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