一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法及系统，包括以下步骤：将电磁频率测深处理成果数据消除静态效应，获得消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据；利用消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据提高频率测深成果的可视化和分层解释效果，得到一成果拟地震剖面；建立频率域中的一激发模型，根据激发模型获得激发极化效应的幅频特性曲线和相频特性曲线；根据幅频特性曲线和相频特性曲线提取极化参数，利用极化参数进行辅助探测，得到富水区数据；根据富水区数据得到双频幅频率曲线图，利用双频幅频率曲线图对富水区进行解释。本发明专利技术达到了对深部地层界面及富水区进行精细刻画的目的。水区进行精细刻画的目的。水区进行精细刻画的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法及系统


[0001]本专利技术涉及地质勘探
，具体涉及一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法及系统。

技术介绍

[0002]重、磁、电、震等地球物理勘探方法技术中，地震勘探有其它方法无法比拟的优势，特别在沉积岩区通过反射波解释的地层起伏形态和构造直观明晰，数据格式、处理解释软件的标准化和成果的可视化程度较高。在电磁法勘探中，为了提供与反射地震勘探相类似的成果，拟地震处理方面做了很多工作，如大地电磁测深、瞬变电磁测深等数据的拟地震处理，但实际效果并不理想，没有投入生产的成熟技术。
[0003]针对上述的问题，人们将已有的电磁频率测深处理成果数据地震数据格式化(SEG
‑
Y格式)后，利用地震成熟的可视化解释平台提高频率测深成果的可视化和分层解释，从而在一些方面可以提高成果的准确性和直观性。这里电磁频率测深处理成果数据主要是视电阻率。但是，由于视电阻率随深度变大、受静态位移影响，分层显示效果不明显，辅助解释作用小，从而导致对地层界面和富水区的解释不清晰。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法及系统，用于解决现有技术随深度变大对地层界面和富水区解释不清晰的技术问题，从而达到对深部地层界面及富水区进行精细刻画的目的。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法，包括以下步骤：
[0007]将电磁频率测深处理成果数据消除静态效应，获得消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据；
[0008]利用所述消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据提高频率测深成果的可视化和分层解释效果，得到一成果拟地震剖面；
[0009]建立频率域中的一激发模型，根据所述激发模型获得激发极化效应的幅频特性曲线和相频特性曲线；
[0010]根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线提取极化参数，利用所述极化参数进行辅助探测，得到富水区数据；
[0011]根据所述富水区数据得到双频幅频率曲线图，利用所述双频幅频率曲线图对富水区进行解释。
[0012]作为本专利技术优选的实施方式，在将电磁频率测深处理成果数据消除静态效应时，包括：
[0013]利用相位数据消除所述电磁频率测深处理成果数据的静态效应。
[0014]作为本专利技术优选的实施方式，在利用相位数据消除所述电磁频率测深处理成果数
据的静态效应时，包括：
[0015]利用视电阻率获得相应的相位数据，根据所述相位数据得到相位的零点位置和相位的极大值位置；
[0016]根据所述相位的零点位置和所述相位的极大值位置得到准确的电性界面。
[0017]作为本专利技术优选的实施方式，在利用视电阻率获得相应的相位数据时，包括：
[0018]根据一频率下电磁波阻抗获得对应的视电阻率，并利用所述视电阻率得到所述频率下的相位数据，具体如公式1所示：
[0019][0020]式中，ρ
s
(f)是频率f电磁波阻抗计算的视电阻率，是频率f下的相位数据。
[0021]作为本专利技术优选的实施方式，在建立频率域中的一激发模型时，包括：
[0022]根据角频率为0时的激发模型阻抗、充电率、激发极化过程的时间常数以及频率相关系数，建立所述激发模型。
[0023]作为本专利技术优选的实施方式，所述激发模型具体如公式2所示：
[0024][0025]式中，Z(iw)为角频率w时的激发模型阻抗，Z(0)为角频率0时的激发模型阻抗，m为充电率，τ为表征激发极化过程的时间常数，c为频率相关系数。
[0026]作为本专利技术优选的实施方式，在根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线提取极化参数时，包括：
[0027]预设一极化频段，根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线在所述极化频段中选取两个频率，并获取所述两个频率的阻抗；
[0028]根据所述两个频率的阻抗提取所述极化参数。
[0029]作为本专利技术优选的实施方式，在根据所述两个频率的阻抗提取所述极化参数时，包括：
[0030]通过获取第一阻抗和第二阻抗间的差值，提取到所述极化参数，具体如公
[0031]式3所示：
[0032][0033]式中，Z(f
L
)为所述第一阻抗，Z(f
H
)为所述第二阻抗，F1为所述极化参数；
[0034]其中，所述两个频率的阻抗分别为所述第一阻抗和所述第二阻抗，所述第二阻抗对应的频率高于所述第一阻抗对应的频率。
[0035]作为本专利技术优选的实施方式，在根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线提取极化参数时，包括：
[0036]预设一极化频段，根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线在所述极化频段中选取两个频率，并获取所述两个频率的电流归一化电位；
[0037]根据所述两个频率的电流归一化电位提取所述极化参数，具体如公式4所示：
[0038][0039]式中，U(f
L
)为第一电流归一化电位，U(f
H
)为第二电流归一化电位，F2为所述极化参数；
[0040]其中，所述两个频率的电流归一化电位分别为所述第一电流归一化电位和所述第二电流归一化电位，所述第二电流归一化电位对应的频率高于所述第一电流归一化电位对应的频率。
[0041]一种深部地层界面及富水区的精细刻画系统，包括：
[0042]消除单元：用于将电磁频率测深处理成果数据消除静态效应，获得消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据；
[0043]剖面构建单元：用于利用所述消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据提高频率测深成果的可视化和分层解释效果，得到一成果拟地震剖面；
[0044]激发单元：用于建立频率域中的一激发模型，根据所述激发模型获得激发极化效应的幅频特性曲线和相频特性曲线；
[0045]辅助探测单元：用于根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线提取极化参数，利用所述极化参数进行辅助探测，得到富水区数据；
[0046]刻画单元：用于根据所述富水区数据得到双频幅频率曲线图，利用所述双频幅频率曲线图对富水区进行解释。
[0047]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0048](1)采用本专利技术所提供的方法获得的成果拟地震剖面图，相较于传统解释用的反演电阻率剖面图能清晰地显示断层和奥灰顶界面，成果直观；
[0049](2)本专利技术利用极化参数进行辅助探测，从而能准确探测到地下(热)水、金属硫化物矿床、石墨矿床等高极化矿产，特别在绿色能源地下热水勘查中发挥作用。
[0050]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0051]图1
‑
是本专利技术实施例的山东某地运用广域电磁法探测地热能的反演电阻率剖面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，包括以下步骤：将电磁频率测深处理成果数据消除静态效应，获得消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据；利用所述消除静态效应后的电磁频率测深处理成果数据提高频率测深成果的可视化和分层解释效果，得到一成果拟地震剖面；建立频率域中的一激发模型，根据所述激发模型获得激发极化效应的幅频特性曲线和相频特性曲线；根据所述幅频特性曲线和所述相频特性曲线提取极化参数，利用所述极化参数进行辅助探测，得到富水区数据；根据所述富水区数据得到双频幅频率曲线图，利用所述双频幅频率曲线图对富水区进行解释。2.根据权利要求1所述的深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，在将电磁频率测深处理成果数据消除静态效应时，包括：利用相位数据消除所述电磁频率测深处理成果数据的静态效应。3.根据权利要求2所述的深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，在利用相位数据消除所述电磁频率测深处理成果数据的静态效应时，包括：利用视电阻率获得相应的相位数据，根据所述相位数据得到相位的零点位置和相位的极大值位置；根据所述相位的零点位置和所述相位的极大值位置得到准确的电性界面。4.根据权利要求3所述的深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，在利用视电阻率获得相应的相位数据时，包括：根据一频率下电磁波阻抗获得对应的视电阻率，并利用所述视电阻率得到所述频率下的相位数据，具体如公式1所示：式中，ρ
s
(f)是频率f电磁波阻抗计算的视电阻率，是频率f下的相位数据。5.根据权利要求1所述的深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，在建立频率域中的一激发模型时，包括：根据角频率为0时的激发模型阻抗、充电率、激发极化过程的时间常数以及频率相关系数，建立所述激发模型。6.根据权利要求5所述的深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，所述激发模型具体如公式2所示：式中，Z(iw)为角频率w时的激发模型阻抗，Z(0)为角频率0时的激发模型阻抗，m为充电率，τ为表征激发极化过程的时间常数，c为频率相关系数。7.根据权利要求1所述的深部地层界面及富水区的精细刻画方法，其特征在于，在根据
所述幅频特性曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗国平，刘镜竹，齐朝华，赵云，孟凡彬，刘鹏，齐黎黎，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院，
类型：发明
国别省市：