地球物理反演理论课件.ppt

报告人 苏朱刘,长江大学,Copyright 2005,地球物理反演理论,2,油气藏存在于地层中(圈闭), 并且是构造运动的产物.,一 引言,找油、地质、物探的关系油气藏的特点,反演理论,3,一 引言,地质法 （地面地质调查和地下地质研究） 主要是在地面和井,找油、地质、物探的关系研究现今地层及构造的方法,钻井法 （参数井、探井、生产井） 一孔之见,地球物理法 （物探和测井） 多个垂向剖面和井,地球化学、数学地质、遥感、地热、卫照等,反演理论,4,一 引言,找油、地质、物探的关系研究油气藏的方法,应用地质理论结合地质及地球物理等勘探成果，推测构造运动的历史，研究生储盖组合，进而达到预测油气藏的目的。,现代,过 去,反演理论,5,地球物理通过地面和地下(井中)的物理实验试图获取现今地下地层的分布状态的图象. 结合地质理论推测构造运动的历史. 研究油气藏现今在哪?,一 引言,反演理论,6,确定地层的状态和构造也就是确定地层的界面(埋深和形状). 界面是什么? 对地球物理来说,界面即是物理性质发生变化的面. 物理性质?,一 引言,反演理论,7,物理性质 地球物理方法 速度 地震 密度 重力 磁性(磁导率/磁化强度) 磁法 电阻率/介电性/磁化率 电法 极化率 激发极化 ? ?,一 引言,反演理论,8,重力勘探,重力异常 研究,重力异常研究：反演问题,反演问题：已知（重力观测值经各项校正后得到的）g在地面的值，推测地下密度分布不均匀体的信息（埋深、规模等）。,谜面,谜底,9,重力勘探,重力异常 研究,重力异常研究：反演问题,深度,1 初始模型设计:地质;地震;其它地球物理资料. 2 重力异常反演的最终成果是什么?密度层分布状况的深度剖面. 3 重力成果的解释问题:与其它地质、地震、测井资料作综合解释.,10,磁法勘探,难,S,1、Ta并不完全知道， 2、有时也是未知的， 3、积分的反向操作,磁异常,?,11,磁法勘探,磁异常,图中K是磁化率,是密度. 磁异常反演的最终结果是: 磁化率不同的磁性层的深度剖面图,12,电法勘探,类似于地震的方法-用电流激发地球,直流垂向电测深法,13,电法勘探,直流垂向电测深法,“直流垂向电测深法”实测数据的反演（水平层状介质的情况）,14,RMS convergent curve Data points =60 rms error =0.6% Number of iteration =4000,Model (KH type ) Black & dash line : Model (4 Layers) Black cross line: Initial model Red & green line : Inversion Result (60 layers),电法勘探,直流垂向电测深法,“直流垂向电测深法”的反演（水平层状介质的情况,反演例子（层）,15,电法勘探,直流垂向电测深法,“直流垂向电测深法”的反演（二维介质的情况）实例,16,电法勘探,瞬变电磁测深法,LowTEM法均匀各向同性水平层状介质电磁场的特性,17,Black square: theoretical response Red cross: initial model response Blue dot: fit response 60 delay time data points rms =3.46%, Number of iteration=48,Model A (HK type ) Black line: Model (4 Layers) Black cross: Initial model RED line: Inversion Result (60 layers),电法勘探,瞬变电磁测深法,LowTEM法均匀各向同性水平层状介质反演,18,Hunan carbonate rock zone(local structure),LowTEM - Examples,电法勘探,瞬变电磁测深法,LowTEM法均匀各向同性二维介质反演及解释实例,LowTEM剖面勘探 上：二维反演的电阻率-深度剖面 （彩色电阻率充填方式) 下：解释的地质剖面（逆冲推覆构造）,19,CMLoop(coincident-loop) layout and N layered 1-D Model,电法勘探,瞬变电磁测深法,s法（简介）,20,Black square: theoretical response Red cross: initial model response Blue dot: fit response 60 delay time data points;radius=250m rms =2.05%; Number of iteration =98,Model (HKHK type ) Black line: Model (6 Layers) Black cross: Initial model RED line : Inversion Result (60 layers),电法勘探,瞬变电磁测深法,s法（简介）,CMLoop1D inversion,21,第一电性层 低阻 干燥黄土层,第二电性层 高阻 河床砾岩,第三电性层 低阻 细砂岩 粘土,第四电性层 高阻 粗砂岩 砾岩,第五电性层 低阻 细砂岩 粘土,第六电性层 高阻 粗砂岩 砾岩,Xinjiang (Juggar basin) Shallow structure investigation,CMLoop法（简介）,电法勘探,瞬变电磁测深法,CMLoop剖面勘探 浅层地质结构调查,CMLoop Application,22,MT Layout and N layers 1-D model,电法勘探,大地电磁测深法,MT法均匀各向同性水平层状介质空间中大地电磁场的特性,23,电法勘探,大地电磁测深法,MT法均匀各向同性水平层状介质空间中的视电阻率,24,5 layers model Star:theoretical response Cross: fit response 40 periods rms =2.1% Number of iteration =1000,RED thin line: Model (5 Layers) Black line: Inversion Result (40 layers),电法勘探,大地电磁测深法,MT法均匀各向同性水平层状介质空间中视电阻率反演,25,China (Tarim basin): (Thrust overriding structure),电法勘探,大地电磁测深法,塔里木盆地二维勘探（南缘逆冲推覆带）,MT法应用例子,26,地震勘探,人工或天然地震方法,用地震波激发地球,27,地震勘探,人工或天然地震方法,叠加,深度偏移,反演解释,28,地球物理方法(实验)总的描述物理世界,一 引言,反演理论,输入:激发,输出:地球物理数据,29,地球物理方法(实验)总的描述数学模型,一 引言,反演理论,模型空间,数据空间,30,地球物理方法(实验)总的描述正演问题,一 引言,反演理论,31,一 引言,反演理论,32,地球物理方法(实验)总的描述反演问题,一 引言,反演理论,33,5 layers model Star:theoretical response Cross: fit response 40 periods rms =2.1% Number of iteration =1000,RED thin line: Model (5 Layers) Black line: Inversion Result (40 layers),MT法均匀各向同性水平层状介质空间中视电阻率反演,反演理论,34,地球物理方法(实验)线性系统,一 引言,反演理论,35,地球物理方法(实验)一维线性系统,一 引言,反演理论,36,地球物理方法(实验)一维线性系统,一 引言,反演理论,37,地球物理方法(实验)连续与离散模型,一 引言,反演理论,38,地球物理方法(实验)连续与离散模型,一 引言,反演理论,39,地球物理方法(实验)连续与离散模型,一 引言,反演理论,40,地球物理方法(实验)数据特征,一 引言,反演理论,41,地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题,一 引言,反演理论,42,地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题,一 引言,反演理论,43,地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题,一 引言,反演理论,44,地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题,一 引言,反演理论,45,地球物理方法(实验)反演理论讨论的问题,一 引言,反演理论,46,连续模型线性反演理论综述存在性和非唯一性,二 连续模型反演,反演理论,47,连续模型线性反演理论综述存在性和非唯一性,二 连续模型反演,反演理论,48,连续模型线性反演理论综述存在性和非唯一性,二 连续模型反演,反演理论,49,连续模型线性反演理论综述存在性和非唯一性,二 连续模型反演,反演理论,50,连续模型线性反演理论综述存在性和非唯一性,二 连续模型反演,反演理论,51,连续模型线性反演理论综述存在性和非唯一性,二 连续模型反演,反演理论,52,连续模型线性反演理论综述求最小模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,53,连续模型线性反演理论综述求最小模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最小模型的具体方法,54,连续模型线性反演理论综述求最小模型的例子,二 连续模型反演,反演理论,55,连续模型线性反演理论综述求最小模型的例子,二 连续模型反演,反演理论,56,连续模型线性反演理论综述求最小模型的例子,二 连续模型反演,反演理论,57,连续模型线性反演理论综述求最小模型的例子,二 连续模型反演,反演理论,58,连续模型线性反演理论综述求最小模型的例子,二 连续模型反演,反演理论,59,连续模型线性反演理论综述求最小模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,导出最小模型的另外途径,60,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的方法,61,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的方法,62,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,63,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,64,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,65,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,66,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,最平缓模型,最小模型,67,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,68,连续模型线性反演理论综述求其它模型的方法,二 连续模型反演,反演理论,求最平缓模型 的例子,69,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,70,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,71,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,72,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,观测数据M个,有限!,73,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,74,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,75,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,76,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,77,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,78,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,79,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,80,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,81,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,82,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,83,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,84,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,85,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,86,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,87,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,88,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,89,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,90,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,91,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,92,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,93,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,94,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,95,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,96,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,97,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,98,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,99,连续模型线性反演理论综述对反演模型的评价,二 连续模型反演,反演理论,100,连续模型线性反演理论综述模型构制的方法补,二 连续模型反演,反演理论,101,连续模型线性反演理论综述模型构制的方法补,二 连续模型反演,反演理论,102,连续模型线性反演理论综述模型构制的方法补,二 连续模型反演,反演理论,103,二 连续模型反演,反演理论,连续模型线性反演理论综述模型构制的