三维直流电阻率反演方法研究

发布时间：2021-05-16 23:31

　　电阻率法是电法勘探的重要分支,近年来已在油气探测、矿产普查、水文、考古等领域得到广泛应用并且发展迅速。无论是用于探测地下一定深度范围内横向电性变化的电阻率剖面法、用于探测不同深度范围内垂直方向电性变化的电阻率测深法还是技术更为先进的高密度电阻率法以及广泛应用于裂缝监测与剩余油勘探的井地电位法,这些方法都有着相同的基本原理。它们都是以地层中岩石、矿藏或者油气资源的电阻率特性的不同为基础,通过创建三维地电场研究地表电场的分布情况来寻找矿藏、油气资源或者解决其他地质问题。对电阻率法勘探得到的电位数据进行有效解释是勘探环节的重要组成部分,因此反演作为数据解释的重要环节在数据解释处理中起着越来越重要的作用。由于实际的地质结构都是三维的,二维反演只能解释一个切面上的电阻率分布,而且受到三维地质构造的影响得到的结果不精确,所以研究利用地表或者钻孔中采集的电位数据反演三维空间内的地质参数的分布意义重大。本文首先介绍了电阻率法勘探的基本原理,然后在有限体积法基础上推导出了直流点电源供电情况下求解三维直流电阻率正演问题的基本方法,最后在正演的基础上对三维直流电阻率反演进行了研究。在正演方面之所以采用有限体... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与研究意义
    1.2 电阻率反演成像国内外研究进展及发展趋势
        1.2.1 国内外电阻率反演成像研究进展
        1.2.2 电阻率反演成像发展趋势
    1.3 课题研究内容与章节安排
        1.3.1 课题研究内容
        1.3.2 论文章节安排
第2章 电阻率法的基本理论与正演数值模拟
    2.1 稳定电流场的基本理论
    2.2 电阻率法正演数值模拟
        2.2.1 正演问题的数值模拟方法
        2.2.2 基于有限体积法的三维直流电阻率正演
        2.2.3 正演结果验证
    2.3 本章小结
第3章 三维直流电阻率反演
    3.1 线性化迭代法
        3.1.1 高斯牛顿迭代法
        3.1.2 不精确阻尼高斯牛顿法
    3.2 正则化方法
        3.2.1 Tikhonov正则化
        3.2.2 TV正则化
    3.3 基于混合正则化约束的三维电阻率反演算法
        3.3.1 混合正则化约束
        3.3.2 混合正则化约束下模型修正量的求解
        3.3.3 正则化参数的选取
        3.3.4 反演流程
    3.4 模型验证
        3.4.1 模型一单个高阻异常体
        3.4.2 模型二两个高阻异常体
        3.4.3 模型三高阻异常体与低阻异常体共存
    3.5 本章小结
第4章 井地、高密度勘探数据联合反演
    4.1 井地、高密度电阻率法勘探
        4.1.1 井地电法的基本原理
        4.1.2 高密度电法的基本原理
    4.2 模型验证
        4.2.1 模型一低阻板模型
        4.2.2 模型二高阻板模型
        4.2.3 模型三高阻体与低阻体共存模型
    4.3 本章小结
第5章 总结与建议
    5.1 总结
    5.2 建议
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于并行改进遗传算法的三维电阻率反演方法[J]. 刘斌,王传武,杨为民,李术才,聂利超,宋杰.  岩土工程学报. 2014(07)
[2]基于迭代再加权最小二乘的地震资料稀疏反演方法[J]. 袁义明,孙晨,杨长春.  地球物理学进展. 2013(05)
[3]三维电阻率空间结构约束反演成像方法[J]. 刘斌,聂利超,李术才,徐磊,刘征宇,宋杰,李利平,林春金.  岩石力学与工程学报. 2012(11)
[4]L1范数的总变分正则化超分辨率图像重建[J]. 刘志文,潘晓露,李一民.  微处理机. 2012(03)
[5]基于遗传算法和统计学的电阻率测深二维反演研究[J]. 程勃,底青云.  地球物理学进展. 2012(02)
[6]电阻率成像的混合正则化反演算法[J]. 韩波,窦以鑫,丁亮.  地球物理学报. 2012(03)
[7]基于两步迭代TV正则化的电阻抗图像重建算法[J]. 范文茹,王化祥,郝魁红.  仪器仪表学报. 2012(03)
[8]基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化[J]. 刘斌,李术才,李树忱,聂利超,钟世航,李利平,宋杰,刘征宇.  地球物理学报. 2012(01)
[9]地面/井地/井间超高密度电阻率成像技术[J]. 潘纪顺,葛为中,折京平.  华北水利水电学院学报. 2010(02)
[10]井地电法的三维正反演研究[J]. 柯敢攀,黄清华.  北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本). 2008(03)

博士论文
[1]电阻率成像技术的二维三维正反演研究[D]. 李天成.中国地质大学（北京） 2008
[2]直流激电反演中的线性与非线性方法研究[D]. 刘海飞.中南大学 2007

硕士论文
[1]井地—高密度电法联合探测与研究[D]. 侯智超.中南大学 2013



本文编号：3190617