一种大地电磁激电反演方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本申请涉及油气地球物理勘探，特别地涉及一种大地电磁激电反演方法、装置、存储介质以及电子设备。

背景技术：

1、随着mt正演精度的不断提升，大地电磁反演与实际资料处理解释能力也获得了较大提高，并已广泛应用于油气、地热田及矿产资源勘探等实际地质的解释。

2、常用的大地电磁非线性反演方法主要包括：快速松弛反演(简称rri)、occam反演、gauss-newton反演(简称gn)、非线性共轭梯度(简称nlcg)反演等。其中，非线性共轭梯度法因其具有稳定性强、收敛速度快的显著优势，目前已成为大地电磁实际资料处理中最重要的二维反演方法之一。

3、现有技术下，常规的大地电磁电阻率反演多解性强，且不能有效满足当前高精度电磁勘探解释需求的问题，因此亟需一种新的反演方法以提高大地电磁勘探方法的分辨能力。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提出一种大地电磁激电反演方法、装置、存储介质以及电子设备。通过建立致密气激电模型，完成基于cole-cole模型的大地电磁正演，将正演结果作为反演数据，来进行基于cole-cole复电祖率模型的大地电磁激电反演方法研究。

2、本申请的第一个方面，提供了一种大地电磁激电反演方法，所述方法包括：

3、基于maxwell方程组，获得电磁波在二维构造条件下的亥姆霍兹表达式；

4、根据预设致密气激电模型和所述亥姆霍兹表达式进行大地电磁正演操作，获得大地电磁视电阻率数据；

5、根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作，获得反演激电参数。

6、在一些实施例中，所述maxwell方程组的微分表达式包括：

7、

8、其中，e为电场强度，b为磁感应强度，d为电位移矢量，h为磁场强度，j为电流密度，q为电荷密度，t为时间。

9、在一些实施例中，在忽略位移电流的情况下，所述亥姆霍兹表达式包括：

10、

11、其中，ex、hx分别为电磁和磁场在方向坐标x的分量，i为虚数单位，ω为角频率，μ为磁导率，σ为电导率。

12、在一些实施例中，所述根据预设致密气激电模型和所述亥姆霍兹表达式进行大地电磁正演操作，包括：

13、根据预设致密气激电模型和所述亥姆霍兹表达式，基于cole-cole模型进行大地电磁正演操作。

14、在一些实施例中，所述根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作，包括：

15、根据所述大地电磁视电阻率数据，通过非线性共轭梯度反演方法进行反演操作。

16、在一些实施例中，在根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作过程中的卡尼亚视电阻率和相位计算表达式包括：

17、

18、其中，ρxy、分别为te极化模式条件下视电阻率和相位，ρyx、分别为tm极化模式条件下视电阻率和相位，ex、ey分别为电场在x和y方向的分量，hx、hy分别为磁场在x和y方向的分量，im为复数的实部，re为复数的虚部。

19、在一些实施例中，在通过非线性共轭梯度反演方法进行反演操作过程中的反演目标函数通过下式表示：

20、

21、其中，为目标函数，m0为初始模型，mref为先验模型，m为模型参数，cm为模型协方差矩阵，cd为数据协方差矩阵，λ为正则化因子，为正演算子。

22、本申请的第二个方面，提供了一种装置，所述装置包括：

23、第一获取模块，用于基于maxwell方程组，获得电磁波在二维构造条件下的亥姆霍兹表达式；

24、第二获取模块，用于根据预设致密气激电模型和所述亥姆霍兹表达式进行大地电磁正演操作，获得大地电磁视电阻率数据；

25、第三获取模块，根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作，获得反演激电参数。

26、本申请的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用以实现如上文所述的方法。

27、本申请的第四个方面，提供了一种电子设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上文所述的方法。

28、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下优点或有益效果：

29、本申请所公开的基于cole-cole复电祖率模型的大地电磁激电反演方法，利用岩石激发极化特征，采用有限差分方法进行大地电磁正演模拟时，将复电祖率模型代替原有的单一电阻率，从而降低反演的多解性。采用反演激电参数进行大地电磁数据地质解释，能够提高电磁法在致密油气勘探中的精度。

技术特征：

1.一种大地电磁激电反演方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述maxwell方程组的微分表达式包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在忽略位移电流的情况下，所述亥姆霍兹表达式包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设致密气激电模型和所述亥姆霍兹表达式进行大地电磁正演操作，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作过程中的卡尼亚视电阻率和相位计算表达式包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在通过非线性共轭梯度反演方法进行反演操作过程中的反演目标函数通过下式表示：

8.一种装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用来实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，执行如权利要求1～7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种大地电磁激电反演方法、装置、存储介质以及电子设备。所述方法包括：基于Maxwell方程组，获得电磁波在二维构造条件下的亥姆霍兹表达式；根据预设致密气激电模型和所述亥姆霍兹表达式进行大地电磁正演操作，获得大地电磁视电阻率数据；根据所述大地电磁视电阻率数据进行反演操作，获得反演激电参数。利用岩石激发极化特征，采用有限差分方法进行大地电磁正演模拟时，将复电祖率模型代替原有的单一电阻率，从而降低反演的多解性。采用反演激电参数进行大地电磁数据地质解释，能够提高电磁法在致密油气勘探中的精度。

技术研发人员：徐凤姣,郭全仕,林正良
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24