一种重力剖面正反演方法及装置与流程

本发明涉及重力勘探，尤其涉及一种重力剖面正反演方法及装置。

背景技术：

1、重力勘探是通过使用重力仪进行重力数据采集，经数据计算获得布格重力异常，再通过数据处理、反演和地质解释获得地下地质结构及矿产和资源分布的地球物理勘探方法。重力数据采集和计算布格重力异常是重力勘探的基础，重力数据处理目的是提取包含特定地质信息的重力异常，为地质解释提供依据，重力反演是通过正反演计算获得地下地质体或构造的几何特征和密度分布，为地质研究和能源资源勘探开发提供信息。可见重力反演在重力勘探中占有非常重要的地位。重力反演包括剖面正反演和平面反演等，本发明的技术涉及重力资料剖面正反演。

2、现有重力剖面正反演技术是依据已经获得的地质和物探资料建立初始地质和密度模型，通过重力正反演计算，获得尽可能接近真实地质情况的地质模型。在重力剖面正反演中，使用的重力数据是布格重力异常或剩余重力异常。由于重力异常是地下所有密度体在地面的综合反映，多种地质模型可以产生相近的重力效应，造成重力反演多解性强，同时由于布格重力异常或剩余重力异常对地质模型变化不敏感，造成重力勘探精度较低，如何获得更高精度的重力正反演结果一直是重力工作者追求的目标。

3、为提高重力剖面正反演精度，研究人员研究形成了多种重力剖面正反演技术。一是把已知的可靠资料(地面地质、钻井、地震、电磁资料等)引入初始地质模型，通过约束反演提高重力反演精度，该方法整体提高了反演精度，尤其在约束点附近反演精度较高，但远离约束点位置的精度得不到保证，况且在重力勘探阶段一般可靠的已知资料较少，使得反演精度提高的潜力有限。二是模型正演选择法，通过结合其它已知资料设立多种可能的模型，以正演拟合效果好的模型作为最终反演结果，但由于重力的等效性，模型正演选择法受限于建立的初始模型，也不能保证反演结果的正确性。因此重力工作者一直在寻找新的重力正反演方法，期望重力剖面正反演精度得到更大提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了重力剖面正反演方法及装置，解决了传统的重力剖面正反演精度低的问题，提升了重力勘探的效果，使重力勘探能够发挥更大作用。

2、基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种重力剖面正反演方法，具体包括如下步骤：

3、基于研究区的重力资料、已有的地质和物探成果及密度资料构建初始模型；

4、对所述初始模型进行剩余重力异常剖面正反演，得到第一修正模型；

5、对所述第一修正模型进行重力水平梯度异常剖面正反演，得到第二修正模型；

6、对所述第二修正模型进行重力垂直一阶导数异常剖面正反演，得到第三修正模型；

7、返回对所述第三修正模型循环进行所述剩余重力异常剖面正反演、重力水平梯度异常剖面正反演、重力垂直一阶导数异常剖面正反演中的一个或多个步骤，直至剩余重力异常剖面正反演、重力水平梯度异常剖面正反演、重力垂直一阶导数异常剖面正反演的结果均满足预设条件，得到最终模型。

8、在一些实施方式中，基于研究区的重力资料、已有的地质和物探成果及密度资料构建初始模型，包括：

9、基于所述重力资料得到布格重力异常数据；

10、基于所述布格重力异常数据和研究区的地形得到实测剩余重力异常；

11、基于所述实测剩余重力异常、已有的地质和物探成果及密度资料构建初始模型。

12、在一些实施方式中，方法进一步包括：

13、对所述实测剩余重力异常分别进行水平梯度模量计算和垂直一阶导数计算，得到实测重力水平梯度异常和实测重力垂直一阶导数异常。

14、在一些实施方式中，对所述初始模型进行剩余重力异常剖面正反演，得到第一修正模型包括：

15、对所述初始模型进行重力正演计算，得到初始模型的重力异常；

16、对所述初始模型的重力异常和所述实测剩余重力异常进行拟合对比；

17、基于所述初始模型的重力异常和所述实测剩余重力异常的拟合对比情况修改所述初始模型，得到所述第一修正模型。

18、在一些实施方式中，基于所述初始模型的重力异常和所述实测剩余重力异常的拟合对比情况修改所述初始模型，得到所述第一修正模型，包括：

19、基于所述初始模型的重力异常和所述实测剩余重力异常的拟合对比情况修改所述初始模型，得到第一初始修正模型；

20、对所述第一初始修正模型进行重力正演计算，得到第一初始修正模型的重力异常；

21、对所述第一初始修正模型的重力异常和所述实测重力异常进行拟合对比；

22、若是所述第一初始修正模型的重力异常和所述实测重力异常的拟合对比不满足预设条件，则修改所述第一初始修正模型并返回对修改后的模型进行重力正演计算的步骤，直到修改后的模型的重力异常和所述实测重力异常的拟合对比符合预设条件，得到最终的第一修正模型。

23、在一些实施方式中，方法进一步包括：

24、若是所述第一初始修正模型的重力异常和所述实测重力异常的拟合对比满足预设条件，则确定所述第一初始修正模型为最终的第一修正模型。

25、在一些实施方式中，对所述第一修正模型进行重力水平梯度异常剖面正反演，得到第二修正模型，包括：

26、对所述第一修正模型进行重力水平梯度正演计算，得到第一修正模型的重力水平梯度异常；

27、对所述第一修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常进行拟合对比；

28、基于所述第一修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常的拟合对比情况修改所述第一修正模型，得到所述第二修正模型。

29、在一些实施方式中，基于所述第一修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常的拟合对比情况修改所述第一修正模型，得到所述第二修正模型，包括：

30、基于所述第一修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常的拟合对比情况修改所述第一修正模型，得到第二初始修正模型；

31、对所述第二初始修正模型进行重力水平梯度正演计算，得到第二初始修正模型的重力水平梯度异常；

32、对所述第二初始修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常进行拟合对比；

33、若是所述第二初始修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常的拟合对比不满足预设条件，则修改所述第二初始修正模型并返回对修改后的模型进行重力水平梯度正演计算的步骤，直到修改后的模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常的拟合对比符合预设条件，得到最终的第二修正模型。

34、在一些实施方式中，方法进一步包括：

35、若是所述第二初始修正模型的重力水平梯度异常和所述实测重力水平梯度异常的拟合对比满足预设条件，则确定所述第二初始修正模型为最终的第二修正模型。

36、在一些实施方式中，对所述第二修正模型进行重力垂直一阶导数异常剖面正反演，得到第三修正模型，包括：

37、对所述第二修正模型进行重力垂直一阶导数正演计算，得到第二修正模型的重力垂直一阶导数异常；

38、对所述第二修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常进行拟合对比；

39、基于所述第二修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常的拟合对比情况修改所述第二修正模型，得到第三修正模型。

40、在一些实施方式中，基于所述第二修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常的拟合对比情况修改所述第二修正模型，得到第三修正模型，包括：

41、基于所述第二修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常的拟合对比情况修改所述第二修正模型，得到第三初始修正模型；

42、对所述第三初始修正模型进行重力垂直一阶导数正演计算，得到第三初始修正模型的重力垂直一阶导数异常；

43、对所述第三初始修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常进行拟合对比；

44、若是所述第三初始修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常的拟合对比不满足预设条件，则修改所述第三初始修正模型并返回对修改后的模型进行重力垂直一阶导数正演计算的步骤，直到所述修改后的模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常的拟合对比符合预设条件，得到最终的第三修正模型。

45、在一些实施方式中，方法进一步包括：

46、若是所述第三初始修正模型的重力垂直一阶导数异常和所述实测重力垂直一阶导数异常的拟合对比满足预设条件，则确定所述第三初始修正模型为最终的第三修正模型。

47、本发明实施例的另一方面，还提供了一种重力剖面正反演装置，包括：

48、构建模块，所述构建模块配置为基于研究区的重力资料、已有的地质和物探成果及密度资料构建初始模型；

49、第一修正模块，所述第一修正模块配置为对所述初始模型进行剩余重力异常剖面正反演，得到第一修正模型；

50、第二修正模块，所述第二修正模块配置为对所述第一修正模型进行重力水平梯度异常剖面正反演，得到第二修正模型；

51、第三修正模块，所述第三修正模块配置为对所述第二修正模型进行重力垂直一阶导数异常剖面正反演，得到第三修正模型；

52、循环修正模块，所述循环修正模块配置为返回对所述第三修正模型循环进行所述剩余重力异常剖面正反演、重力水平梯度异常剖面正反演、重力垂直一阶导数异常剖面正反演中的一个或多个步骤，直至剩余重力异常剖面正反演、重力水平梯度异常剖面正反演、重力垂直一阶导数异常剖面正反演的结果均满足预设条件，得到最终模型。

53、本发明至少具有以下有益技术效果：通过构建初始模型；对初始模型进行剩余重力异常剖面正反演，得到第一修正模型；对第一修正模型进行重力水平梯度异常剖面正反演，得到第二修正模型；对第二修正模型进行重力垂直一阶导数异常剖面正反演剖面正反演，得到第三修正模型；返回对第三修正模型循环进行剩余重力异常剖面正反演、重力水平梯度异常剖面正反演、重力垂直一阶导数异常剖面正反演中的一个或多个步骤，直至剩余重力异常剖面正反演、重力水平梯度异常剖面正反演、重力垂直一阶导数异常剖面正反演的结果均满足预设条件，得到最终模型，提高了重力剖面正反演的精度。