电阻率法和电磁法联合反演进展
随钻电磁波电阻率和电缆电阻率测井联合反演及应用
随钻电磁波电阻率和电缆电阻率测井联合反演及应用
冯进;张中庆;罗虎
【期刊名称】《测井技术》
【年(卷),期】2015(039)001
【摘要】针对海上油气田电阻率测井受泥浆侵入影响严重的现象,提出随钻电缆电阻率测井联合反演方法,以获取可靠地层电阻率和泥浆侵入深度.对于ARC675和HRLA这2种仪器,利用Marquardt方法,采取联合反演方式计算不同测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率以及原状地层电阻率等参数.数值模拟结果显示,各参数联合反演相对误差小于0.5％.根据南海东部随钻测井与电缆测井资料开展的联合反演应用研究显示,联合反演结果符合泥浆动态侵入特征,与试油结果吻合,表明随钻电缆电阻率测井联合反演技术具有实用价值.
【总页数】6页(P21-26)
【作者】冯进;张中庆;罗虎
【作者单位】中海油深圳分公司研究院,广东广州510240;浙江大学,浙江杭州310012;杭州迅美科技有限公司,浙江杭州310012;杭州迅美科技有限公司,浙江杭州310012
【正文语种】中文
【中图分类】P631.84
【相关文献】
1.随钻电磁波电阻率测井之电阻率转化方法与研究 [J], 高杰;辛秀艳;陈文辉;陈鹏
2.随钻电阻率测井曲线与电缆电阻率测井曲线的对比分析 [J], 刘之的;夏宏泉
3.随钻电磁波电阻率测井视电阻率提取及正演模拟分析 [J], 王滨涛;吴锡令;苑娜;丁柱;王晓星
4.随钻方位电磁波电阻率测井技术与地质导向应用 [J], 岳喜洲;马明学;李国玉;刘小刚;刘天淋;谢涛
5.随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用 [J], 蔡军;张恒荣;曾少军;高永德;程远方
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非线性反演方法在地球物理研究中的应用
非线性反演方法在地球物理研究中的应用地球物理学是研究地球内外部有关物理过程和现象的学科，它主要依靠探测和观测手段来获取地球内部的信息。
而非线性反演方法是一种通过观测数据来推断模型参数的技术，它在地球物理研究中具有重要的应用价值。
地球物理探测技术涉及多个领域，包括地震、地磁、地电、地热、地震勘探、重力、地形等。
非线性反演方法能够帮助地球物理学家从大量的探测数据中获取有关地下结构、物性参数等信息。
它通过将观测数据与理论模型相结合，利用计算算法来推断未知参数的数值。
与传统的线性反演方法相比，非线性反演方法能够更准确地描述地球物理现象，提供更可靠的信息。
非线性反演方法的应用涵盖了多个领域，以下分别进行介绍。
一、地震反演地震探测是研究地球内部结构和地震活动的重要手段。
通过记录地震波在地下传播的方式和速度，可以推断地球内部介质的物性参数，如密度、泊松比、剪切模量等。
非线性反演方法在地震反演中的应用十分广泛。
它可以根据地震数据反演确定断层参数，如走向、倾角和滑动面参数。
此外，非线性反演还可以用于地震波波形的反演，通过反演获得地下介质的具体细节信息，如岩性、孔隙度等。
二、电磁法反演地电法和磁法在地球物理探测中起着重要作用。
地电法通过测量地下介质的电阻率分布来推测地下结构，磁法则通过测量地磁场的变化来推测地下构造。
非线性反演方法可以应用于电磁法反演中，通过将模型参数与观测数据建立联系，得到地下介质的电阻率或磁性分布。
同时，非线性反演方法还可以用于电磁法数据的联合反演，将地电法和磁法数据进行综合处理，提高模型的可靠性。
三、重力反演重力法是一种通过测量地表或近地表的重力场变化来推断地下结构的方法。
非线性反演方法可以将重力场的观测数据与物理模型建立关联，推断出地下的密度分布和物质的重力特征。
非线性反演方法在重力反演中的应用可以提高地下密度模型的精度，从而帮助研究地下构造变化、岩石类型等重要物理信息。
四、地形反演地形反演是研究地球表面地貌变化的一种方法。
地球物理反演方法的发展与应用
地球物理反演方法的发展与应用地球物理反演是通过观测和探测地球内部物理参数，例如密度、速度、磁性等，从而推断地下结构和物性的一种方法。
它在地球科学领域具有广泛的应用，包括地球内部结构的研究、地震勘探、地质资源勘探等。
随着技术的不断发展，地球物理反演方法也在不断演进和完善，为我们提供了更准确、更全面的地下信息。
一、地球物理反演方法发展的历程地球物理反演方法的发展经历了几个重要的阶段。
最早的地球物理反演方法是基于地球物理学的基本理论和经验公式，如赤池公式和重磁法公式。
然而，这些方法受到了许多限制，因为它们仅基于对地球物理参数的近似估计。
随着计算机科学和数值计算的进步，基于数值模拟和反演方法的地球物理反演方法得以发展。
有限差分法、有限元法和谱元法是常用的数值计算方法，这些方法通过对地球物理过程的数值模拟，利用观测数据对模型进行反演。
这些方法为地球内部结构的研究提供了更精确和可靠的手段。
近年来，统计学、机器学习和人工智能等领域的进展为地球物理反演提供了新的方法和思路。
基于模型约束、数据驱动和模型选择的反演方法不仅考虑了物理过程，还能结合大量的观测数据和先验信息，从而提高反演的准确性和可靠性。
二、地球物理反演方法的应用地球物理反演方法广泛应用于地球科学的各个领域，下面列举一些具体的应用案例：1. 地震勘探地震勘探是一种常见且重要的地球物理勘探方法，它通过测量地震波在地下的传播速度和振幅变化，从而推断地下的层位结构和岩性。
地震反演方法包括顺序反演、全波形反演和反射地震断层成像等，能够提供地下介质的三维模型，为油气勘探和地下水资源开发等提供重要的信息。
2. 地下水资源勘探地下水资源是人类生产和生活所必需的重要资源，地球物理反演方法在地下水资源勘探中发挥着关键作用。
通过测量地电阻率、自然电磁场、地热等物理参数，结合地下水文学和地质学的知识，可以推断地下水的分布、补给和衰减速度，实现对地下水资源的合理开发和管理。
3. 地球内部结构研究地球物理反演方法可以帮助我们了解地球内部的结构和成分。
大地电磁(MT)联合反演的发展
大地电磁（MT）联合反演的发展自从地球物理这个行业诞生以来，地球物理学家就一直研究求解反演问题。
在地球物理勘探中，人们基于地面观测数据如重磁场、激电场数据记录来推断地下特性。
这种由观测数据推断地下地质体模型特性的工作就是求解地球物理“反演问题”。
标签：地球物理；反演；发展1 理论基础反演被定义为一种方法，借助这种方法，人们可以根据原始观测数据来推定地下地质体模型。
以地球物理数据为例，观测结果包括那些可称之为地下构造的物理特征信号。
反演就是根据给定的一组地球物理测量数据反映地下地质模型，再由构建的地下地质模型响应拟合测量结果的方式进行，然后通过拟合差来判定所构建地质模型是否符合实际的方法来完成。
因此要确定一个优秀地质模型是很重要的，但是就算地质模型建立的很合理，仍有大量的问题需要我们去解决。
人们尝试使用最优化反演方法来观测地球物理响应与理论地球物理响应的匹配。
运用多种算法，这些算法的目的是为了使观测到的数据与模型计算出来的数据之间在某种差异上达到最小。
一般的方案都是先对模型参数最初步估计，然后用最优化算法生成一组调节或修正这种差异的参数，接着将这些参数用于理论模型，从而得到新的理论响应应改善参数的匹配工作。
若拟合差较小，则说明反演是收敛的；否则说明参数匹配的不合适，可以通过大量方法来达到匹配的目的。
反演计算的结果既取决于正演模型的选择，也取决于合适的最小化拟合差原则的选择。
常规的方法是建立在累积最小平方误差和累积最小绝对偏差的基础上。
除误差标准的选择之外，通常也可采用光滑约束的方法来避免解矢量中的虚假振荡。
2 传统的反演方法反演的主要目的是从已有的数据得到可靠的地质模型信息，建立模型与数据的函数，假设测量数据满足高斯分布，并考虑到数据对模型的限制信息，反演就变成了一个无约束最小化问题。
采用迭代法从初始模型出发，建立一系列模型逼近最小值。
大量的MT数据处理都是以一维水平层状介质模型为基础。
高斯-牛顿阻尼最小二乘法MT一维迭代反演一直被应用至今的事实说明了一维地下地质模型的能力和通用型，主要是计算Jacobian矩阵以及Hessian矩阵。
地球物理反演方法的发展及应用
地球物理反演方法的发展及应用地球物理反演是一种通过观测地球物理场并利用数学模型来获取地球内部结构和物质分布信息的方法。
它在地球科学、地球资源勘探、环境监测等领域具有广泛的应用。
本文将介绍地球物理反演方法的发展历程，并探讨其在不同领域中的应用。
地球物理反演方法的发展历程可以追溯到19世纪初。
当时的科学家们开始使用地震波传播速度及衰减特性的观测来获取地下结构信息。
20世纪初，地震勘探成为一种主要的地球物理勘探方法，物理学家们提出了地球物理反演中的核心理论，比如赝震源方法、赝数据方法、层析成像等。
这些方法为后来的地球物理反演提供了基础。
随着计算机技术的快速发展，地球物理反演方法在20世纪后半叶得到了进一步的推动。
人们开始使用数值计算方法来求解复杂的地球物理问题，如正问题和反问题。
正问题指的是通过给定的地下模型参数，计算地球物理场的分布情况。
反问题则是根据观测数据反推地下结构和物质分布。
著名的反演算法包括多尺度反演方法、约束反演方法、全波形反演方法等。
这些算法通过优化算法和数值模拟技术，对地球物理反演方法进行了深入研究和改进。
在油气勘探领域中，地球物理反演方法被广泛应用于油藏定量评价和勘探目标识别。
例如，利用地震波数据反演地下地层速度结构，可以确定油藏中的岩性和流体分布。
此外，电磁法反演在识别油气矿化体、煤层气、天然气水合物等方面有着重要的应用，它通过测量地下介质的电磁性质来推断地质体的特征和分布。
地球物理反演方法的发展为油气勘探提供了强有力的技术支持，大大提高了勘探效率和成功率。
地球物理反演方法还被广泛应用于地震监测和地质灾害预警等领域。
通过分析地震波的传播路径和速度变化，地震学家可以研究地震震源、构造运动以及地震灾害的预测和预警。
地球物理反演方法在地震学中的应用，不仅有助于了解地球内部的构造和运动，还为地震风险评估和灾害预防提供了重要的依据。
在环境监测方面，地球物理反演方法也发挥着重要的作用。
例如，电磁法反演被广泛应用于地下水资源调查和水文监测，通过分析地下电磁场数据来研究地下水的分布和运动情况，以及水文过程的演变规律。
电阻率反演技术在东海油田H区勘探中的应用
电阻率反演技术在东海油田H区勘探中的应用张国华;周全;张志强;张国栋;张宏伟;张朝华【摘要】盐水泥浆侵入作用对东海油田H区电缆测井和随钻测井均产生严重影响,为测井精确评价油气层带来了很大的挑战.根据随钻及电缆电阻率的测井差异,从孔隙度、渗透率、饱和度、侵泡时间等多角度分析了侵入作用对电阻率的影响.利用有限差分法模拟了侵入剖面特征,及不同孔渗条件下的地层电阻率剖面特征;采用最优化方法和基于一维和二维相结合的方法,开发了电阻率测井反演软件.实际应用表明,H 区油气饱和度评价精度和流体性质判别效果均得到显著提高,电阻率反演技术为盐水泥浆侵入储层的精细评价奠定了坚实的基础.%The intrusion of the saltwater mud has serious effect on the cable logging and LWD in the H-area of the east China sea oil field, which is a great challenge to accurately evaluate the reservoirs. According to the log difference between the drilling and cable resistivity, we have analyzed the influence of the intrusion on the resistivity from the porosity, permeability, saturation and penetration time. We have simulated the characteristics of the intrusion profile and the formation resistivity profile with different porosity conditions by using the finite difference method and developed the resistivity log inversion software with the optimization method and the method based on one-dimension and two-dimension. The practical application result indicates the processing result has been much improved by using the resistivity after inversion to identify the properties of the fluid and evaluate the gas saturation. The resistivity inversion technique has laida solid foundation for the fine evaluation of the reservoirs intruded by salt water.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】9页(P131-139)【关键词】电阻率差异;影响因素;电阻率反演;储层评价【作者】张国华;周全;张志强;张国栋;张宏伟;张朝华【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海石油(中国)有限公司上海分公司勘探部,上海 200335;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201;中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北燕郊 065201【正文语种】中文【中图分类】P631.81 引言目前东海油田H区低孔渗油气藏勘探难度越来越大，特别是该区盐水钻井液侵入影响严重，为精确评价油气储层带来了诸多挑战，测井计算饱和度和岩心实验资料相比误差有时达20%以上，严重影响了后续的储量评价[1]。
电磁传播电阻率测井快速稳定的混合反演方法
电磁传播电阻率测井快速稳定的混合反演方法
薛继霜;邢光龙;杨善德
【期刊名称】《测井技术》
【年(卷),期】2006(030)002
【摘要】多参数阵列电磁传播电阻率测井(EPRL)资料的反演问题具有较强的非线性和多值性.高斯-牛顿法是求解这类问题的有效方法之一,但其反演的稳定性与精度对初值有较强的依赖性.微分进化算法可以有效地避开对初值的依赖性且其反演稳定性很好,但耗时量大效率较低.在高斯-牛顿法和微分进化算法的基础上发展了一种混合反演方法,即先用微分进化算法筛选得到好的初值,然后再用高斯-牛顿法反演得到最优解.经过一些资料的反演实践,表明该混合反演方法是一种快速、稳定、有效的反演方法.
【总页数】5页(P132-136)
【作者】薛继霜;邢光龙;杨善德
【作者单位】燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北,秦皇岛,066004;吉林大学物理学院,吉林,长春,130023
【正文语种】中文
【中图分类】P631.325;O241.8
【相关文献】
1.新型随钻电磁波阵列补偿传播电阻率测井仪器性能仿真 [J], 马明学;毛保华;岳喜洲;刘保银;张中庆
2.随钻电磁波传播电阻率测井的快速反演新方法 [J], 史晓锋;李铮;蔡志权
3.随钻电磁波传播电阻率测井仪响应检验装置的设计 [J], 方辉;韩宏克;魏少华;张爽
4.电磁传播电阻率测井的二维全参数反演方法研究 [J], 康俊佐;邢光龙;杨善德
5.随钻电磁波电阻率测井联合反演方法及其应用 [J], 蔡军;张恒荣;曾少军;高永德;程远方
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地热资源电磁法勘探现状及展望
地热资源电磁法勘探现状及展望摘要：地热能是一种储量丰富、环境友好、可持续、稳定的可再生能源，已引起了世界各国的高度重视。
电阻率是反映地热性质最敏感的一个参量，它与地层中的孔隙率、渗透率、盐度、蚀变和温度等密切相关。
电磁法是获取地热层内部电性信息的重要手段，其探测范围大、深度大、精度高、成本低，在地热资源勘查中得到了越来越多的应用。
文章重点介绍了地热资源电磁勘探的发展和应用现状，地热电磁成象和地热元素的电性特性。
并以地热区电磁法的实际运用为例，对其适用性、有效性和准确性进行了归纳。
最后，展望了混合场源的超宽电磁数据采集、高精度反演和成像，以及讨论了关键的热物性参数辨识等领域的研究进展。
关键词：地热能；电磁法；资源勘探一、引言随着经济的高速发展，人们对能源的需求不断增加，同时也给人类的可持续发展带来了一系列问题。
当前，随着可再生能源的发展，全球范围内越来越多的可再生能源开始被人们所重视。
目前，世界上约有八十多个多个国家都在使用地热能或进行其它生产性活动。
增强地热系统具有普适性好、地理位置不受限、对环境污染少等优点，但由于地质的探测深度大，因此，对探测技术提出了更高的要求。
由于地热体系的特殊性，使得地层的物性呈现出明显的非均匀性，而这些非均匀性又表现出一定的地质特征。
地球物理探测是直接或间接地获取地热体系中温度、电导率、波速、密度、磁化率等物性参数。
在过去的几十年里，电磁法已经被证实是一种强大的地热探测手段，特别是最近几年，随着设备的改进，方法和处理技术的改进，电磁法得到了越来越多的应用，地热能的应用也被越来越广泛的被人们所接受，逐渐融入到了各行各业中。
二、电磁探测的现状电磁方法在地热勘探领域有着特殊的优越性，可以有效地揭示地下介质的电性结构。
地层中的电阻率是反映地层电性特性的重要指标。
结果表明，地层中的电阻率与地层中的温度、盐分、孔隙度和渗透率等有关；另外，由于地热资源地下构造带、热源、热储层、盖层等区域的电阻率存在着显著的差别，这既是对地热资源进行高效检测的前提，又是对热源、热传导通道、热储层等热储层进行精细辨识和圈定的前提。
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电阻率法和电磁法联合反演进展
地球物理反演过程是一个将观测数据转换为地质-地球物理模型的过程，其首要解决的问题之一就是尽可能的减少地球物理场的多解性，从而得到一个可靠的地质模型。
然而，地球物理方法所采集到的数据集通常受到地表干扰或方法自身缺点的影响，使得反演结果难以全面的认识地下地质概况。
直流电阻率法( DirectCurrent Ｒesistivity，DC) 在浅层勘探中具有较高的灵敏度，但是由于装置展布的限制和深部传导电流受到极大的削弱，因此很难获取到深部的有效信息。
电磁法，受到地形起伏和近地表横向电性分布不均匀，易产生静态效应，极易混淆真假异常，增加地质解释的难度。
由此可见，单一地球物理方法的反演容易造成地下地质解释的模糊性。
在综合地球物理中同时运用多种地球物理数据进行同步、顺序、剥离、伸展等方式计算同一地质体的物性特征和几何展布称为联合反演，联合反演是综合地球物理工作中不可或缺的一种重要的定性和定量解释工具。
结合多种地球物理数据进行联合反演能够有效的减少模型解空间。
这主要是由于:
(1) 不同地球物理方法获得的解空间不尽相同。
利用不同地球物理方法的优势，一种方法中的零空间可以通过联合反演在另一种方法中得到补充。
(2) 不同地球物理方法测量的物性参数不尽相同。
地下岩矿石包含了多种物理属性，通过在同一区域对不同物性参数的测量，从不同的侧面提高对该区域岩性及其范围的识别。
(3) 不同地球物理方法所受的干扰因素不尽相同。
某种方法部分受到强干扰的数据可以用另一种方法的数据经行校正，有时比单一方法采集更多数据更为有
效。
自1975年V ozoff和Jupp首次提出进行MT和DC数据联合反演(V ozoffandJupp，1975)以来，中外学者对联合反演从理论到应用都做了许多研究:Sasaki(1989)、Sharma(SharmaandKaikkonen，1999；SharmaandVerma，2011)等对大地电磁和直流数据进行了联合反演研究。
Zeyen和Pous(1993)进行了带有先验模型的磁法和重力联合反演研究。
Hering等(1995)详细论述了DC与浅层地震的联合反演算法。
Bosch等(2006)运用蒙特卡洛方法进行了三维重磁的联合反演研究。
Moorkamp等(2011)提出了一种适用于地震、MT和重力的三维联合反演框架。
国内学者对联合反演也做了许多贡献，于鹏等(2007)利用改进的全局寻优的快速模拟退火算法，实现了重力和地震资料的约束同步联合反演。
万玲等(2013)提出地面磁共振MＲS与瞬变电磁(TEM)联合反演方法，提高了解释结果的准确度。
彭淼等(2013)研究了基于交叉梯度耦合约束的大地电磁与地震走时资料的三维联合反演算法。
陈晓等(2010)采用非线性模拟退火方法实现了加入有效模型约束的大地电磁与地震的同步联合反演，使反演的解更实际更稳定。
陈华根等(2012)在实际资料处理中应用了MT和重力的模拟退火联合反演并取得了较好的效果。
刘彦等(2012)在对国内外大地电磁与地震数据联合反演的研究现状分析的基础上，总结了电震联合反演算法的类型。
回顾联合反演的发展历史，联合反演是综合地球物理定量解释的重要工具，是未来地球物理学的一个发展方向。
从总体上来说国内的联合反演主要集中在重磁电磁与地震方法的结合，而更具有合理性的基于相同物性基础的联合反演较为少见。