磁异常磁源深度反演方法及装置

摘要

本发明提供了一种磁异常磁源深度反演方法及装置，涉及地球物理勘探技术领域，该方法包括：获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数；根据磁力异常数据和常数参数生成目标导数数据；利用转换系数对目标导数数据进行转换处理，得到转换结果；对转换结果进行无负值处理，得到无负值结果；利用指数系数和无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果；利用深度系数和指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。本发明可快速计算大规模磁力数据的磁源埋深，具有快速、简便的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其是涉及一种磁异常磁源深度反演方法及装置。

背景技术

磁力勘探是油气勘探中的一种重要方法，在磁性基底及火山岩储层研究中具有重要作用；但磁异常反演则是磁法勘探中的难点之一。现有磁异常反演方法往往需要大量剖面反演及大量3D正反演计算，3D反演对处理人员的专业水平要求极高，需要耗费处理解释人员大量精力和大量时间，处理难度大且周期长，现实工作中缺少针对这一问题的快速计算方法。

发明内容

本发明提供了一种磁异常磁源深度反演方法及装置，可以用于计算大规模磁力数据的磁源埋深，具有快速、简便的优点。

第一方面，本发明实施例提供了一种磁异常磁源深度反演方法，该方法包括：获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数；根据所述磁力异常数据和所述常数参数生成目标导数数据；利用所述转换系数对所述目标导数数据进行转换处理，得到转换结果；对所述转换结果进行无负值处理，得到无负值结果；利用所述指数系数和所述无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果；利用所述深度系数和所述指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。

第二方面，本发明实施例还提供一种磁异常磁源深度反演装置，该装置包括：获取模块，用于获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数；导数模块，用于根据所述磁力异常数据和所述常数参数生成目标导数数据；转换模块，用于利用所述转换系数对所述目标导数数据进行转换处理，得到转换结果；无负值模块，用于对所述转换结果进行无负值处理，得到无负值结果；计算模块，用于利用所述指数系数和所述无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果；结果模块，用于利用所述深度系数和所述指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述磁异常磁源深度反演方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述磁异常磁源深度反演方法的计算机程序。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种磁异常磁源深度反演方案，该方案首先获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数；根据磁力异常数据和常数参数生成目标导数数据；利用转换系数对目标导数数据进行转换处理，得到转换结果；对转换结果进行无负值处理，得到无负值结果；利用指数系数和无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果；利用深度系数和指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。本发明可快速计算大规模磁力数据的磁源埋深，具有快速、简便的优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的磁异常磁源深度反演方法流程图；

图2为本发明实施例提供的磁异常磁源深度反演方法实施步骤示意图；

图3为本发明实施例提供的某区磁力化极异常等值线示意图；

图4为本发明实施例提供的计算得到的磁源埋深图；

图5为本发明实施例提供的磁异常磁源深度反演装置结构框图；

图6为本发明实施例提供的计算机设备结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，磁异常反演是磁法勘探中的难点之一，往往需要长时间的大量正反演计算工作，磁异常磁源深度计算是磁力资料解释中的重点和难题。

基于此，本发明实施例提供的一种磁异常磁源深度反演方法及装置，该方法是对磁力资料处理解释技术的创新，为磁法处理解释人员提供一种新的快速计算磁异常磁源深度的实用方法，从而提高磁力数据对地质目标的定量描述能力，提高磁异常磁源深度的计算速度，降低磁法处理解释人员的处理难度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种磁异常磁源深度反演方法进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种磁异常磁源深度反演方法，参见图1所示的一种磁异常磁源深度反演方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S102，获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数。

在本发明实施例中，磁力异常数据是磁力异常散点数据经网格化和化极处理后得到的数据。常数参数、转换系数、指数系数和深度系数的值可以根据实际需求进行设置，本发明实施例对此不作具体限定。

步骤S104，根据磁力异常数据和常数参数生成目标导数数据。

在本发明实施例中，目标导数数据是通过对磁力异常数据进行求取磁力垂直一次导数异常处理后，再将处理结果与常数参数进行运算得到的数据。

步骤S106，利用转换系数对目标导数数据进行转换处理，得到转换结果。

在本发明实施例中，利用转换系数对目标导数数据进行形式转换，得到转换结果。

步骤S108，对转换结果进行无负值处理，得到无负值结果。

在本发明实施例中，对转换结果进行处理，以消除转换结果中的负数值，得到无负值结果。

步骤S110，利用指数系数和无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果。

在本发明实施例中，对无负值结果进行指数运算处理，例如，可以将指数系数作为运算指数，得到指数运算结果。

例如，对数据C进行指数运算处理，获得数据D，即D＝pow(C,d0),d0为指数系数，可以是一个常数，d0取值为0.2～0.35,pow(C,d0)表示对数据C求取指数为d0的指数运算，其中，D表示指数运算结果，C表示无负值结果。

步骤S112，利用深度系数和指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。

在本发明实施例中，深度系数可根据研究区地质露头、钻井数据或其它已知物探信息确定。将深度系数和指数运算结果进行结合，可以得到磁异常磁源深度反演结果。深度系数可以包括第一深度系数和第二深度系数。

例如，磁异常磁源深度反演结果H＝D×k0+h0，即磁异常对应的磁源深度H为指数运算结果D先乘以第一深度系数k0再加第二深度系数h0，k0、h0可根据研究区地质露头、钻井数据或其它已知物探信息确定，k0取值范围为1.5～2.5，h0取值以磁异常磁源深度最浅处的深度标定为准。

本发明实施例提供了一种磁异常磁源深度反演方案，该方案首先获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数；根据磁力异常数据和常数参数生成目标导数数据；利用转换系数对目标导数数据进行转换处理，得到转换结果；对转换结果进行无负值处理，得到无负值结果；利用指数系数和无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果；利用深度系数和指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。本发明可快速计算大规模磁力数据的磁源埋深，具有快速、简便的优点。

考虑到为了得到实用性更强的目标导数数据，根据磁力异常数据和常数参数生成目标导数数据，可以按照如下步骤执行：

对磁力异常数据求取磁力垂直一次导数异常数据；对磁力垂直一次导数异常和常数参数求和得到目标导数数据。

在本发明实施例中，常数参数取值一般为0～20，在求取磁力垂直一次导数异常(称为数据A0)之后，再对该数据加一常数a0，得到新的磁力垂直一次导数异常数据A，即A＝A0+a0，其中a0为常数参数。

考虑到为了便于计算，利用转换系数对目标导数数据进行转换处理，可以按照如下步骤执行：

根据转换系数生成目标转换系数；利用转换系数、目标转换系数对目标导数数据进行转换处理。

在一个实施例中，按照如下公式利用转换系数、目标转换系数对目标导数数据进行转换处理：B＝(A+∣A∣×a)/(1+a)，其中，B为转换结果，A为目标导数数据，∣A∣表示数值为A的绝对值的数据，a为转换系数，1+a为目标转换系数。

在本发明实施例中，转换系数取值范围可以为0.5～0.9。

为了提升计算效率，对转换结果进行无负值处理可以按照如下步骤执行：

确定第一转换结果；第一转换结果的值小于转换结果中除第一转换结果以外任意转换结果的值；利用第一转换结果对转换结果进行无负值处理。

在一个实施例中，可以按照如下公式利用第一转换结果对转换结果进行无负值处理：C＝B-Bmin，其中，C为无负值结果，B为转换结果，Bmin为第一转换结果。

在本发明实施例中，Bmin为数据B中的最小值。

参见图3所示的某区磁力化极异常等值线示意图和图4所示的计算得到的磁源埋深图，对于某地区，以一个具体实施例对该方法的执行步骤进行说明。

1)求取磁力垂直一次导数异常：磁力异常散点数据经网格化和化极处理后，求取磁力垂直一次导数异常(称为数据A0)，再对该数据加一常数a0，得到新的磁力垂直一次导数异常数据A，即A＝A0+a0，本次实施例中a0取为10.0；

2)异常转换处理：对磁力垂直一次导数异常数据A进行转换处理，转换处理后的异常数据称为数据B，转换公式为B＝(A+(∣A∣)×a)/(1+a),∣A∣表示数值为A的绝对值的数据，a为系数，本次实施例中a取0.8；

3)无负值处理：对数据B进行无负值处理，得到新数据C，即C＝B-Bmin，其中Bmin为数据B中的最小值,本次实施例中Bmin取-9.0；

4)指数运算处理：对数据C进行指数运算处理，获得数据D，即D＝pow(C,d0),d0为常数，d0取值为0.2～0.35,pow(C,d0)表示对数据C求取指数为d0的指数运算，本次实施例中d0取0.25；

5)磁源深度计算：磁源深度H＝D×k0+h0，即磁异常对应的磁源深度H为数据D先乘以系数k0再加常数h0，k0、h0可根据研究区地质露头、钻井数据或其它已知物探信息确定，k0取值范围为1.5～2.5，h0取值以磁异常磁源深度最浅处的深度标定为准，本次实施例中k0取为2.0、h0取为4.0，深度值单位为km。

本发明实施例提供了一种磁异常磁源深度反演方法及装置，参见图2所示的磁异常磁源深度反演方法实施步骤示意图，该方法采用对磁力化极异常进行处理转换和磁源深度计算，可快速计算大规模磁力数据的磁源埋深，解决了处理解释人员关切的磁源深度定量描述难题，发明方法具有快速、简便的优点，在面积性高精度磁力勘探中具有重要实用价值，是现有磁力资料正反演方法的重要补充，为磁力处理解释人员提供了快速计算磁源深度的新手段。该方法是针对磁异常磁源深度计算的快速计算方法，为解释人员提供磁异常资料的定量描述依据。

本发明实施例中还提供了一种磁异常磁源深度反演装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与磁异常磁源深度反演方法相似，因此该装置的实施可以参见磁异常磁源深度反演方法的实施，重复之处不再赘述。参见图5所示的一种磁异常磁源深度反演装置结构框图，该装置包括：

获取模块71，用于获取磁力异常数据、常数参数、转换系数、指数系数和深度系数；导数模块72，用于根据磁力异常数据和常数参数生成目标导数数据；转换模块73，用于利用转换系数对目标导数数据进行转换处理，得到转换结果；无负值模块74，用于对转换结果进行无负值处理，得到无负值结果；指数模块75，用于利用指数系数和无负值结果进行指数计算，得到指数运算结果；结果模块76，用于利用深度系数和指数运算结果生成磁异常磁源深度反演结果。

在一个实施例中，导数模块，具体用于：对磁力异常数据求取磁力垂直一次导数异常数据；对磁力垂直一次导数异常和常数参数求和得到目标导数数据。

在一个实施例中，转换模块，具体用于：根据转换系数生成目标转换系数；利用转换系数、目标转换系数对目标导数数据进行转换处理。

在一个实施例中，转换模块，具体用于：按照如下公式利用转换系数、目标转换系数对目标导数数据进行转换处理：B＝(A+∣A∣×a)/(1+a)，其中，B为转换结果，A为目标导数数据，∣A∣表示数值为A的绝对值的数据，a为转换系数，1+a为目标转换系数。

在一个实施例中，无负值模块，具体用于：确定第一转换结果；第一转换结果的值小于转换结果中除第一转换结果以外任意转换结果的值；利用第一转换结果对转换结果进行无负值处理。

在一个实施例中，无负值模块，具体用于：按照如下公式利用所述第一转换结果对转换结果进行无负值处理：C＝B-Bmin，其中，C为无负值结果，B为转换结果，Bmin为第一转换结果。

本发明实施例还提供一种计算机设备，参见图6所示的计算机设备结构示意框图，该计算机设备包括存储器81、处理器82及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一种磁异常磁源深度反演方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的计算机设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任一种磁异常磁源深度反演方法的计算机程序。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。