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。
基于随机共振的瞬变电磁全区视电阻率反演方法
基于随机共振的瞬变电磁全区视电阻率反演方法
王国富;韦秦明;张海如;张超凡;张法全
【期刊名称】《金属矿山》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】通过深入研究均匀半空间瞬变电磁法解析式迭代法的特点,总结出“龙格”多解和系统受噪声污染产生的多解在物理表现形式上是统一的,因此引入随机共振
算法来消除“龙格”多解现象.试验结果表明,此反演方法有效地解决了TEM全区
视电阻率迭代算法反演时的多解现象,并且具有较高的反演精度.
【总页数】3页(P102-104)
【作者】王国富;韦秦明;张海如;张超凡;张法全
【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院;桂林电子科技大学信息与通信学院;桂林电子科技大学信息与通信学院;桂林电子科技大学信息与通信学院;桂林电子科技大学信息与通信学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.长偏移距瞬变电磁测深的全区视电阻率求取及快速反演方法 [J], 严良俊;胡文宝
2.中心回线方式瞬变电磁测深虚拟全区视电阻率和一维反演方法 [J], 苏朱刘;胡文宝
3.基于全区视电阻率的瞬变电磁一维Occam反演中雅克比矩阵的解析算法 [J],
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5.基于深度学习的中心回线瞬变电磁全区视电阻率计算 [J], 吴国培;张莹莹;张博文;赵华亮
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高密度电阻率法和瞬变电磁法在复兴村金矿探测中的应用
高密度电阻率法和瞬变电磁法在复兴村金矿探测中的应用吴明刚;王海龙;门业凯;孙鹏;赵磊【摘要】以吉林通化复兴村金矿床的基础地质研究为基础,地球物理特征为前提,综合电法为手段,通过研究得出其赋矿围岩珍珠门组大理岩、大栗子组片岩与富金的层间构造破碎带及其次一级断裂构造带间存在明显的电阻率差异.应用高密度电阻率法和瞬变电磁法测量可圈定出明显的隐伏金矿脉(体)矿致异常,并进行了钻探验证,表明高密度电阻率法的高分辨率和瞬变电磁法的穿透性和低阻体敏感性可以判断隐伏控矿构造带的存在性,并且可以半定量地解译矿致异常体的产状和规模,凸显了综合物探在该区找矿中的重要性.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2013(010)003【总页数】6页(P363-368)【关键词】高密度电阻率法;瞬变电磁法(TEM);金矿;低阻异常带【作者】吴明刚;王海龙;门业凯;孙鹏;赵磊【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;鞍钢集团矿业公司,辽宁鞍山114001;东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819;辽宁省国土资源调查规划局,辽宁沈阳111000;辽宁省国土资源调查规划局,辽宁沈阳111000【正文语种】中文【中图分类】P631.31 引言近年来，随着地质找矿深度和难度的逐渐加大，物探作为一种间接的地质－地球物理找矿方法，发挥着越来越重要的作用，特别是对于规模和赋存空间都比较小的金属矿床来说显得尤为重要。
在这方面，高密度电阻率法以其分辨率高，瞬变电磁法以其对低阻体敏感和穿透性强而逐渐成为金属矿床勘探中的两种常用物探找矿方法。
上述方法主要依靠矿（化）体与围岩在电阻率上的差异，可以推测隐伏矿体的空间位置、产状和规模，以指导工程验证，加快找矿进程，减少盲目布设钻探，最大限度地降低找矿风险。
金矿床作为金属矿床勘探中的一个特殊类型，其矿床（体）空间展布复杂，变化大，常与构造破碎带、岩浆岩侵入体以及岩性内在变化等因素密切相关，但大多数金矿（化）体与围岩和侵入岩体之间具有明显的电阻率差异，而良导矿体和断裂破碎带一般呈现低阻的特性[1]，这为应用高密度电阻率法和瞬变电磁法进行地球物理勘探提供了理论依据。
地球物理反演方法在地质勘探中的应用与发展
地球物理反演方法在地质勘探中的应用与发展地球物理反演方法是一种利用物理场参数与地下物质分布之间的关系，通过测量、观测或探测物理场的参数，进而推断地下物质组成、结构和性质的一种方法。
它在地质勘探领域有着广泛的应用，可以帮助勘探人员更准确地了解地下地质情况、矿产资源分布及其勘探环境，提高勘探效率和成功率。
一、地球物理反演方法的应用1. 电磁法反演：电磁法反演是利用电磁场在地下物质中的传播和相互作用规律，通过测量电磁场参数，推断地下电性结构和物质特性的方法。
它在地质勘探中的应用十分广泛。
例如，在矿产资源勘探中，电磁法反演可用于探测矿体的存在、尺寸和性质，为寻找矿产资源提供有力的技术支撑。
此外，电磁法反演还可以用于地下水资源调查、脆弱地质灾害预测等。
2. 地震反演：地震反演是利用地震波在地下传播和反射、折射的特性，通过测量地震波参数，推断地下介质的物理性质和结构的方法。
地震反演在石油、天然气等能源勘探中有着广泛应用。
通过地震反演方法，可以确定油气储层的位置、形态、厚度等信息，为油田开发和生产提供可靠的依据。
此外，地震反演还可以用于地质构造、断层、地下水位等研究中。
3. 重力与磁法反演：重力与磁法反演是利用地球重力场和磁场的空间分布特征，通过测量重力和磁场参数，推断地下密度和磁性异质性的方法。
该方法在地质勘探中也有着重要的应用价值。
例如，重力与磁法反演可以用于矿产资源勘探中的找矿和划区预测。
通过推断地下不同密度与磁性物质的分布情况，可以辅助确定矿体的位置和体积，并为后期的勘探钻探提供指导。
二、地球物理反演方法的发展地球物理反演方法的发展离不开科学技术的进步和研究人员的不懈努力。
近年来，地球物理反演方法在地质勘探中的应用不断推进，同时也取得了一些技术上的突破。
1. 定量反演：定量反演是地球物理反演方法的一个重要发展方向。
传统地球物理反演方法通常只能提供地下介质的大致情况，而无法给出精确的参数值。
而定量反演则可以通过数学模型和算法，将物理观测数据与地下介质的物理参数进行直接关联，从而实现对地下介质参数的精确逆推。
地震走时和航空电磁联合反演三维速度和电阻率
地震走时和航空电磁联合反演三维速度和电阻率王月;张捷【摘要】地震走时数据可以反演近地表的速度,但不能反演出隐蔽层和低速层.航空电磁数据可以反演近地表的高电阻率和低电阻率,但是对垂直方向的分辨率低.联合三维地震走时数据和航空电磁数据反演了近地表的速度和电阻率结构,并采用棋盘模型测试和实际数据应用展示了联合反演出的速度模型优于单独的走时反演出的速度模型.结果表明:该算法可以应用到处理数据量大的勘探地震成像中,能提供优化的速度结构.%In this paper,seismic travel time data are employed to invert the distribution of the subsurface velocity.However,the data received on the surface are difficult to image low velocity structures or hiddenlayers.Airborne electromagnetic data are used to image the distribution of subsurface resistivity,and both the high resistivity and low resistivity structures can be inverted,however,the vertical resolution is low.We propose a method to combine the seismic travel times with the airborne electromagnetic data simultaneously to invert the resistivity and velocity.Checkerboard tests and real data application illustrate that the velocity model obtained from joint inversion method is better than that obtained from only travel time tomography.This method can be applied to exploration geophysical imaging and produces optimized velocity structures.【期刊名称】《地震研究》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】10页(P22-31)【关键词】联合反演;航空电磁;地震走时;近地表【作者】王月;张捷【作者单位】中国地震台网中心,北京100045;中国科学技术大学,安徽合肥230026;中国科学技术大学,安徽合肥230026【正文语种】中文【中图分类】P313.23;P315.20 引言地球物理反演是指利用接收到的信号推测地下介质的物理性质及结构分布，不同信号能够反演出不同的物理参数信息，为地球物理解释提供证据，有助于寻找矿产、油藏等资源。
高密度电阻率法的2.5维反演
高密度电阻率法的2.5维反演
罗延钟;万乐;董浩斌;熊彬;王传雷
【期刊名称】《地质与勘探》
【年(卷),期】2003()z1
【摘要】讨论了电阻率法2.5维正演和反演的算法,并在此基础上编制了高密度电阻率法2.5维反演程序,该程序可用于8种常用电极装置观测结果的反演.对理论和实测数据的反演结果表明,采用的算法正确,程序运行稳定,反演效果很好.
【总页数】7页(P107-113)
【关键词】高密度电阻率法;反演
【作者】罗延钟;万乐;董浩斌;熊彬;王传雷
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P631.3
【相关文献】
1.ABP法在高密度电阻率法反演中的应用 [J], 张凌云;刘鸿福
2.高密度电阻率法比值参数基于阻尼最小二乘反演 [J], 刘成功;金胜;魏文博;景建恩;叶高峰;尹曜田
3.高密度电阻率法二维勘探数据的三维反演及其在岩溶探测中的应用 [J], 孟凡松;张刚;陈梦君;李怀良
4.混合电极高密度电阻率联合反演法在水库围堰渗漏检测中的应用 [J], 金小勇; 陈
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5.高密度电阻率法在探测不同充填类型溶洞中的正反演研究 [J], 韩鹏
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二维层状介质大地电磁视电阻率相位联合快速反演
通过一个二维三层模型试算 ，验证视电阻率和相位联合反演能稳定收敛并在一定程度上减小多解性。
关键词 ：大 地 电磁 ；快 速松 弛反 演 ； 二 维偏 导数 ；相 位 ；联 合反 演
中 图分类 号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ３ ２ ５ 文献标 志码 ：Ａ
Ｃ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｅ ｄ ｅ Ｇ ｒ ｏ ｏ ｔ ． Ｈ ｅ ｄ ｌ ｉ ｎ 等构建 了一种二维层 为 缩 短 。 状 模 型反 演 方 法 Ｊ ，把 地 质 结 构 表 示 为 有 限数 量 联合 反演 能 较 好 地 减 小 地 球 物 理 反 演 的 多解
阵 中只保 留对 本 测 点 下 模 型 参 数 的偏 导 数 ，其 他 数量 的具 有 均 匀 电 阻率 的地 层 ，这 些 地 层 的 厚 度
测点下参数 的偏导数全部 为零 ，形成一个 近似的 在横 向上是 变 化 的 ，反 演 的 参 数 是 各 层 的 电 阻 率
偏 导 数矩 阵 ，利 用 这 个 近 似 的偏 导 数 矩 阵 进 行 反 值 以及各 层底 界深 度 （ 图１ ） 。
文章 编号 ：１ ６ ７ ４— ９ ０ ５ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ４ ２ ０— ０ ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４—９ ０ ５ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ５
二维层 状 介质大 地 电磁 视 电 阻率相 位联 合快速 反演
位 进行 二维 联合反 演 。利用 Ｒ Ｒ Ｉ 法 （ 快速松 弛反 演 ） 通过 有限单 元法 正演 快速计 算一 维偏 导数 ，引入
一
组修正系数把用 Ｒ Ｒ Ｉ 法计算的一维偏导数转化为二维偏导数 ，并且在二维偏导数矩阵中只保留对本
重磁电震联合反演研究进展与展望
第22卷 第5期地 球 物 理 学 进 展V ol.22 N o.52007年10月(页码:1427~1438)PRO GR ESS IN GEO PH YSICSOct. 2007重磁电震联合反演研究进展与展望陈 洁, 温 宁, 陈邦彦(广州海洋地质调查局,广州510760)摘 要 重磁电震等地球物理勘探成果的联合反演是解决复杂地质问题所用的综合地球物理解释方法,是目前可信的定量的综合地球物理解释技术,是联合应用多种地球物理信息,通过反演地质体的岩石物性和几何参数来求得同一个地下地质和地球物理模型的技术.本文综述了从上世纪80年代以来,地球物理场联合反演技术取得的长足发展,主要表现在两个方面:一是在地球物理场综合应用基础上,发展了两两地球物理参数之间互为约束的反演的技术,二是是反映了联合反演计算方法的进步,如线性与非线性反演比较、反演方法选择等.综述了联合反演的思路与对策,提出了联合反演的发展方向.关键词 联合反演,综合地球物理解释,约束,反演方法中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 1004-2903(2007)05-1427-12Joint inversion of gravity -magnetic -electrica-l seismiccombination survey:progress and prospectCH EN Jie, WEN Ning, CH EN Bang -yan(G uang zh ou M ar ine Ge ological S ur v ey ,G uang z hou 510760,China)Abstract Jo int inversion of ex plor pr oductio n of Gr avit y -M ag netic -Electrica-l Seismic sur vey is Integ rated G eophysics interpretation metho d,it is integ rated geophysics interpretat ion technique of only believable quantif ication at pr esent,and it is combine application mult-i g eophysics info rmation,thro ug h Inver sion pet rophysical pro per ty and g eometr ic fact or o f geo lo gic body g et technique o f o ne and the same underg r ound geolog ical and physical g eog raphy model.T ex t sum up development o f Jo int inver sion technique of physical geo gr aphy from the eig hties of the 20th century ,mo stly represent a co uple o f side :the first to dev elop inver sion technique at each other o blig atio n o f bo th par ties of physical geog r aphy parameter on the basis of co mpr ehensive applications o f phy sical geog ra phy field.the second to adv ance -ment about joint inv ersion count methodolog ical,for instance linearit y inv ersion in co nt rast to no nlinearity inv ersion,cho ice of inver sion means etc.sum up t ho ug ht and co unter measure of Joint Inver sion,put fo rw ard gr ow w ay o f Jo int Inv ersio n.Keywordsjoint inver sion,integ rated geo phy sics inter pr etatio n,obligation,inver sion means收稿日期 2007-02-10; 修回日期 2007-05-20.基金项目 国家863计划海洋技术领域国家重大项目/2006AA09A1010资助.作者简介 陈洁,女,1964年生,广东罗定人,教授级高级工程师,1984年毕业于武汉地质学院(中国地质大学),中科院地质与地球物理研究所理学博士.曾在胜利油田长期从事陆地油气勘探的科研生产工作.现在国土资源部广州海洋地质调查局,从事海洋油气勘探及综合地质地球物理研究工作.(E -mail:c -jie@ )0 引 言在过去我国油气勘探的历程中,由于地震勘探的主导地位,使得重力勘探、磁法勘探等非震地球物理勘探方法在油区一直处于辅助工作状态,非震地球物理勘探队伍萎缩勘探技术发展缓慢.随着油区勘探逐步进入高成熟期,如何缓解油气的紧张局面,开辟油气勘探的新领域,是我国/油气二次创业0的精邃[1~3].综合地球物理勘探以新的一个高度提上日程,以现在科学技术为基础,重新整合、完善重磁资料处理和解释软件,使得适应于中国海域的深水油气勘探的需要,成为研究甄别深水海域特殊岩性体和构造格架的方法与手段,形成完善适用的重磁处理解释技术系列.地球物理学进展22卷1国内外现状曾忠(2004)在/俄罗斯物探技术现状及进展0一文中指出[5],由于俄罗斯的勘探面积较大,勘探程度较低,因此非地震物化探技术的应用和研究非常广泛.近几年,随着仪器精度的提高,以及观测方式的变化,使非地震物探技术不只局限在勘探早期应用,在烃类预测等方面也开始了一些尝试.传统的重力勘探主要是用于区域勘探.由于仪器观测精度的提高和处理解释技术的优化,高精度重力勘探资料已开始应用于油气藏的直接勘探和油气储量预测[24~27].国内外的勘探实践表明,世界上近一半以上的油气储层聚集在隐蔽构造油气藏中.高精度重力异常可以有效地发现非构造油气藏.例如在西伯利亚某油田的开采中,根据过去的地震勘探识别技术应用结果则指示出有利区带主要分布在构造的低部位.几年后的钻探结果证实了砂体岩性储层的广泛存在,而位于构造最低部位的探井大部分结果,认为有利的油气聚集带应在背斜构造部位,但高精度重力观测和油气圈闭为高产井.该技术在20世纪90年代初被引入中国,在新疆、松辽、渤海湾等地应用中取得了较好的效果.最近他们在重力和地震资料的综合处理解释方面取得了较大进展,使解释的可靠性和精度有较大提高.俄罗斯很重视各类信息的综合研究,注重多专业、多信息的综合研究.特别是地球物理与地质、测井的结合非常紧密,这使它的许多解释软件本身就成为了一个很好的综合研究平台.我国引进的一批多元综合解释系统(MDD,将地质、测井、非地震、地震等多学科的数据有机结合起来进行综合研究[28~43].DV-Disco very将古构造分析和沉积体系分析有机的结合起来.曾华霖(1999)[6]重力法或者重力资料已经在以下一些方面得到不同程度的应用:(1)油气资源评价;(2)解决勘探中不同阶段的问题;(3)结合地震及磁法资料进行综合解释,解决地震解释中的一些难题;(4)解决火山岩地区的问题;(5)估计地震波速度;(6)推断油气横向运移方向;(7)预测油气田;(8)进行油气藏探测等.西方地球物理学家们在石油勘探中综合利用了重磁及地震方法[7].从数据的采集到计算机模拟过程,把重、磁、地震三种勘探方法结合在一起,并应用重磁资料约束地震解释结果.据主要从事重磁勘探工作的美国LCT公司介绍[8],根据墨西哥湾及欧洲浅海新的解释实例,有可能应用重磁法加强和约束三维地震数据.应用三维地震数据解释的数字界面及高精度的重磁资料,能够很快建立一个综合的和约束的地质模型并进行试验.在欧洲和美国,高精度的重磁资料的采集与三维地震测量同时进行.所用的典型装备有DGPS三维测量船,同时进行高精度的重磁测量,不会增加多少费用.从世界范围来说,采集和处理重磁数据的费用只是地震采集费用的1%~3%.利用重力和磁法数据可以帮助地震解释解决下列问题:(1)提高解释陡倾角地层的分辨率;(2)有助于分辨地震的/无资料带0(逆掩断层,盐层下部等);(3)为盐层成像打下基础,确定地震速度分析所需的盐层与沉积物的关系,改进地震速度模拟等.例如在墨西哥湾,以人机交互方式,应用各种地球物理技术(地震、重力和磁法)以及地质约束,得到了可靠的解释[8].模型研究证明,在许多情况下,重力、磁法及地震的综合计算机模拟,解决地质问题比只应用地震资料更精确.在澳大利亚,利用重磁数据对Carnarvon盆地南部海滨的M er linleigh子盆地进行了有效的解释.应用欧拉反褶积方法处理航磁及重力数据确定了基底的深度.应用重力资料估计地震波速度,也是一个很有意义的问题[44~46].把初始速度模型变换为密度;计算出初始密度模型的重力响应,并同观测场值比较,然后自动校正(更新)密度模型;最后,将密度模型再变回速度,作为地震深度偏移过程的输人.应用该方法能够减少叠前及叠后深度偏移过程中所需的迭代次数,减少地震处理时间,降低勘探的风险.沙特阿拉伯石油公司介绍了一个应用重力估计速度的例子.为了计算储集层的深度,必须利用钻井得到的速度与储集层的单程地震波时间.然而,在钻井稀少的地区,由于速度变化得不到钻井资料的控制,这一方法遇到了困难.但在这个特定地区,剩余重力异常和井中储集层深度变换速度之间存在明显的相关关系,相关系数达到0.76;由地震得到的速度与钻井控制的速度之间的相关性很差,相关系数14285期陈洁,等:重磁电震联合反演研究进展与展望最大值只有0.4.因此,利用钻井速度与剩余重力异常之间的相关关系,可以建立一个深度变换速度网.实际上,重磁异常或者经过特殊处理的重磁场特征,与大型油气田的存在有一定的相关关系.在西西伯利亚,重磁异常分析一直是勘探和发现油气藏的有效手段,其中的主要方法之一就是把位场异常的一些空间要素同油气藏的分布直接进行比较.通过重磁异常不同分量特征与油气藏水平分布关系的统计分析,预测可能的新的油气藏.分析结果表明[8]:(1)油气藏大多数处于的区域重磁异常的斜坡(梯级带)处,这可解释为与裂谷构造有关.油气藏位置一般与基底的低密度和低磁化强度地质体引起的局部重磁异常极小值位置相符合.西西伯利亚北部的所有已知油气藏都处在波长约为90~100km、异常值相对较高的重力异常梯级带地区.(2)油气藏大多位于大梯级带处、区域重力异常极大值的周边、以及正磁异常的周边.(3)油气藏主要位于局部重磁异常负等值线内,即处在密度和磁化强度减小的地带.(4)所有已知的油气藏与较高的重力异常水平梯度有关.随着重磁野外采集数据精度上千倍的提高,重磁与地震资料采集、处理、解释一体化[7,48~53],作为多学科综合物探技术,推出其基于地震软件平台的非地震处理解释系统,在深层、特殊岩体油气勘探中推广应用,取得了实质性进展.例如,利用高分辨重磁迭代校正叠前深度偏移速度模型,有效地绕开了深层特殊岩体屏蔽地震波的难题,成功地将墨西哥湾盐下含油气构造的预测精度比单一地震方法提高了数千英尺,同时也为英国、泰国海上等特殊岩体油气勘探取得显著效益[7,8].重磁电震联合反演,是综合应用重磁电震及地质资料,进行点、面、体相结合、多层次化研究、多信息的综合,解决复杂的区域构造问题[3,4].重磁电震联合反演技术的关键,首先是建立地震地质模型[54~68];其次是在此基础上,计算重、磁理论曲线[69~74];比较理论曲线和实测曲线,根据差异,修改模型参数;重新计算重、磁理论曲线;再比较理论曲线和实测曲线,根据差异修改模型参数;如此反复,直到差异达到设定的最小值为止.该方法可以帮助解释人员确定深层地震信息多解的地层构造解释,改善诸如火成岩下构造问题.点距250m,精度小于100uGal,可以有效地识别潜山构造.不同网格后的垂向二阶导数,反映了不同埋深、不同规模大小的潜山断块.文献[14]非常详细地列举了20世纪80年代以来的联合反演进展,归纳为两个方面,一是两两地球物理参数之间互为约束的反演,目的解决相应的地质问题,反演结论均为联合反演更为优越.例如H e-ring等[15]提出了一维直流电测深(DC)和地震面波数据的联合反演公式.运用线性规划反演法和最小二乘法得到浅地表(几十米以内)两种数据反演结果,电阻率和面波慢度数据的联合反演得到了更好的参数估计并且减小了平均估计误差;Vasco 等[16]究了地震波旅行时和振幅的联合反演方法,用该法推测了Ray-m ond附近花岗岩裂缝的速度和Q 值,预测结果与独立的测井和地球物理资料相吻合.为了更详细地划分层序边界及层序体,改进地震剖面的分辨率,Du提出了测井和地震数据的联合反演方法,该法分三步进行:(1)声波测井统计处理;(2)井旁声波和地震数据的相互迭代拟合;(3)地震剖面的宽带约束反演.试验处理表明了该法是最有效的改进地震数据垂向分辩率的方法之一.Aric等[17]利用地震和大地电磁联合成像,调查最上部(小于1km深度)的结晶地壳,以了解传统地质制图方法未能解决的区域构造和构造关系,实例说明该方法可以用来结晶基岩范围内的构造成像.另一方面是联合反演计算方法的进步,如线性与非线性反演比较、反演方法选择等.Abubakar等[18]使用对比场源法对电极和感应测井数据进行顺序和同步联合反演重建3D电导率,理论模型表明如果数据有噪声,同步反演比顺序反演更稳定.A lekseev等[19]定量描述了联合反演问题的解及其一般特征.指出,通过原始数据把各个单独反演问题结合成一个联合反演问题,可降低联合反演在描述参数几何形态、特别是各单独反演问题之间的自由度数,从本质上提高了地球物理调查研究的功效,从理论上给出了联合反演问题比单独一种地球物理资料反演更优越的结论.敬荣中(2004)提出的基于数据融合的联合反演方法的思路是[22]:提取各种地球物理探测数据特征,形成统一的语义模糊集合,用模糊推理神经网络进行语义模糊集合的融合,从而实现多种地球物理数据的联合反演,它是一种非线性反演方法.阎汉杰(2003)提出了一种新的基于统计推断的重磁震联合反演方法[23].利用重磁差值趋势面进行场源分离,1429地球物理学进展22卷以分布独立的断裂系统为单元,把反映目标层地震波反射界面深度作为与其对应的重磁异常的二元复合逆函数,然后利用已知重磁震资料统计推断其逆函数在空间域上的泰勒级数分布.该方法无须事先对地质模型进行假设,避免了反演的多解性.周辉等[20,21]利用广义线性反演方法及非线性反演的预条件最速下降法开展了一维地震)大地电磁测深资料反演方法研究,得出了顺序反演的效果优于地震、电磁单独反演的效果,而同时反演的效果最优,以及非线性联合反演方法比广义线性联合反演方法更优越的结论.存在的问题是:大多数是具有较简单表达式的重力场的正反演;关于磁场的直接反演方法也是就具有简单表达式的垂直分量导出的,不适合于各种磁场分量与磁场梯度分量情况;反演所采用的多是没有背景场叠加的异常场;有的需要大量的先验信息,在缺乏先验信息时不能应用;关于物性参数连续分布重磁场源反演成果甚少;再有,多数研究是在直角坐标系内进行的,数理分析的难度很大[11,12].如何减少多解性,提高计算速度,提高反演精度,均是联合反演技术发展必须面临的问题.2对策与思路重磁电震联合反演技术的关键,首先是建立地震地质模型;其次是在此基础上,计算重、磁理论曲线;比较理论曲线和实测曲线,根据差异,修改模型参数;重新计算重、磁理论曲线;再比较理论曲线和实测曲线,根据差异修改模型参数;如此反复,直到差异达到设定的最小值为止.联合反演适应于地球物理综合解释的需要,是目前唯一可信的定量的综合地球物理解释技术.不同类型的地球物理方法是根据岩石不同的物理参数的差异来了解地球的,但是调查的对象是同一处的岩石层,因此不同地球物理场的解释应具有兼容性,而联合反演正好体现了这种兼容性.同时,联合反演还可以提高反演结果的分辨率与置信度,是今后反演方法研究的一个重要方向.地球物理响应是由地下介质的物理特性差异激发的,虽然各种地球物理响应互不相同,但由这些响应推断的地下介质是相同的.因此,由同一地下介质激发的地球物理数据推断该地下介质的特性,如埋深、厚度、速度、密度、电性等,都应相互一致.所谓联合反演就是在地球物理反演时联合应用多种地球物理观测数据,通过地质体的岩石物性和几何参数之间的相互关系求得同一个地下地质、地球物理模型.由于我们要推测的地球模型只有一个,它必须和地表观测到所有物理现象保持一致.因此,联合反演是地球物理数据分析的理想工具[4,14],联合反演的基本条件是参加反演的方法一定有公共的物性界面或地质体.刘光鼎院士指出[3],重磁资料是地球自然场的反映.利用电子计算机对重力、磁力数据进行正演与反演的拟合运算,将会定量地确定深部岩层的结构及其物性参数.均衡重力异常将说明地壳深部质量的盈余和亏损.利用传统的/剥皮法0将从布格重力异常中揭示出地壳厚度或莫霍面的埋藏深度.如果认为居里温度是岩石磁性消失的极限,那么,从磁力异常中将会计算出一个具有特殊意义的等温面一居里面的埋藏深度.然而,所有这些计算结果都必须经过钻探或其它地球物理资料的相互验证.何展翔[9,10]认为随着重磁电三维技术的发展,综合物探技术的发展必需依赖于三维基础上的联合反演综合研究,于是一些新的联合反演方法应运而生,主要有以下四类方法.(1)约束外推法:如果一个地区有钻井、地震及重磁电资料,或是浅层地震资料可靠,只是缺少深层反射,可以在地震资料可靠的部位,利用地震等先验知识约束重磁电资料的反演,在地震资料品质不好的部位,利用重磁电反演资料进行补充,最终得到整个地球物理模型.(2)异常剥离法:如果已知地下构造的一些参数,包括几何格架和物性资料,但局部参量难以确定,那么可以通过正演已知模型的异常,从总异常中把正演异常去掉,然后再反演剩余模型的参数.比如:地震和钻井资料已经确定地下构造和部分岩性,未知部分的岩性可以采用异常剥离法确定;反过来,如果岩性已知,部分边界不能确定,也可以采用异常剥离法.(3)顺序修正法:以一种地球物理方法为主建立模型、其他方法为辅,依次修改模型,最终使各自的目标函数泛函极值逐渐减小,最终得到符合各种地球物理信息的地球物理模型.这是目前已经实现并开始应用的联合反演技术.如重力与地震资料顺序联合步骤:¹用地震资料建立初始模型,在地震解释模型中结合重力资料充填地层密度;º计算模型响应并求两者之差,即剩余异常,根据剩余异常的情况修改模型;14305期陈洁,等:重磁电震联合反演研究进展与展望»用上述模型进行地震资料的反演,获得新的模型;¼用新的模型进行重力计算,再修改模型,如此反复直到获得满意的拟合结果.(4)统一修正法:这是一种完全联合反演方法即真正在三维基础上实现,其反演步骤如下:¹首先建立共同模型并根据某种规律建立统一的目标函数;º参照各种地球物理信息统一修改模型.»正演计算模型响应;¼判断目标函数是否减小,若减小,则修改模型;½重复第º、»、¼步,直到拟合到满意结果为止.这些方法对于地震资料信噪比低的山前带、盐下构造带、火山岩发育区、深层岩体的研究都具有重要作用,在高成熟区和复杂区以及油气预测与油田开发中都具有很好的应用前景,是物探技术发展的重要方向.重、磁勘探向三维发展最主要的特征是重、磁场的三维正、反演模拟[9,10],野外重、磁采集一般采用规则三维网.而现行的数据处理.如各种异常的提取也总是以而积数据为对象.因此.重、磁野外采集几乎不要做什么变动.最主要的是数据的正反演向三维发展以提高解释精度,特别是配合其它物探方法进行处理解释可以发挥重要作用[10].重力研究的密度参数和地震纵波速度之间最有意义的联系关系式)))Gaudner经验公式使重力与地震的联合反演赋子更实质的内容[9,10].开展地震二维采集的同时作高精度重力测量只需花费约二维地震1/500的费用.但它却使3D地震的处理解释付予更丰富的内容、更精确的成像.重、磁、电技术大多应用于地震深部盲区,如火成岩体、盐丘、逆掩推覆、潜山等,在这些地区地震往往对其顶面有清晰反射,但难以确定底界的几何形状,我们把2D地震获得的盐顶信息作为一种约束,确定盐顶形态,用重、磁力确定底辟根基的几何形状,可获得同样精确的解释结果[9].杨文采院士(2002)认为[4],联合反演适应于地球物理综合解释的需要,是目前唯一可信的定量的综合地球物理解释技术.不同类型的地球物理方法是根据岩石不同的物理参数的差异来了解地球的,但是调查的对象是同一处的岩石层,因此不同地球物理场的解释应具有兼容性,而联合反演正好体现了这种兼容性.同时,联合反演还可以提高反演结果的分辨率与置信度,是今后反演方法研究的一个重要方向.非线性联合反演将可能在今后10年逐渐普及到地球物理解释中,以大大促进地球物理解释的定量化,提高解释结果的客观性.改进联合反演方法技术的关键不仅在于反演的方法技术木身,而目前还在于增加岩石物性及地层构造方而的知识,通过地质构造信息的量化,把联合反演的参数扩大到地层压力、温度等更大的范围.杨文采院士指出,非线性科学是21世纪前半叶自然科学发展的一个主题,对自然演化规律性的探索也许会有重要突破.作为非线性科学的一个独特的分支,非线性地球物理反演的理论与方法将可望在21世纪取得重大进展并将大大扩展其应用范围.(1)目前,地球物理反演的应用仍局限于对现今地球内部三维结构的研究,还未涉及地球演化等四维时空反演问题.(2)要发展基于复杂模型的地震反演方法.为此要首先发展基于复杂模型的正演方法.克服复杂模型引起的射线焦散及波场奇点等困难.(3)地球物理反演的线性化迭代方法具有较好的数学物理基础,历来是应用数学家的用武之地,随着计算机软硬件能力的快速发展,将来还会有更多新的变种出现.当前应注意解决的问题包括复杂地层模型的建立和参数化,正演计算方法的改进和算子梯度计算的加速(正演计算要尽量精确和接近实际,而梯度计算则尽可能简化使之快速),反演迭代的自组织控制与从初始模型出发的多搜索轨迹等.(4)非线性优化的仿真淬火与遗传算法己被证明是很有前途的实用反演方法,后者可充分利用向量计算机与计算机网络计算的优点,如果结合仿真淬火方法中成功的M etropolis指数抽样准则等技巧,将可以进一步改善遗传算法反演结果的分辨率与置信度.(5)非线性联合反演将可能在今后10年逐渐普及到地球物理解释中,以大大促进地球物理解释的定量化,并提高解释结果的客观性.改进联合反演方法技术的关键不仅在于反演的方法技术木身,而且还在于增加岩石物性及地层构造方面的知识,并通过地质构造信息的量化,把联合反演的参数扩大到地层压力、温度等更大的范围.(6)在应用地球物理反演研究上,要同时把握方程的深化和应用要求两个方而.例如,地震反演理论1431。
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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。