剖分方式和計算方法共同決定了井中重力三分量計算的效率和精度。計算效率和計算精度是一對矛盾體。累加方法存在的最大問題是不能同時保證計算效率和計算精度，無法滿足地面-井中重力數據聯合反演成像、人機交互建模和解釋對計算效率的需求。

因此，尋找一種計算效率高、同時能保證計算精度的地質體井中重力三分量計算方法具有重要的現實意義。

發明內容

針對目前現有井中重力三分量計算方法計算精度低的問題，同時考慮滿足地面-井中重力數據聯合反演成像、人機交互建模和解釋對計算效率的需求，本發明提出了復雜地質體井中重力三分量計算方法、裝置、設備及介質，其能夠適應于任意密度分布、復雜形狀地質體井中重力三分量的快速、高精度計算。

為實現上述技術目的，本發明提出的技術方案為：

一方面，本發明提供一種復雜地質體井中重力三分量計算方法，包括：

確定目標區域，構建內部包含所述目標區域的棱柱體模型；對棱柱體模型進行網格剖分，剖分成若干個小棱柱體單元，根據目標區域的密度分布給每個小棱柱體單元密度賦值；

計算所有小棱柱體單元在井中觀測點處產生的井中重力。

進一步地，本發明所述目標區域中每個小棱柱體單元密度為常值，不同小棱柱體單元密度取值不同，以此刻畫任意密度分布、復雜幾何形狀地質體，位于空氣部分的小棱柱體單元的密度值設為零，以此刻畫起伏地形。

進一步地，本發明采用三維離散卷積法計算所有小棱柱體單元在井中觀測點(x₀,y₀,z_n)處產生的井中重力，包括3個分量，分別是g_x(x₀,y₀,z_n)、g_y(x₀,y₀,z_n)、g_z(x₀,y₀,z_n)，計算公式分別為：