地震结构张量引导的正则化海洋电磁法反演

Marine controlled-source electromagnetic (CSEM) has been in commercial using for offshore hydrocarbon exploration for fifteen years. It is significant for geologists and geophysicists to design and interpret a marine EM survey for hydrocarbon exploration. Marine CSEM data inversion for hydrocarbon exploration is often challenging due to high computational cost, physical memory requirement and low resolution of the obtained resistivity map. We aim to enhance both the speed and resolution of CSEM inversion by introducing structural geological information in the inversion algorithm. A coarse mesh is generated for Occam’s inversion, where the parameters are fewer than in the fine regular mesh. This sparse mesh is defined as a coherence-based irregular (IC) sparse mesh, which is based on vertices extracted from available geological information. Based on these IC sparse meshes, we propose an image-guided smoothing regularization method in the inversion of marine electromagnetic data. In order to enhance the resolution of marine EM inversion, incorporating seismic constraints into EM inversion is an effective approach. The image-guided regularization represents an improvement of regularization and also uses the structure taken from a seismic image. This regularization can improve the results of EM inversions with irregular sparse meshes.

海洋可控源电磁法用于海洋环境油气勘探的商业化开发已经有15年的历史。对于地质学家和地球物理学家来说，该法是除了海洋地震勘探以外用于油气勘探设计和油气勘探数据解释的重要方法。然而，该方法在实际应用中还面临着以下问题：方法反演过程的高运算量和高存储要求，以及反演结果电阻率图像的低分辨率的问题。本课题的主要研究目的在于提高反演速度，降低计算成本，同时提高海洋可控源电磁法反演结果的分辨率。为了对海洋可控源电磁法反演加以约束，我们将引入海洋地震数据图像和地质结构信息。我们引入基于地震相干性的结构化稀疏网格作为Occam反演模型的初始网格，提高反演效率。在此基础之上，我们用一种由地震图像或地质结构信息引导的正则化方法，提高海洋可控源电磁法反演结果的分辨率。

海洋可控源电磁法用于海洋环境油气勘探的商业化开发已经有15年之久。对于地质学家和地球物理学家来说，该法是除了海洋地震勘探以外用于油气勘探设计和油气勘探数据解释的重要方法。然而，该方法在实际应用中还面临着以下问题：方法反演过程的高运算量和高存储要求，以及反演结果电阻率图像的低分辨率的问题。本课题的主要研究目的在于提高反演速度，降低计算成本，同时提高海洋可控源电磁法反演结果的分辨率。为了对海洋可控源电磁法反演加以约束，我们将引入海洋地震数据图像和地质结构信息。我们引入基于地震相干性的结构化稀疏网格作为Occam反演模型的初始网格，提高反演效率。在此基础之上，我们用一种由地震图像或地质结构信息引导的正则化方法，提高海洋可控源电磁法反演结果的分辨率。.本文的主要结论是：.1．.海洋可控源电磁法观测系统的选择依据。.2．.地震图像结构张量包含了地质结构走向的有效信息。.3．.结构化稀疏网格可以有效提高海洋可控源电磁法的反演效果。.4．.结构化稀疏网格可以有效地减少海洋可控源电磁法的反演计算时间。.5．.图像张量引导的海洋可控源电磁法反演可以在地震图像的约束下得到更好的结果。