以及極 化率的曲率相關(guān)特性，通過分析兩者的相關(guān)性，判斷目標(biāo)儲(chǔ)層的含油氣情況。
[0052] 本發(fā)明提出的油氣檢測(cè)方法的方法流程圖如圖1所示，具體方法步驟如下：
[0053] 步驟Sl :獲取目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)的電阻率曲線和極化率曲線。
[0054] 目標(biāo)地層的電阻率曲線或者極化率曲線一般可以通過電磁反演法獲得。圖2是獲 取目標(biāo)地層的電阻率曲線和極化率曲線的方法流程圖，具體可以包括以下兩個(gè)步驟：
[0055] 步驟SlOl :獲取目標(biāo)地層中電磁場(chǎng)振幅以及電磁場(chǎng)相位的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
[0056] 在進(jìn)行電磁反演之前，需要獲取目標(biāo)地層所述觀測(cè)點(diǎn)的電磁場(chǎng)振幅以及電磁場(chǎng)相 位的觀測(cè)數(shù)據(jù)。以獲取電阻率觀測(cè)數(shù)據(jù)為例，具體可以采用兩個(gè)供電點(diǎn)擊向目標(biāo)地層大地 供電，從而形成地下人工電場(chǎng)。之后將電阻率檢測(cè)儀的測(cè)線通入地下，分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極通 入地下各深度點(diǎn)的電位差，計(jì)算并記錄測(cè)線上各頻率點(diǎn)的電磁場(chǎng)振幅以及電磁場(chǎng)相位值。 選取目標(biāo)地層多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、記錄，形成了目標(biāo)地層的電磁場(chǎng)振幅以及電磁場(chǎng)相位 觀測(cè)數(shù)據(jù)。所述觀測(cè)點(diǎn)可以沿著一條觀測(cè)線，觀測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及觀測(cè)點(diǎn)之間的距離根據(jù)實(shí) 際需求選取。
[0057] 步驟S102 :采用電磁反演法對(duì)所述觀測(cè)數(shù)據(jù)反演得到目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)的電阻 率曲線以及極化率曲線。
[0058] 采用電磁反演法對(duì)所述觀測(cè)數(shù)據(jù)反演得到目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)的電阻率曲線以及 極化率曲線。所述電磁反演法可以包括一維、二維以及三維電磁反演法。所述一維電磁反 演法可以包括Bostick反演法、梯度反演法、高斯-牛頓反演法、最小二乘法以及模擬退火 法。所述二維電磁反演法可以包括澳柯瑪（以下簡(jiǎn)稱OCCAM)反演法、快速松弛反演法（RRI 法）以及非線性共輒梯度法（NLCG法）。所述一維電磁反演法可以包括OCCAM法、快速松弛 反演法（RRI法）、非線性共輒梯度法（NLCG法）以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演法（ANN法）。由于 本發(fā)明方法后續(xù)可以獲取深度-測(cè)線長(zhǎng)度兩個(gè)維度的電阻率-極化率相關(guān)系數(shù)等值線斷面 圖，因此在本發(fā)明實(shí)施例中可以采用二維電磁反演法。
[0059] OCCAM反演法可以擬合所有的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并且運(yùn)算穩(wěn)定，步驟簡(jiǎn)單，收斂速度快，因 此本發(fā)明實(shí)施例采用OCCAM反演法對(duì)所述電阻率觀測(cè)數(shù)據(jù)和極化率觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演。所 述OCCAM反演法采用拉格朗日乘子來平衡模型光滑和數(shù)據(jù)擬合程度的目標(biāo)函數(shù)為：
[0060]
(1)
[0061] 其中，μ 1為拉格朗日乘子，d為電阻率或極化率觀測(cè)數(shù)據(jù)向量，F(xiàn)為正演算子， |Rm| I為模型的粗糙度，R為粗糙度矩陣，I |Wd-WF[m] I I2為標(biāo)準(zhǔn)的二階范數(shù)，表示觀測(cè)數(shù) 據(jù)d與模型正演響應(yīng)F[m]的擬合差X2, f為X2的期望值，W為nXn的數(shù)據(jù)歸一化對(duì)角矩 陣。
[0062] 反演目標(biāo)是要獲得一個(gè)足夠光滑的電阻率曲線或者極化率曲線模型，具體可以通 過多次的迭代運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)，第k次的迭代表達(dá)式為：
[0063] mk+1 = [ μ R tR+ (WJk) TffJj 1 (WJk) Tffdk (2)
[0064] 在一次迭代運(yùn)算中，首先要計(jì)算出該次迭代的偏導(dǎo)數(shù)矩陣Jk，然后給定一系列的 μ值，通過Cholesky分解式（2)獲得迭代模型m( μ)，采用有限單元法計(jì)算模型的正演響 應(yīng)F[m]，采用式（3)計(jì)算模型的相對(duì)擬合差，根據(jù)擬合差確定本次迭代最優(yōu)的μ值和模型。
[0065] (3)
[0066] 步驟S2 :根據(jù)所述觀測(cè)點(diǎn)的電阻率曲線以及極化率曲線，計(jì)算所述目標(biāo)地層中觀 測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲率。
[0067] 步驟S102反演得到每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的電阻率曲線以及極化率曲線，根據(jù)所述觀測(cè)點(diǎn) 的電阻率曲線以及極化率曲線，計(jì)算所述目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及 極化率曲率。圖3是觀測(cè)點(diǎn)以及深度點(diǎn)在地層中的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述觀測(cè)點(diǎn)Α、Β 沿著觀測(cè)線方向，觀測(cè)線可以位于地面。所述深度點(diǎn)為所述觀測(cè)點(diǎn)下沿深度方向的反演計(jì) 算點(diǎn)，如圖3所示，點(diǎn)Α1、Α2、Α3和Α4是觀測(cè)點(diǎn)A的反演計(jì)算深度點(diǎn)，點(diǎn)Β1、Β2、Β3和M是 以觀測(cè)點(diǎn)B的反演計(jì)算深度點(diǎn)。所述深度點(diǎn)的電阻率曲率的計(jì)算公式為：
[0068]
⑷
[0069] 其中，匕為所述深度點(diǎn)的電阻率曲率，P "為所述電阻率曲線在所述深度點(diǎn)處的 二階導(dǎo)數(shù)，P '為所述電阻率曲線在所述觀深度處的一階導(dǎo)數(shù)。
[0070] 所述深度點(diǎn)的極化率曲率的計(jì)算公式為：
[0071]
(5>
[0072] 其中，knS所述深度點(diǎn)的極化率曲率，Tl "為所述極化率曲線在所述觀深度處的 二階導(dǎo)數(shù)，η'為所述極化率曲線在所述深度點(diǎn)處的一階導(dǎo)數(shù)。
[0073] 在步驟S2中，通過電磁勘探中電阻率曲率與極化率曲率的計(jì)算，提取反映是否含 油氣的有效信息
[0074] 步驟S3 :計(jì)算所述觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)。
[0075] 在目標(biāo)地層觀測(cè)點(diǎn)下的每個(gè)深度點(diǎn)都有與之對(duì)應(yīng)的電阻率曲率以及極化率曲率。 計(jì)算所述觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)。所述觀測(cè)點(diǎn)下的深 度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式包括：
[0076]
(6)
[0077] 其中，r1為所述觀測(cè)點(diǎn)在第i個(gè)深度點(diǎn)處的電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系 數(shù)，η為所述觀測(cè)點(diǎn)的深度點(diǎn)的個(gè)數(shù)，14為所述觀測(cè)點(diǎn)在第i個(gè)深度點(diǎn)處的電阻率曲率， &為所述觀測(cè)點(diǎn)在第i個(gè)深度點(diǎn)處的極化率曲率。
[0078] 步驟S3基于步驟S2計(jì)算得到的電磁率曲率與極化率曲率，分析兩者的相關(guān)性，有 效剔除假異常，增強(qiáng)了分辨有效異常的能力，提高了含油氣區(qū)域的識(shí)別精度。
[0079] 步驟S4 :根據(jù)所述觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)， 繪制所述目標(biāo)地區(qū)的相關(guān)系數(shù)等值線斷面圖，當(dāng)所述相關(guān)系數(shù)等值線數(shù)值大于第一閾值 時(shí)，所述等值線區(qū)域?yàn)楹蜌鈪^(qū)域。
[0080] 所述相關(guān)系數(shù)等值線斷面圖是根據(jù)各觀測(cè)點(diǎn)沿深度方向多個(gè)深度點(diǎn)電阻率曲率 以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)的結(jié)果繪制而成。所述相關(guān)系數(shù)等值線斷面圖可以反映沿測(cè)線 方向（觀測(cè)點(diǎn)在一條直線時(shí)的方向）和深度方向電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)的 變化。所述相關(guān)系數(shù)等值線斷面圖的橫坐標(biāo)可以是測(cè)線長(zhǎng)度，縱坐標(biāo)可以是深度。一般情 況下，含油氣區(qū)域具有電阻率曲率異常高和極化率曲率異常高的特點(diǎn)，因此兩者同時(shí)異常 高時(shí)，兩者的相關(guān)系數(shù)也相對(duì)較高。而不含油氣區(qū)域的電阻率曲率和極化率曲率不會(huì)同時(shí) 出現(xiàn)異常，因此兩者的相關(guān)系數(shù)較小。綜上所述，電阻率曲率以及極化率曲率的相關(guān)系數(shù)與 目標(biāo)地層含油氣的概率成正比，相關(guān)系數(shù)越大，目標(biāo)地層含油氣的概率越大。所述相關(guān)系數(shù) 等值線數(shù)值大于第一閾值時(shí)，所述等值線區(qū)域?yàn)楹蜌鈪^(qū)域。所述第一閾值根據(jù)已知探井 的資料進(jìn)行設(shè)置。
[0081] 圖4是某工區(qū)的相關(guān)系數(shù)等值線斷面圖，在測(cè)線長(zhǎng)為6千米，深為5千米的地層 中，相關(guān)系數(shù)等值線的分布如圖所示?？梢耘袛嗌疃葹?千米，測(cè)線長(zhǎng)度為3. 5千米處為油 氣儲(chǔ)層中心。根據(jù)已知探井的資料，設(shè)置第一閾值為0. 2,那么相關(guān)系數(shù)大于0. 2的等值線 區(qū)域?yàn)楹蜌鈪^(qū)域。圖4中的含油氣區(qū)域即為等值線0.2所包圍的區(qū)域。根據(jù)上述含油氣 區(qū)域的確定，可以判斷Wl為干井，W2為廣油井。
[0082] 下面介紹與上述實(shí)施例方法相對(duì)應(yīng)的油氣檢測(cè)系統(tǒng)，圖5是所述油氣檢測(cè)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述系統(tǒng)50包括：獲取單元51，曲率計(jì)算單元52,相關(guān)系數(shù)計(jì)算單 元53,斷面圖繪制單元54,其中，
[0083] 獲取單元51，用于獲取目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)的電阻率曲線和極化率曲線。
[0084] 曲率計(jì)算單元52,用于根據(jù)所述電阻率曲線以及極化率曲線，計(jì)算所述目標(biāo)地層 中觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲率。
[0085] 相關(guān)系數(shù)計(jì)算單元53,用于計(jì)算所述觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率 曲率的相關(guān)系數(shù)。
[0086] 斷面圖繪制單元54,用于根據(jù)所述觀測(cè)點(diǎn)下的深度點(diǎn)的電阻率曲率以及極化率曲 率的相關(guān)系數(shù)，繪制所述目標(biāo)地區(qū)的相關(guān)系數(shù)等值線斷面圖，當(dāng)所述相關(guān)系數(shù)等值線數(shù)值 大于第一閾值時(shí)，所述等值線區(qū)域?yàn)楹蜌鈪^(qū)域。
[0087] 圖6是所述獲取單元51的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述獲取單元51還包括：獲取 子單元61，反演單元62,其中，
[0088] 獲取子單元61，用于獲取目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)的電磁場(chǎng)振幅以及電磁場(chǎng)相位的觀測(cè) 數(shù)據(jù)。
[0089] 反演單元62,用于采用電磁反演法對(duì)所述觀測(cè)數(shù)據(jù)反演得到目標(biāo)地層中觀測(cè)點(diǎn)的 電阻率曲線以及極化率曲線。