不同高度重力数据和井中重力数据融合反演研究

影响重力三维反演效果的主要因素是观测数据,包括观测数据的质量、数量、位置等。本文使用正则化反演方法研究不同高度及井中观测重力数据对反演结果的影响。首先,不同高度重力数据单独反演,验证反演效果与观测面高度的关系。然后,融合反演不同高度的重力数据,验证数据融合对反演效果的改善作用;基于融合反演的有益效果,当仅有单一平面观测重力数据时,通过延拓技术获得不同高度的延拓数据,融合延拓数据和观测数据,以改善反演效果。最后,将井中重力、井中密度数据加入到反演中,利用其距离目标体更近的优势,进一步提高垂直方向分辨率。     

井中三分量磁测的模量反演

井中三分量磁测解释通常要考虑磁性体的磁化方向,但是在剩磁或退磁影响过大的情况下,磁化方向难以确定。由于磁异常模量具有不依赖或弱依赖磁性体磁化方向的特点,而且利用井中三分量数据可以直接计算模量值,因此,笔者尝试利用井中三分量磁测的模量进行磁性体反演。首先利用井中三分量磁测数据计算模量值,然后利用模量反演二度板状体和直立长方体模型的磁性参数和几何参数,并将该方法应用于新疆某铁矿区井中磁测资料的反演解释中。结果表明,该方法不受或弱受磁法方向影响,在无法准确确定磁化方向的情况下能较准确地判断异常体的位置;优于传统的单分量Za反演方法;现场应用效果良好。     

棱柱体重力异常的功率谱反演

本文提出一种由棱柱体产生的重力异常的模拟与反演方法，上述问题在波数域已到得了解决。在波数域解重力正问题，此时，功率谱可表述为深度，厚度，水平尺寸和棱柱体的密度的函数，场源的几何形状和密度为初值，用迭代沿脊回归算法求出反演结果，这种方法已用几个数值模拟和野外实际数据频谱来评价。重力源的质量结果与前人结果类似。     

北羌塘凹陷重力地震联合反演预测深部油藏

羌塘盆地北部布格重力异常对深部结构和密度变化反应敏感,密度较低的深部油储能够导致布格重力显著减小,密度较高的深部玄武岩能够引起布格重力明显增加.基于野外观测和钻探标定形成二维地震反射解释剖面,以岩石地层的几何参数和密度为约束,建立羌塘盆地北部正反演模拟初始模型;采用Model Vision软件,通过人机交互反复试算,拟合布格重力异常,进行重力-地震联合反演.结果表明,北羌塘凹陷南部龙尾错—阿木错布格重力低值异常区,中侏罗统布曲组中上部发育厚层油储,平均埋深 ~1700 m,厚度~480 m,密度2.48 g/cm3,含油率~10%,对应布格重力变化为?8 mGal;白滩湖地区三叠系顶部发育透镜体状玄武岩,埋深5800~6300 m,对应布格重力变化变化为+2 mGal.根据布格重力异常及重力-地震联合反演,预测北羌塘凹陷龙尾错—阿木错地区深部发育厚达数百米的油藏,具有发现超大型油田的勘探前景.     

基于场源内部理论的井中重力正演方法研究

井中重力测量是通过在一系列井中测点停放井中重力仪从而探测重力随深度变化(即重力垂直梯度)的一种井中地球物理方法,已经成功地应用于油气勘探,储集层评价,储层监测及流体性质识别等方面。井中重力测量与传统重力测量相比,最大优势在于它可以无限地接近场源,但当井中重力仪深入到场源内部时,由于测点与场源点距离为"0"而使基本重力公式失效,因此这里提出一种基于场源内部理论的井中重力正演方法,分别实现了二维和三维的数值计算,并设计模型验证了该方法的有效性。     

重力异常AlexNet深度神经网络反演

针对传统反演方法存在的初始模型依赖、计算时间较长等问题,提出了一种新的基于AlexNet深度神经网络的重力异常反演方法。该方法首先借鉴经典的深度神经网络AlexNet设计了一种用于重力异常反演的Alex反演网络(AlexInvNet),接着设计大量密度异常体模型并通过正演计算得到带标签的数据集,然后用该数据集训练AlexInvNet网络,最后将重力异常数据输入训练好的AlexInvNet网络直接得到反演结果。理论模型反演结果表明,该方法相较于全连接网络深度学习反演方法,能够更好地反演出异常体的位置和密度,具有较好的泛化能力和抗噪声能力。实测数据反演结果表明,该方法能有效解决重力异常反演问题。     

基于深度神经网络的重力异常反演

为解决传统线性反演方法容易陷入局部极小,计算效率低等问题,本文提出了一种基于深度学习的重力异常反演方法.该方法首先构造不同形状的二维密度模型,正演得到重力异常,组成数据集;然后用该数据集训练深度神经网络;最后将重力异常数据输入到训练好的深度神经网络,直接得到反演结果.实验结果表明,该方法能快速、准确地反演出地下异常体的...     

改进的重力模拟退火反演研究

通过对模拟退火方法中常用的VFSA算法的分析，针对其在模型扰动及退火计划上存在的缺陷，针对性地作了更合理的改进VFSA算法，提高了VFSA算法的计算速度与稳健性，并结合重力反演过程中对模型的修正，克服了常规重力反演方法所存在的等值效应。研究中还把重力正演计算的单元体改为垂直侧边梯形单元，并合单同一层位的垂直侧边梯形单元成为一大单元再作计算，加快了正反演计算速度并提高了正反演精度。通过模型试验及实际资料的处理，验证了作者所提出的改进的模拟退火重力反演方法的有效性。     

基于结构约束的三维电阻率和重力法联合反演

电阻率和重力法是两种重要地球物理勘探方法,为了充分发挥这两种方法各自的优势,并且减少单一方法反演多解性的问题,笔者采用一种基于交叉梯度约束的重力和电阻率法联合反演算法。通过惩罚项的形式将交叉梯度约束条件加入到联合反演目标函数中,并通过高斯牛顿法对目标函数进行数值求解。模型试算结果表明,联合反演相比于单独反演获得了结构相似性更高的模型,电阻率模型对密度模型的纵向约束较为有效,密度模型纵向分辨率明显改善,联合反演能够获得更加准确的异常体空间结构分布。     

天津市重力数据反演解释

重力数据反演是获取地下地质信息的有效手段。本文通过对天津市全区密度和电性参数的统计分析,了解天津市地层的物性分布规律。在对研究区布格重力异常数据采用归一化总水平导数垂向导数（NVDR-THDR）技术处理的基础上,对断裂构造进行了识别,对构造单元进行了划分。然后结合研究区地质资料,应用Geosoft软件中的密度界面反演模块对各构造单元内的密度界面起伏进行反演。并以GOCAD软件为平台,构建了天津市三维可视化地质模型,借助大地电磁（MT）测深点虚拟钻孔,实现了对主要地质界面和构造的标定。最后利用布格重力异常数据拟合同位置地质剖面,验证了模型的可靠性。应用上述反演成果,结合区内地质认识,推断宝坻断裂（F₁）、蓟运河断裂（F₂）、F₃、杨柳青断裂（F₄）、F₇在中生代后活动性较强,沧东断裂（F₆）和天津断裂（F₃₀）在古近纪后活动性较强。     

谈重震联合反演问题

本文指出传统的重震联合反演中存在的问题,并建议充分利用地震资料作为形体参数进行分场,对分离出的目的层位的重力效应再利用Parker公式进行反演,以求出那些较深的或没有可靠地震资料的界面。     

复小波变换反演重力异常

对国外最新研究位场连续复小波变换理论的一系列文章进行了系统归纳、推导与总结,推出了板状体重力场的小波变换系数解析式.对齐次场源形成的重力场进行柯西小波变换,等效于重力场向上延拓和求导两种运算相结合,并服从小波变换双尺度定律.利用小波变换系数模沿极值轴线的变化特征同时反演重力场源的几何形状、埋深、倾角.独立编写了所有程序,并对不同理论模型进行了大量计算,对所有结果进行了分析与讨论.此法为重力场反演提供了一条新的途径,实用于重磁资料自动化处理、反演与解释.     

区域重力异常多尺度密度反演研究

重力测量观测得到的重力异常,反映的是不同深度和不同尺度异常源的叠加效应。在理论上,只有进行适当的异常分解,才能较为准确地反演异常体的物性与几何参数。这里首先对重力异常进行小波多尺度分解,再通过频谱分析求出各层对应的中心深度,然后确定各层的平均密度,用广义线性反演方法反演各层密度的扰动,进而得到各层的密度分布。通过塔里木盆地的重力异常的多尺度分析和密度反演应用实例,显示了多尺度反演方法对区域重力异常的有效性和应用价值。     

重力异常三维反演——视密度成像方法技术的应用

将起伏地形上测量的重力异常,延拓至平均水平面;对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的重力场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度结构.以此得到的密度,反映该深度层密度的近似分布,故称为视密度成像.在重力场的曲面向下延拓过程中,采用了新的延拓方法--迭代法,延拓深度大,延拓过程稳定;且不需解线性代数方程组,避开了制约三维反演实用化的计算时间的瓶颈问题.在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10 s.以新疆一个地区的实例说明这种方法的反演效果.     

基于粒子群算法的重力张量反演研究

重力梯度张量的定义是对重力位求二阶导数,相比于传统的布格重力异常,它在反映地下密度异常分布上有着更高的灵敏度,且能够进一步准确直接地反映目标体的边界.但对单个张量分量作反演时,可能会丢失一部份有用的信息,从而造成反演结果的误差.而全张量反演是将重力的五个梯度张量联合起来进行反演,这样做可以综合更丰富的场源信息.相比于传统做法中的布格重力异常反演和单重力张量分量反演,得到的反演结果不仅有了更高的分辨率,在识别目标体特征上也有更好的效果.粒子群算法是一种基于群体智能的优化迭代算法,这里利用粒子群算法对重力张量单分量、布格重力异常和全张量分别进行反演,并对结果进行简要分析.     

江汉盆地应城—监利剖面重震联合反演

使用重磁剖面图形交互实时计算正反演解释系统(IGGM)进行应城—监利剖面的重力反演。通过对剖面进行重震联合反演,得出该地区的构造格局,结果与地质事实相符,并推测出3条新的断层。J—T2和S两密度小的地层分隔其他密度大的地层,地层的速度、密度大小相间分布,形成“三硬夹两软”地层的规律。同时还分析了研究区重力、磁性和电性特征指示的地质构造,探讨了该区域的构造演变过程、基底、断层、褶皱、受力与构造运动之间的关系,指明喜山运动对江汉盆地改造和油气成藏的重要意义。     

基于井中磁测的磁性体空间位置和产状的判断方法研究

地下磁性体空间分布的精确探测是地质工程领域具有挑战性的科学技术难题之一.传统的地面磁测方法由于纵向分辨率不够,往往探测精度达不到要求.文章主要分析了厚板状体模型在不同磁化方向、不同方位以及钻孔穿过磁性体时的磁场特征,研究了井中磁测判断磁性体空间位置和产状的方法.该方法在南京某矿区ZK01孔进行应用,提高了反演的准确性,为下一步地质工作提供参考.     

洞庭湖地区重力资料精细反演解释

用快速准确重力三维正演算法计算白垩系顶面及以上各密度界面的重力异常,采用“剥皮法”从实测重力异常中减去自垩系顶面及以上各密度界面的重力效应后得到剩余异常,由此反演研究区内白垩系底面深度。由于采用快速三维反演算法并顾及地质及航磁异常信息,求得了白垩系厚度,计算出的底板埋深等更为合理、精细,为洞庭地区油气资源基础性研究及评价提供了重要的信息。     

三维等效源反演成像研究及应用

物探数据反演的多解性给资料处理和解释造成了一定的困难,而等效源法正是利用了反演的多解性,通过对等效源的密度进行反演得到地下真实的场源。采用棱柱体等效源,对三维理论模型重力异常进行反演成像计算和分析,并运用实际重力资料进行了计算和处理。理论和实践证明效果良好,表明了等效源反演在重力测量中的可行性和正确性。     

重力资料的三维密度反演

分别论述了在空间域与频率域中由重力资料反演三维密度分布的理论及其实现的方法,并提出了一种简便、实用的频率域三维密度反演算法。