正则化最小二乘反演法以及高斯-牛顿迭代法对初始模型进行反演和修正后，获得了修正反演模型。在本发明实施例中，如前所述，初始模型是粗模型，不分层次，并且只设置了一个电阻率值。为了进一步降低反演结果对初始模型的依赖性，在每一重反演和修正过程后，都需要对修正反演模型进行细化。在本发明实施例中，所述对修正反演模型进行层数细化就是对所述修正反演模型的层数进行翻倍，换句话说，即是将所述修正反演模型的层数按照2的指数级增长。模型层号m表示模型经过反演的重数，它与模型层数η间的关系如下:n = 2m+l，这里之所以要加一层，是因为在有限层厚下是无限深的大地深层。比如，如图2所示，初始反演模型Mtl还未经过反演，层数是2°+1 = 2，经过一次反演及修正后，反演模型MJl数变为3层，反演模型M 2层数变为5层，反演模型M 3层数变为9层，…，图中黑白两色只是为了区别层次。
[0056]对修正反演模型进行层次细化之后，还要设置每一层次的厚度，各层次的厚度可以不相同，具体可以根据勘测的需求设置。
[0057]在上述方法的基础上，得到本发明实施例中的模型细化算法，具体如下:
[0058]由1-1重模型Mw (层数η = 2^+1)细化至I重模型M1 (层数η = 2Χ+1层)，h (i)，rho(i)分别表示反演模型Mw第i层的层厚以及电阻率，细化后的模型^第i层的层厚及电阻率为hn⑴及rhon(i)。细化后的层厚以及电阻率为:
[0059]hn(2Xi_l) = h (i) / (1+a)
[0060]hn(2X i) =h⑴/(1+a) Xa
[0061]rhon (2 X i~l) = rho (i)
[0062]rhon (2 Xi) = rho (i)
[0063]rhon (2Χ+1) = rho (21_1+1)
[0064]其中，i = 1,2, 3,……，21—1，a为层厚增长因子。
[0065]步骤S103:重复步骤S102，直至所述修正反演模型的层数细化次数达到预设值或者所述修正反演模型的响应与观测数据的拟合误差小于第一阈值。
[0066]重复上述步骤对修正反演模型的反演与修正，直至所述修正反演模型的层数细化次数达到预设值，所述预设值可以根据勘探需求设定。或者，重复上述步骤对修正反演模型的反演与修正，直至所述修正反演模型的目标函数达到极小值，也就是说修正反演模型的响应于观测数据的拟合误差达到预设的阈值，可以包括拟合误差小于第一阈值，所述第一阈值是预先设置的。
[0067]下面将通过一个具体的实施场景来说明上述实施例方法，某工区的理论模型的电阻率分布如图3所示，设置初始模型为50Ω.πι，预设拟合误差值小于2%，最大层数细化次数为5次，最大迭代次数7次。按照实施例方法对所述初始模型进行反演、迭代，结果如图4所示，拟合误差为1.6%，小于预设值2%，反演时间为42秒。而现有技术中的方法需要经过25次迭代，结果如图5所示，拟合误差为1.7%，反演时间长达5分10秒，并且在浅部的反演效果相对差。
[0068]本发明实施例介绍的上述技术方案具有如下有益效果:本发明实施例提出的瞬变电磁电阻率反演方法通过对反演模型进行逐次细化，降低了反演过程对初始模型的依赖性，提高了反演过程收敛性，并且在一定程度上降低了反演的迭代次数，提高了反演速度。
[0069]下面介绍本发明实施例方法对应的装置，如图6所示，所述装置60包括初始模型单元61、细化单元62以及拟合单元63，其中:
[0070]初始模型单元61，用于设置初始反演模型，对所述初始反演模型进行反演，并获取修正反演模型。
[0071]细化单元62，用于对所述初始模型单元61获取的修正反演模型进行层数细化、反演和修正。
[0072]拟合单元63，用于重复细化单元62中对所述修正反演模型进行层数细化、反演和修正的步骤，直至所述修正反演模型的层数细化次数达到预设值或者所述修正反演模型的响应与观测数据的拟合误差小于第一阈值。
[0073]此外，如图6所示，所述细化单元62还包括细化子单元621，所述细化子单元621用于将所述修正反演模型的层数进行翻倍细化后，对所述修正反演模型进行反演和修正。
[0074]如图6所示，所述装置还包括迭代单元64，所述迭代单元64用于对所述修正模型进行高斯-牛顿迭代，当迭代次数不小于第二阈值或者迭代的拟合误差小于第三阈值时，所述迭代结束。
[0075]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
[0076]上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
[0077]为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0078]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
【主权项】
1.一种瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于，所述方法包括: 1)设置初始反演模型，对所述初始反演模型进行反演，并获取修正反演模型； 2)对所述修正反演模型进行层数细化、反演和修正； 3)重复步骤2)，直至所述修正反演模型的层数细化次数达到预设值或者所述修正反演模型的响应与观测数据的拟合误差小于第一阈值。2.根据权利要求1所述的瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于，所述对所述修正反演模型进行层数细化、反演和修正，具体包括: 将所述修正反演模型的层数进行翻倍细化后，对所述修正反演模型进行反演和修正。3.根据权利要求2所述的瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于，在将所述修正反演模型的层数进行翻倍细化后，设置所述修正反演模型各层的厚度及电阻率。4.根据权利要求3所述的瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于，保持所述电阻率由浅至深的分布不变。5.根据权利要求1所述的瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于， 所述反演的方法包括正则化最小二乘法反演法。6.根据权利要求5所述的瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于，采用所述正则化最小二乘法进行反演，具体包括: 对所述修正模型进行高斯-牛顿迭代，当迭代次数不小于第二阈值或者迭代的拟合误差小于第三阈值时，所述迭代结束。7.一种瞬变电磁电阻率的反演装置，其特征在于，所述装置包括: 初始模型单元，用于设置初始反演模型，对所述初始反演模型进行反演，并获取修正反演模型； 细化单元，用于对所述修正反演模型进行层数细化、反演和修正； 拟合单元，用于重复细化单元中对所述修正反演模型进行层数细化、反演和修正的步骤，直至所述修正反演模型的层数细化次数达到预设值或者所述修正反演模型的响应与观测数据的拟合误差小于第一阈值。8.根据权利要求7所述的瞬变电磁电阻率的反演装置，其特征在于，所述细化单元，还包括: 细化子单元，用于将所述修正反演模型的层数进行翻倍细化后，对所述修正反演模型进行反演和修正。9.根据权利要求8所述的瞬变电磁电阻率的反演装置，其特征在于，在将所述修正反演模型的层数进行翻倍细化后，设置所述修正反演模型各层的厚度及电阻率。10.根据权利要求9所述的瞬变电磁电阻率的反演装置，其特征在于，保持所述电阻率由浅至深的分布不变。11.根据权利要求7所述的瞬变电磁电阻率的反演装置，其特征在于，所述反演的方法包括正则化最小二乘法反演法。12.根据权利要求11所述的瞬变电磁电阻率的反演装置，其特征在于，还包括: 迭代单元，用于对所述修正模型进行高斯-牛顿迭代，当迭代次数不小于第二阈值或者迭代的拟合误差小于第三阈值时，所述迭代结束。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种瞬变电磁电阻率的反演方法，其特征在于，所述方法包括：1)设置初始反演模型，对所述初始反演模型进行反演，并获取修正反演模型；2)对所述修正反演模型进行层数细化、反演和修正；3)重复步骤2)，直至所述修正反演模型的层数细化次数达到预设值或者所述修正反演模型的响应与观测数据的拟合误差小于第一阈值。本发明实施例介绍的上述技术方案具有如下有益效果：本发明实施例提出的瞬变电磁电阻率反演方法通过对反演模型进行逐次细化，降低了反演过程对初始模型的依赖性，提高了反演过程收敛性，并且在一定程度上降低了反演的迭代次数，提高了反演速度。
【IPC分类】G01V3/08
【公开号】CN104914473
【申请号】CN201510276042
【发明人】杨云见, 何展翔, 何兰芳, 米晓利, 宋喜林
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月27日