本發(fā)明屬于電磁法勘探，涉及一種深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、盆地深層蘊(yùn)藏著豐富的油氣、地?zé)岬饶茉促Y源，是重要的油氣儲(chǔ)量接替新層系、新領(lǐng)域，也是尋找油氣、地?zé)豳Y源的重要層系與領(lǐng)域。

2、盆地的中淺層地震資料品質(zhì)一般較好，但盆地深層因經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)、遭受的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)多，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、火成巖發(fā)育的特點(diǎn)，地震勘探往往難以得到有效反射資料，因此，僅僅依靠地震資料很難清楚認(rèn)識(shí)深層盆地結(jié)構(gòu)及地層巖石屬性。

3、由于單一地球物理方法的局限性及地球物理反演結(jié)果的多解性和不確定性，因此，要落實(shí)盆地的深層目標(biāo)，必須采用多種地球物理資料聯(lián)合建模約束反演解釋的方法，即淺層利用地震資料建立地質(zhì)模型，深層地震不清楚，結(jié)合重力、電磁等非地震資料聯(lián)合建立深層地質(zhì)模型，然后進(jìn)行反演解釋，提高深層勘探的分辨率，從而獲得豐富可靠的深層探測(cè)目標(biāo)的地球物理信息。

4、時(shí)頻電磁法（tfem）是近些年發(fā)展起來的一種新的大功率人工場(chǎng)源電磁勘探方法，與大地電磁測(cè)深法（mt）、連續(xù)電磁陣列剖面法（cemp）等傳統(tǒng)天然場(chǎng)源電磁法相比，明顯提高了有效探測(cè)深度。目前tfem法由于磁道分量容易受到地表?xiàng)l件干擾，通常采用電道分量采集數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，但現(xiàn)有常規(guī)反演方法存在“s”等值效應(yīng)問題，造成電道分量自由反演得到的深部電性結(jié)構(gòu)層較為宏觀，分辨率不高，其內(nèi)部電性變化識(shí)別不清楚，制約了盆地深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地層巖石屬性的識(shí)別精度，不利于深層目標(biāo)勘探研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的，是要提供一種深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋方法，以突破制約常規(guī)電磁法深層勘探分辨率不高的技術(shù)瓶頸；

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的，是要提供一種深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋裝置；

3、本發(fā)明的第三個(gè)目的，是要提供一種深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋方法的存儲(chǔ)介質(zhì)。

4、本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案如下：

5、一種深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟，

6、s1、在研究區(qū)內(nèi)開展時(shí)頻電磁采集和重力采集工作，統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)地層巖石物性數(shù)據(jù)，得到測(cè)點(diǎn)的時(shí)頻電磁采集數(shù)據(jù)、重力采集數(shù)據(jù)及地層巖石物性特征；

7、s2、對(duì)測(cè)點(diǎn)的時(shí)頻電磁采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到各個(gè)測(cè)點(diǎn)的振幅和相位數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)點(diǎn)的重力采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到各個(gè)測(cè)點(diǎn)的布格重力異常數(shù)據(jù)；

8、s3、利用各個(gè)測(cè)點(diǎn)的振幅和相位數(shù)據(jù)，進(jìn)行第一次電阻率反演，獲得深度域初始電阻率反演剖面，進(jìn)一步獲得宏觀地電模型；

9、其特征在于，完成步驟s3后，依次執(zhí)行以下步驟：

10、s4、根據(jù)宏觀地電模型構(gòu)建中淺層蓋層初始電阻率模型，利用地震、鉆井控制中淺層地層層位，針對(duì)中淺層蓋層進(jìn)行第二次電阻率反演，獲得中淺層蓋層精細(xì)地電結(jié)構(gòu)及深層自由反演地電結(jié)構(gòu)；

11、s5、根據(jù)第二次電阻率反演結(jié)果并結(jié)合重力異常反映的深部結(jié)構(gòu)信息，通過解釋建立剖面初始地質(zhì)-地球物理結(jié)構(gòu)模型，利用地層巖石物性特征和布格重力異常數(shù)據(jù)，開展重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演，確定深層目標(biāo)層頂、底界面地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；

12、s6、根據(jù)深層目標(biāo)層頂、底界面地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建深層目標(biāo)層初始層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)深層自由反演地電結(jié)構(gòu)構(gòu)建深層目標(biāo)層及下伏基底地層初始電阻率模型，針對(duì)深層目標(biāo)層進(jìn)行第三次電阻率反演，獲取深層目標(biāo)層精細(xì)反演高分辨電阻率結(jié)構(gòu)剖面；

13、s7、對(duì)深層目標(biāo)層精細(xì)反演高分辨率電阻率結(jié)構(gòu)剖面進(jìn)行地質(zhì)解釋，研究深層目標(biāo)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地層巖石屬性。

14、作為限定，所述步驟s1包括依次進(jìn)行的以下步驟：

15、s11、在研究區(qū)與地震測(cè)線重合布設(shè)時(shí)頻電磁測(cè)線及重力采集測(cè)線；

16、s12、開展時(shí)頻電磁目標(biāo)層強(qiáng)化采集及重力剖面或面積采集；

17、時(shí)頻電磁目標(biāo)層強(qiáng)化采集過程中，首先通過井震模擬確定深層目標(biāo)層的頻率響應(yīng)范圍，確定合理的激發(fā)周期窗口，然后針對(duì)目標(biāo)層加密采集頻點(diǎn)，擴(kuò)容資料采集信息；

18、s13、根據(jù)步驟s12目標(biāo)層強(qiáng)化采集，得到測(cè)點(diǎn)的時(shí)頻電磁采集數(shù)據(jù)。

19、作為進(jìn)一步限定，步驟s4按照以下步驟順序進(jìn)行：

20、s41、對(duì)地震剖面上中淺層反射清楚的層位進(jìn)行解釋，構(gòu)建中淺層蓋層地質(zhì)層位模型；

21、s42、根據(jù)研究區(qū)地層巖石物性特征及步驟s3獲得的宏觀地電模型，對(duì)中淺層蓋層地質(zhì)層位賦予每層初始電阻率值，建立中淺層蓋層地質(zhì)-地球物理結(jié)構(gòu)模型；同時(shí)根據(jù)步驟s3第一次電阻率反演獲得的深度域初始電阻率反演剖面的電性結(jié)構(gòu)構(gòu)建深層初始地電模型；

22、s43、采用模擬退火反演方法，根據(jù)中淺層蓋層地質(zhì)-地球物理結(jié)構(gòu)模型約束反演中淺層地電結(jié)構(gòu)，根據(jù)深層初始地電模型自由反演深層地電結(jié)構(gòu)，完成第二次電阻率反演，獲得第二次電阻率反演剖面，由此獲取中淺層蓋層精細(xì)地電結(jié)構(gòu)及深層自由反演地電結(jié)構(gòu)。

23、作為更進(jìn)一步限定，步驟s5按照以下步驟順序進(jìn)行：

24、s51、對(duì)第二次電阻率反演剖面電性結(jié)構(gòu)的電性層位及異常體進(jìn)行地質(zhì)解釋并結(jié)合重力異常反映的深部結(jié)構(gòu)信息，建立用于重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演的剖面初始地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；

25、s52、一方面，依據(jù)步驟s1得到的地層巖石物性特征統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，對(duì)所述剖面初始地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型中的電性解釋層位及異常體充填相應(yīng)的密度參數(shù)值，得到重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演的初始剖面地質(zhì)-地球物理模型；

26、另一方面，對(duì)步驟s2所得布格重力異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到剖面實(shí)測(cè)剩余重力異常曲線；

27、s53、利用geogme處理解釋軟件平臺(tái)，開展重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演；

28、反演時(shí)固定地震反射清楚的深層目標(biāo)層上覆蓋層各套地層的地質(zhì)層位，調(diào)整修正深層地震反射不清的目標(biāo)層頂、底界面埋深及斷層位置，同時(shí)在研究區(qū)地層巖石物性特征允許范圍內(nèi)調(diào)整各電性解釋層位及異常體充填的密度參數(shù)值；

29、根據(jù)初始剖面地質(zhì)-地球物理模型計(jì)算重力異常曲線，將計(jì)算的重力異常曲線與剖面實(shí)測(cè)剩余重力異常曲線進(jìn)行擬合，根據(jù)擬合情況，通過人機(jī)交互不斷調(diào)整修正初始剖面地質(zhì)-地球物理模型，當(dāng)計(jì)算的重力異常曲線與剖面實(shí)測(cè)剩余重力異常曲線達(dá)到最佳擬合，且滿足預(yù)設(shè)的擬合差后，停止反演計(jì)算輸出結(jié)果，即獲得深層目標(biāo)層地質(zhì)-地球物理剖面結(jié)構(gòu)模型，最后通過解釋確定深層目標(biāo)層頂界面、底界面地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。

30、作為再進(jìn)一步限定，所述步驟s6包括以下過程：

31、s61、一方面根據(jù)步驟s4獲得的中淺層蓋層精細(xì)地電結(jié)構(gòu)及深層自由反演地電結(jié)構(gòu)，給定深層目標(biāo)層的電阻率變化分布范圍；

32、另一方面，根據(jù)步驟s5獲取的深層目標(biāo)層頂界面、底界面地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，給定目標(biāo)層頂界面、底界面埋深數(shù)據(jù)；

33、結(jié)合給定的深層目標(biāo)層的電阻率變化分布范圍及目標(biāo)層頂界面、底界面埋深數(shù)據(jù)，構(gòu)建深層目標(biāo)層初始地電模型；

34、s62、采用步驟s1中獲得的時(shí)頻電磁采集數(shù)據(jù)，細(xì)化增加深層目標(biāo)層反演層數(shù)和迭代次數(shù)，并給定每層初始層厚度和電阻率參數(shù)，采用模擬退火約束反演方法針對(duì)深層目標(biāo)層開展聚焦精細(xì)反演；反演過程中，控制固定中淺層蓋層的地電結(jié)構(gòu)，正演計(jì)算初始地電模型的振幅和相位響應(yīng)數(shù)據(jù)曲線，與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，計(jì)算擬合誤差，通過人機(jī)交互，不斷修改目標(biāo)層模型參數(shù)及迭代次數(shù)，當(dāng)擬合誤差達(dá)到設(shè)定的誤差標(biāo)準(zhǔn)后，停止計(jì)算，完成深層目標(biāo)層電阻率第三次反演計(jì)算，輸出反演結(jié)果，獲得深層目標(biāo)層精細(xì)反演高分辨率電阻率結(jié)構(gòu)剖面；

35、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是指野外實(shí)測(cè)測(cè)點(diǎn)的振幅和相位數(shù)據(jù)曲線。

36、一種深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋裝置，包括：測(cè)線、采集模塊、預(yù)處理模塊、時(shí)頻電磁常規(guī)自由反演模塊、時(shí)頻電磁中淺層蓋層約束反演模塊、重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演模塊、時(shí)頻電磁深層目標(biāo)層精細(xì)反演模塊、深層目標(biāo)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地層巖石屬性確定模塊；

37、測(cè)線包括用于開展時(shí)頻電磁目標(biāo)層強(qiáng)化采集的時(shí)頻電磁測(cè)線，及用于開展重力剖面或面積采集的重力采集測(cè)線；

38、采集模塊，與時(shí)頻電磁測(cè)線、重力采集測(cè)線配合開展時(shí)頻電磁目標(biāo)層強(qiáng)化采集及重力剖面或面積采集，并統(tǒng)計(jì)分析研究區(qū)地層巖石物性數(shù)據(jù)，得到測(cè)點(diǎn)的時(shí)頻電磁采集數(shù)據(jù)、重力采集數(shù)據(jù)及地層巖石物性特征；

39、預(yù)處理模塊，對(duì)測(cè)點(diǎn)的時(shí)頻電磁采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到測(cè)點(diǎn)的振幅和相位數(shù)據(jù)，對(duì)重力采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到布格重力異常數(shù)據(jù)；

40、時(shí)頻電磁常規(guī)自由反演模塊，用于開展第一次電阻率反演，獲取深度域初始電阻率反演剖面，進(jìn)一步獲取宏觀地電模型；

41、時(shí)頻電磁中淺層蓋層約束反演模塊，用于開展第二次電阻率反演，獲取中淺層蓋層精細(xì)地電結(jié)構(gòu)及深層自由反演地電結(jié)構(gòu)；

42、重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演模塊，用于開展重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演，確定深層目標(biāo)層頂、底界面地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；

43、時(shí)頻電磁深層目標(biāo)層精細(xì)反演模塊，用于開展第三次電阻率反演，獲取深層目標(biāo)層精細(xì)反演高分辨率電阻率結(jié)構(gòu)剖面；

44、深層目標(biāo)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地層巖石屬性確定模塊，對(duì)深層目標(biāo)層精細(xì)反演高分辨率電阻率結(jié)構(gòu)剖面進(jìn)行地質(zhì)解釋，研究深層目標(biāo)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地層巖石屬性。

45、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)上述的深層目標(biāo)時(shí)頻電磁約束反演解釋方法。

46、本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于：

47、（1）本發(fā)明在電道分量數(shù)據(jù)自由反演的基礎(chǔ)上，針對(duì)深層目標(biāo)層提出了時(shí)頻電磁多元聯(lián)合建模約束反演解釋的方法，即依據(jù)自由反演結(jié)果及重力異常反映的深部結(jié)構(gòu)信息，建立深層初始地質(zhì)模型，根據(jù)地震、鉆井資料控制約束中淺層蓋層地電結(jié)構(gòu)，針對(duì)深層目標(biāo)層進(jìn)行精細(xì)反演，反演過程中通過多元建模建立各種約束機(jī)制，消除了“s”等值效應(yīng)，有效降低了多解性和不確定性，反演結(jié)果使深層目標(biāo)層的電性分辨率得到了明顯提高，為深層盆地結(jié)構(gòu)及地層巖石屬性解釋研究提供了豐富可靠的精細(xì)電性分層異常信息；

48、（2）本發(fā)明基于井震控制采用模擬退火約束反演方法進(jìn)行第二次電阻率反演，通過中淺層井震建模約束反演，提高了中淺層蓋層電性結(jié)構(gòu)的反演分辨率，從而也提高了深層自由反演地電結(jié)構(gòu)的精度；

49、（3）本發(fā)明通過重力-時(shí)頻電磁-地震剖面聯(lián)合反演確定深層目標(biāo)層的頂、底界面埋深，能夠?yàn)樯顚幽繕?biāo)層聚焦精細(xì)反演提供可靠的地質(zhì)結(jié)構(gòu)幾何模型，在同一系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了多信息聯(lián)合反演解釋，有效降低了多解性，提高了反演精度；

50、（4）本發(fā)明在時(shí)頻電磁模擬退火約束反演過程中，建立地質(zhì)-地球物理模型的多元約束控制機(jī)制，針對(duì)深層目標(biāo)層開展聚焦精細(xì)反演，克服了傳統(tǒng)電磁法反演存在的“s”等值效應(yīng)，提高了深層目標(biāo)層的電性分辨率；具體體現(xiàn)在以下三方面：一是通過中淺層井震控制的模擬退火約束反演，獲取并固定目標(biāo)層上覆蓋層的地電結(jié)構(gòu)、目標(biāo)層及下伏基底的電阻率參數(shù)；二是通過重力-時(shí)頻電磁-地震聯(lián)合剖面反演建立目標(biāo)層頂界面、底界面埋深地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；三是充分利用時(shí)頻電磁深層目標(biāo)層強(qiáng)化高密度頻點(diǎn)采集數(shù)據(jù)信息，細(xì)化增加目標(biāo)層反演層數(shù)和迭代次數(shù)，強(qiáng)化了對(duì)目標(biāo)層反演過程的控制；通過上述措施，克服了傳統(tǒng)電磁法反演存在的“s”等值效應(yīng)造成的電性分層宏觀的問題，有效提高了電性反演分辨率，解決了制約電磁法深層勘探分辨率不高的技術(shù)難題。

51、綜上所述，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電磁法反演方法存在的“s”等值效應(yīng)造成的電性層結(jié)構(gòu)較為宏觀、難以精細(xì)分層解釋的地質(zhì)難題，有效提高了時(shí)頻電磁深層反演分辨率，對(duì)盆地深層目標(biāo)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地層巖石屬性研究提供了精細(xì)可靠的電性異常信息，突破了制約常規(guī)電磁法深層勘探分辨率不高的技術(shù)瓶頸，提高了深層勘探成果精度。