[发明专利]高分辨地电阻率快速成像方法

摘要

本发明涉及一种高分辨地电阻率快速成像方法，包括高分辨地电阻率图像重建的反演和高分辨地电阻率快速成像，前者在常规佐迪反演方法的基础上，对反演得到的电阻率曲线进行微分运算，绘制GDS~Z图，实现微分成像；后者针对三层地电模型，在达扎诺克反演法的基础上，分别对四种不同达扎诺克反演曲线进行校正系数的拟合，通过非线性最小二乘拟合函数1squcurvefit拟合出第一层和第二层的校正系数绘制GDS~Z图，实现微分成像。本发明能够比较直观地看到岩性分界面的位置，以GDT高分辨探测仪探测数据为研究对象，通过GDS微分成像技术，提高了对薄层的分辨能力，反演的精度和可靠性都得到了提高。

主权项

1.高分辨地电阻率快速成像方法，其特征在于：

包括以下步骤：

(1)高分辨地电阻率图像重建的反演，在常规佐迪反演方法的基础上，对反演得到的电阻率曲线进行微分运算，绘制GDS～Z图，实现微分成像；

(2)高分辨地电阻率快速成像，针对三层地电模型，在达扎诺克反演法的基础上，分别对四种不同达扎诺克反演曲线进行校正系数的拟合，通过非线性最小二乘拟合函数1squcurvefit拟合出第一层和第二层的校正系数绘制GDS～Z图，实现微分成像。

2.根据权利要求1所述的高分辨地电阻率快速成像方法，其特征在于：

高分辨地电阻率图像重建的反演的步骤包括：

建立初始模型；

确定各层的深度；

利用正演公式，计算电阻率变换函数T_L(k)；

构建极小目标函数δ；

得到满足δ极小的最佳步长矢量ΔP，然后对Pⁱ进行校正，求得Pⁱ⁺¹点(Pⁱ⁺¹＝Pⁱ+ΔP)；

反复迭代，逐次逼近，使T_L(k,Pⁱ)真正接近于T₁(k)，从而求得更精确到ΔP；

得到反演结果，绘制ρ(z)～z曲线；

求取GDS值；

绘制GDS～z曲线，也即曲线；

采用滑动光滑技术和三次样条函数插值对数据进行复构；然后，对重构以后的数据进行高密度采样，最后实现微分成像。

3.根据权利要求1所述的高分辨地电阻率快速成像方法，其特征在于：

高分辨地电阻率快速成像的步骤包括：

把ρ_s(r)～r看为达扎诺克曲线

计算

计算深度z及相应的电阻率；

绘ρ(z)～z曲线；

构建自适应系数的关系式；

导出自适应校正系数；

通过校正系数对ρ(z)～z曲线进行校正，重新生成ρ(z)～z曲线；

求取GDS值；

绘制GDS～z曲线，也即曲线；

采用滑动光滑技术和三次样条函数插值对数据进行复构；然后，对重构以后的数据进行高密度采样，最后实现GDS微分成像。

4.根据权利要求2所述的高分辨地电阻率快速成像方法，其特征在于：

高分辨地电阻率图像重建的反演的具体步骤包括：

步骤1：建立初始模型：

假设地层的层数和测深曲线的点数一样多，每层的电阻率为测深曲线上相应各点的视电阻率，每层的深度等于测深曲线上相应各点的电极距再乘以一个深度转换因子，这样就得到了一个初始模型(h_i,ρ_i,i＝1,2…n)；

步骤2：确定各层的深度：

由于在反演算法中，各层的深度初值是用电极距再乘以一个深度转换因子代替的，即在反演中为使反演收敛速度加快，对深度的反演结果采用如下迭代格式：

H⁽ⁱ⁺¹⁾＝(H⁽ⁱ⁾+ΔH⁽ⁱ⁾)·K   (1)

其中K为深度转换因子；K的选择方法归结为：

①设最初的深度转换因子为K＝1，初始模型各层的深度值等于相应的电极距值；

②计算初始模型的理论视电阻率值ρ_C；

③计算理论视电阻率与实测视电阻率测深数据的均方根误差R：

其中：i是迭代次数，j是第j层或第j个电极距，ρ₀(j)是第j个电极距上的实测视电阻率值，ρ_ci(j)为第j次迭代第j个电极距上计算的理论视电阻率值；

④若R₀>R₁，则缩小深度转换因子，即K＝0.9K，重复②③步，并比较均方根误差，直至R_i>R_i‑1时，这时的深度转换因子K为最佳值；

步骤3：利用正演公式，计算电阻率变换函数T_L(k)；

步骤4：构建极小目标函数δ；

将正演得到的T_L(k)与实测的变换函数T₁(k)比较，求出二者的方差；