本發(fā)明涉及油氣資源電磁法勘探領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于電場三維正演的地形校正方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、電性源瞬變電磁(tem)探測時(shí)采集的是二次感應(yīng)場的電磁信號(hào)。地層介質(zhì)的二次感應(yīng)場的變化與幾何測深不同，它適應(yīng)地形復(fù)雜變化的能力較強(qiáng)。但這并不是說地形的起伏變化對瞬變電磁資料沒有影響。在山地電磁法勘探中，地形起伏不僅使觀測點(diǎn)偏離水平位置，還使大地中電磁場的分布發(fā)生變化，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)中包含了目標(biāo)體異常和地形異常，對推斷解釋造成干擾，即一般所說的地形影響。

2、以往，在tem勘查中，因地形影響校正有一定難度，又缺少自動(dòng)化軟件，一般不作校正，如果地形影響非常嚴(yán)重，多數(shù)也僅對異常部位進(jìn)行手工校正。校正時(shí)往往采用量取幾何坐標(biāo)，直接引入方位角計(jì)算的辦法，該做法需要大量的測量資料支持，操作復(fù)雜，工作速度較低，校正精度也不高，影響勘查工作的效率和解釋的精準(zhǔn)度，進(jìn)而影響tem方法在山地地區(qū)的推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有的電磁勘探地形影響校正技術(shù)還有比值法和帶地形的二維或三維反演方法。其中的比值法利用邊界元、有限元、有限差分、時(shí)域有限差分等數(shù)值方法，模擬均勻大地的純地形響應(yīng)，然后用均勻半空間電阻率與純地形響應(yīng)相比后，和實(shí)測視電阻率相乘，得到校正后的視電阻率。但這種方法除了野外勘探必要的點(diǎn)位測量工作外，在發(fā)收之間的廣大區(qū)域仍然需要有相當(dāng)密度的測地工作。

3、因此，有必要開發(fā)一種基于電場三維正演的地形校正方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

4、公開于本發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種基于電場三維正演的地形校正方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，其采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格進(jìn)行三維建模，正演計(jì)算帶地形與不帶地形的電場值，通過兩種不同模型場值以及實(shí)測響應(yīng)得到矯正后的電磁場響應(yīng)，能夠有效的消除地形對瞬變電磁數(shù)據(jù)帶來的影響。

2、第一方面，本公開實(shí)施例提供了一種基于電場三維正演的地形校正方法，包括：

3、根據(jù)測區(qū)已有的測井信息和高程數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維地電模型；

4、采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格針對所述三維地電模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，獲得三維網(wǎng)格地電模型；

5、根據(jù)三維正演算法，得到電場線性方程組；

6、計(jì)算初始電場，進(jìn)而求解所述電場線性方程組，計(jì)算帶地形電場響應(yīng)值與不帶地形電場響應(yīng)值；

7、根據(jù)實(shí)測電場響應(yīng)值、所述帶地形電場響應(yīng)值與所述不帶地形電場響應(yīng)值，計(jì)算地形校正后的電場響應(yīng)結(jié)果。

8、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)三維正演算法，得到電場線性方程組包括：

9、根據(jù)三維正演算法，計(jì)算所述三維網(wǎng)格地電模型中空間任意一點(diǎn)電場響應(yīng)；

10、基于電場響應(yīng)，根據(jù)galerkin加權(quán)余量法，確定電場方程；

11、采用二階后退歐拉差分格式對時(shí)間進(jìn)行離散，得到離散方程；

12、將所述離散方程帶入所述電場方程中，得到電場線性方程組。

13、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述三維網(wǎng)格地電模型中空間任意一點(diǎn)電場響應(yīng)為：

14、

15、其中，e(r，t)為t時(shí)刻r位置上電場矢量，ej(t)為四面體單元的第j條棱邊上的切向電場值，即為自由度；nj(r)為矢量插值基函數(shù)。

16、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述電場方程為：

17、

18、其中，s和m為整體剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，j為源項(xiàng)，

19、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述離散方程為：

20、

21、其中，δt為第i時(shí)刻前兩道時(shí)間步長。

22、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述電場線性方程組為：

23、

24、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)實(shí)測電場響應(yīng)值、所述帶地形電場響應(yīng)值與所述不帶地形電場響應(yīng)值，計(jì)算地形校正后的電場響應(yīng)結(jié)果為：

25、

26、其中，r(t)為校正系數(shù)，e1′(t)為實(shí)測電場響應(yīng)值，e1(t)為帶地形電場響應(yīng)值，e0(t)為不帶地形電場響應(yīng)值，e0′(t)為地形校正后的電場響應(yīng)結(jié)果。

27、第二方面，本公開實(shí)施例還提供了一種基于電場三維正演的地形校正裝置，包括：

28、模型構(gòu)建模塊，根據(jù)測區(qū)已有的測井信息和高程數(shù)據(jù)，構(gòu)建三維地電模型；

29、網(wǎng)格剖分模塊，采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格針對所述三維地電模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分，獲得三維網(wǎng)格地電模型；

30、三維正演模塊，根據(jù)三維正演算法，得到電場線性方程組；

31、計(jì)算模塊，計(jì)算初始電場，進(jìn)而求解所述電場線性方程組，計(jì)算帶地形電場響應(yīng)值與不帶地形電場響應(yīng)值；

32、地形校正模塊，根據(jù)實(shí)測電場響應(yīng)值、所述帶地形電場響應(yīng)值與所述不帶地形電場響應(yīng)值，計(jì)算地形校正后的電場響應(yīng)結(jié)果。

33、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)三維正演算法，得到電場線性方程組包括：

34、根據(jù)三維正演算法，計(jì)算所述三維網(wǎng)格地電模型中空間任意一點(diǎn)電場響應(yīng)；

35、基于電場響應(yīng)，根據(jù)galerkin加權(quán)余量法，確定電場方程；

36、采用二階后退歐拉差分格式對時(shí)間進(jìn)行離散，得到離散方程；

37、將所述離散方程帶入所述電場方程中，得到電場線性方程組。

38、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述三維網(wǎng)格地電模型中空間任意一點(diǎn)電場響應(yīng)為：

39、

40、其中，e(r，t)為t時(shí)刻r位置上電場矢量，ej(t)為四面體單元的第j條棱邊上的切向電場值，即為自由度；nj(r)為矢量插值基函數(shù)。

41、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述電場方程為：

42、

43、其中，s和m為整體剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，j為源項(xiàng)，

44、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述離散方程為：

45、

46、其中，δt為第i時(shí)刻前兩道時(shí)間步長。

47、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，所述電場線性方程組為：

48、

49、作為本公開實(shí)施例的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)實(shí)測電場響應(yīng)值、所述帶地形電場響應(yīng)值與所述不帶地形電場響應(yīng)值，計(jì)算地形校正后的電場響應(yīng)結(jié)果為：

50、

51、其中，r(t)為校正系數(shù)，e1′(t)為實(shí)測電場響應(yīng)值，e1(t)為帶地形電場響應(yīng)值，e0(t)為不帶地形電場響應(yīng)值，e0′(t)為地形校正后的電場響應(yīng)結(jié)果。

52、第三方面，本公開實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：

53、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令；

54、處理器，所述處理器運(yùn)行所述存儲(chǔ)器中的所述可執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)所述的基于電場三維正演的地形校正方法。

55、第四方面，本公開實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的基于電場三維正演的地形校正方法。

56、本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方式共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。