[发明专利]一种基于井中岩石物性约束的航空-地面-井中磁异常数据联合反演方法

说明书

一种基于井中岩石物性约束的航空、地面、井中磁异常数据联合反演方法；将航空、地面、井中磁异常视为三种不同种类的数据，将引起三种数据异常的地下磁化率模型视为三种不同的“视”物理模型。联合反演中，将三种数据轮流作为主要观测数据，当其中一种数据作为主要观测数据时，其他两种数据反演的模型以交叉梯度项的形式作为结构约束加入到联合反演中，联合反演可得到三个不同的“视”磁化率模型。在反演过程中，未强化或弱化某种数据的权重，充分利用了各数据中的信息。利用线性回归神经网络模型处理三个“视”磁化率模型，再根据井中岩石磁化率对磁化率模型进行强约束，充分利用了井中采集岩石磁化率的信息，提高了反演结果的准确性。

技术领域

本发明属于磁力勘探技术领域，涉及一种基于井中岩石物性约束的航空-地面-井中磁异常数据联合反演方法。

背景技术

航空、地面、井中磁异常数据联合反演与单一平面(如地面)磁异常数据反演相比，由于信息增多，可降低反演多解性，提高反演准确性(Fedi et al,2005.Analysis ofdepth resolution in potential-field inversion.Geophysics,70(6):A1-A11；高秀鹤等，2020，不同高度重力数据和井中重力数据融合反演研究，物探与化探，44(6):1361-1367)。目前，实现航空、地面、井中多维位场数据(重力或磁力)联合反演的方法是：目标函数由数据拟合项和模型拟合项组成，航空、地面、井中位场数据均作为数据拟合项，模型拟合项保持不变(Geng et al.，3D joint inversion of gravity-gradient and boreholegravity data Australian Society of Exploration Geophysicists(ASEG)；王泰涵等.2020.空-地-井重力异常正则化协同密度反演方法.地球物理学报,63(07):2737-2750)。从方法技术角度，这种方法仍然是一种单独反演技术，并且，在目标函数中，难以合理的选择各数据的权重，也就是说，最后的反演结果很可能只由其中一种数据主导。因此，需要研发一种能够充分利用各数据信息的联合反演方法。此外，由于井中岩石物性是非常准确的先验信息，井中岩石物性如何加入到反演程序中，也是一个难点问题，一般通过模型加权函数或参数上下限约束的方法将物性信息加入到反演过程中。这种方法不能充分、有效的利用井中岩石物性信息。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种基于井中岩石物性约束的航空-地面-井中磁异常数据联合反演方法。

发明思想：地质体的磁化率异常可引起航空、地面、井中磁异常(磁感应强度异常)，常规的航空、地面、井中磁异常联合反演，将三种数据视为同一种数据，共同反演磁化率模型。由于航空、地面、井中磁异常在数据采集、数据处理过程中，基点位置、点距大小、测区范围都可能不同，难以均衡各数据的贡献程度。为了克服这个问题，本发明将航空、地面、井中磁异常视为三种不同种类的数据异常，将引起三种数据异常的地下磁化率模型视为三种不同的“视”物理模型。基于这种思想，建立三参数联合反演目标函数，三种数据轮流作为主要观测数据，当其中一种数据作为观测数据时，其他两种数据反演的模型以交叉梯度项的形式作为结构约束加入到联合反演中，得到三个“视”磁化率模型。将三个“视”磁化率模型输入到线性回归神经网络模型得到磁化率模型，最后，根据井中岩石磁化率对磁化率模型进行进一步约束，最终得到磁化率模型。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于井中岩石磁化率约束的航空-地面-井中磁异常数据联合反演方法，包括以下步骤：

a、利用航空磁异常数据d₁、地面磁异常数据d₂、井中磁异常数据d₃分别建立数据拟合项：