CN116299739A - 重力异常的提取方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种重力异常的提取方法、装置、设备和存储介质，属于重力勘探技术领域。所述方法包括：对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常；对第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常；对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常，变密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度在沿层横向上是变化的；确定目标区域的第一重力区域场；根据第三重力异常和第一重力区域场提取目标地质体的重力异常。对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，可以消除地层沿层横向上的变化密度对目标地质体的重力异常的影响，从而可以提高提取到的目标重力异常的准确性。
Description
技术领域
本公开涉及重力勘探技术领域，特别涉及一种重力异常的提取方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
重力勘探是油气勘探中的一种重要的方法，在区域构造、断线盆地、局部构造带、潜山、裂谷、山前带等研究中具有重要作用。在重力勘探中，由地下岩矿体密度分布不均匀所引起的实际观测重力值与理论上的正常重力值之间的偏差，称为重力异常。通过对重力异常进行定性或定量解释，可以推测出目标区域的地质体构造以及岩矿体的分布情况。
相关技术中，重力异常的提取方法包括：对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常；对第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，该常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数；确定目标区域的第一重力区域场；将第二重力异常与第一重力区域场之间的差值，确定为目标地质体的重力异常。
在复杂区域中，采用上述方法提取到的目标地质体的重力异常的准确性较低，可能会出现错误的地质解释。
发明内容
本公开实施例提供了一种重力异常的提取方法、装置、设备和存储介质，能够提高提取的目标地质体的重力异常的准确性。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种重力异常的提取方法，所述方法包括：对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常；对所述第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，所述常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数；根据所述目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定所述目标区域的地层沿层横向密度分布模型，所述地层沿层横向密度分布模型中，所述目标地质体所在地层到所述地表之间的多层地层的密度在沿层横向上是变化的；根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常；确定所述目标区域的第一重力区域场；根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常。
可选地，所述根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行地层变密度重力剥层处理，得到第三重力异常，包括：根据所述地层沿层横向密度分布模型，计算每个所述地层的上界面与下界面之间的密度差；根据所述密度差，计算每个所述地层的变密度重力剥层值；将所述第二重力异常与所述多层地层的变密度重力剥层值的差值，作为所述第三重力异常。
可选地，所述根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常，包括：对所述第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常；将所述第四重力异常与所述第一重力区域场之间的差值，确定为所述目标地质体的重力异常。
可选地，所述对所述第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常，包括：根据所述目标区域的电阻率数据，确定潜水面；根据所述潜水面的上层地层与下层地层之间的密度差，计算湿度重力校正值；将所述第三重力异常与所述湿度重力校正值之间的差值，作为所述第四重力异常。
可选地，所述确定所述目标区域的第一重力区域场，包括：确定所述目标地质体的磁力异常；确定所述目标区域的多个插值切割半径；计算每个所述插值切割半径对应的第二重力区域场；根据所述第二重力区域场与所述磁力异常的相似性，从所述多个插值切割半径中确定目标插值切割半径，所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场与所述目标磁力异常的相似性最大；将所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场，确定为所述目标区域的第一重力区域场。
第二方面，提供了一种重力异常的提取装置，所述装置包括：地形校正和曲化平处理模块，用于对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常；常密度重力剥层处理模块，用于对所述第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，所述常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数；第一确定模块，用于根据所述目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定所述目标区域的地层沿层横向密度分布模型，所述地层沿层横向密度分布模型中，所述目标地质体所在地层到所述地表之间的多层地层的密度在沿层上是横向变化的；变密度重力剥层处理模块，用于根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常；第二确定模块，用于确定所述目标区域的第一重力区域场；重力异常提取模块，用于根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常。
可选地，所述变密度重力剥层处理模块用于根据所述地层沿层横向密度分布模型，计算每个所述地层的上界面与下界面之间的密度差；根据所述密度差，计算每个所述地层的变密度重力剥层值；将所述第二重力异常与所述多层地层的变密度重力剥层值的差值，作为所述第三重力异常。
可选地，所述重力异常提取模块用于对所述第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常；将所述第四重力异常与所述第一重力区域场之间的差值，确定为所述目标地质体的重力异常。
可选地，所述重力异常提取模块用于根据所述目标区域的电阻率数据，确定潜水面；根据所述潜水面的上层地层与下层地层之间的密度差，计算湿度重力校正值；将所述第三重力异常与所述湿度重力校正值之间的差值，作为所述第四重力异常。
可选地，所述第二确定模块用于确定所述目标地质体的磁力异常；确定所述目标区域的多个插值切割半径；计算每个所述插值切割半径对应的第二重力区域场；根据所述第二重力区域场与所述磁力异常的相似性，从所述多个插值切割半径中确定目标插值切割半径，所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场与所述目标磁力异常的相似性最大；将所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场，确定为所述目标区域的第一重力区域场。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行第一方面所述的方法。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，当计算机可读介质中的指令由计算机设备的处理器执行时，使得计算机设备能够执行第一方面所述的方法。
第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本公开实施例中，对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理得到第一重力异常；对第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度为常数；根据目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定目标区域的地层沿层横向密度分布模型；根据地层沿层横向密度分布模型，对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常；根据第三重力异常和第一重力区域场，提取目标地质体的重力异常。由于地层沿层横向密度分布模型中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度在横向上是变化的，根据地层沿层横向密度分布模型对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，可以消除地层横向上的变化密度对目标地质体的重力异常的影响，从而提高提取到的目标重力异常的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种重力异常的提取方法的流程图；
图2是本公开实施例提供的另一种重力异常的提取方法的流程图；
图3是本公开实施例提供的一种布格重力异常图的示意简图；
图4是本公开实施例提供的一种目标地质体的分布简图；
图5是本公开实施例提供的一种目标地质体的重力异常图的示意简图；
图6是本公开实施例提供的另一种目标地质体的重力异常图的示意简图；
图7是本公开实施例提供的一种重力异常的提取装置的结构框图；
图8是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构框图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种重力异常的提取方法的流程图，该方法可以由计算机设备执行。参见图1，该方法包括：
在步骤101中，对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常。
其中，目标区域为待研究的区域。
布格重力异常指的是对采集的目标区域的重力数据进行纬度改正、高度改正、常密度中间层改正和常密度地形改正之后，再减去正常重力值得到的重力异常。示例性地，目标区域的重力数据通过重力仪等仪器在目标区域的地表采集得到。正常重力值通过在水平椭圆球面上的重力公式计算得到。
地形校正指的是为消除地表密度起伏变化所产生的重力异常所进行的校正。
曲化平处理指的是将起伏地形上的重力异常换算到同一平面上的重力异常。
在步骤102中，对第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数。
常密度重力剥层指的是剥去目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的常密度重力响应。
在步骤103中，根据目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定目标区域的地层沿层横向密度分布模型。
地层沿层横向密度分布模型中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度在沿层横向上是变化的。
在步骤104中，根据地层沿层横向密度分布模型，对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常。
地层在横向上的变化密度主要由地层横向上岩性变化引起。变密度重力剥层指的是剥去目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的变密度重力响应。
在步骤105中，确定目标区域的第一重力区域场。
第一重力区域场指目标区域中，由地壳和上地幔之间的莫霍界面所产生的重力异常。
在步骤106中，根据第三重力异常和第一重力区域场，提取目标地质体的重力异常。
目标地质体的重力异常用于反映深层局部地质构造(或矿体)剩余质量的影响。由于第三重力异常中还包括第一重力区域场，需要去除掉第一重力区域场，才能分离出第三重力异常中的目标地质体的重力异常。
本公开实施例中，对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理得到第一重力异常；对第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数；根据目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定目标区域的地层沿层横向密度分布模型；根据地层沿层横向密度分布模型，对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常；根据第三重力异常和第一重力区域场，提取目标地质体的重力异常。由于地层沿层横向密度分布模型中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度在横向上是变化的，根据地层沿层横向密度分布模型对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，可以消除地层横向上的变化密度对目标地质体的重力异常的影响，从而提高提取到的目标重力异常的准确性。
图2是本公开实施例提供的另一种重力异常的提取方法的流程图，该方法可以由计算机设备执行。参见图2，该方法包括：
在步骤201中，获取目标区域的重力数据。
在一些实施方式中，目标区域的地表设置有多个测点，多个测点均匀间隔设置。示例性地，多个测点间隔1米阵列布置。可以通过重力仪等仪器采集目标区域的多个测点的重力数据。
在步骤202中，根据重力数据，得到目标区域的布格重力异常。
获取布格重力异常的相关内容，参见前述步骤101，在此省略详细描述。
在步骤203中，对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常。
示例性地，该步骤203包括：
第一步，根据目标区域的地表密度数据，计算目标区域的地形校正值。
目标区域的地表密度数据指的是实测的目标区域的多个测点的出露地层的密度。
可以采用公式(1)计算目标区域的地形校正值，公式(1)如下：
公式(1)中，Δg表示目标区域的地形校正值；G表示万有引力常量，其数值一般为6.67×10N·m2/kg2；Δσ表示地表密度与地表密度平均值之间的密度差值，地表密度为变化值，地表密度平均值为地表密度数据中的平均值，示例性地，地表密度平均值为2.30g/cm3；以地面测点为坐标原点、纵向向下为正建立坐标系，x、y、z表示地表所在地层的浮动基准面与地表之间需计算的地质体的三维坐标。
第二步，将布格重力异常减去地形校正值，得到地形校正后的重力异常。
第三步，对地形校正后的重力异常进行曲化平处理，得到第一重力异常。
例如，将目标区域中各测点经过地形校正后的重力异常换算到最高测点的高程水平面。示例性地，曲化平处理的方法可以是迭代法等。
在步骤204中，对第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常。
常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数。在一些实施方式中，步骤204包括：
第一步，针对目标地质体所在地层到地表之间的地层，确定每层地层的上界面与下界面之间的常数密度差。
示例性地，将每层地层的密度数据的平均值，作为每层地层的常数密度。由于每层地层的密度为常数，每层地层的上界面与下界面之间的密度差也为常数。每层地层的密度数据可以通过密度测井得到。
第二步，根据常数密度差，计算每个地层的常密度重力剥层值。
示例性地，采用公式(2)进行三维重力正演计算，得到每个地层的常密度重力剥层值，公式(2)如下：
公式(2)中，Δgi表示目标地质体所在地层与地表之间的多层地层中的第i层地层的常密度重力剥层值；Δσi表示第i层地层的上界面与下界面之间的常数密度差；G表示万有引力常量，其数值一般为6.67×10N·m2/kg2；以地面测点处为坐标原点、纵向向下为正建立坐标系，x、y、z表示第i层地层中需要计算的地质体的三维坐标。以地面计算点处为坐标原点，纵向向下为正，建立坐标系。第i个需计算的地质体的坐标为(x,y,z)。
第三步，将第一重力异常与多层地层的常密度重力剥层值的差值，作为第二重力异常。
在一些示例中，通过第一重力异常减去每层地层的常密度重力剥层值，得到第二重力异常。在另一些示例中，计算目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的常密度重力剥层值之和；通过第一重力异常减去多层地层的常密度重力剥层值之和，得到第二重力异常。每层地层的常密度重力剥层值均采用第二步中的公式(2)进行计算。
在步骤205中，根据目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定目标区域的地层沿层横向密度分布模型。
其中，电法勘探资料包括目标区域的电阻率数据。根据目标区域的电阻率数据可以确定出目标区域的电阻率分布模型。目标区域的电阻率分布模型中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的电阻率在沿层横向上是变化的。
测井资料包括目标区域的密度数据，根据目标区域的密度数据和电阻率分布模型，可以得到目标区域的地层沿层横向密度分布模型。地层沿层横向密度分布模型中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度在沿层横向上是变化的。
在步骤206中，根据地层沿层横向密度分布模型，对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常。
在一些实施方式中，步骤206包括：
第一步，根据地层沿层横向密度分布模型，计算每个地层的上界面与下界面之间的密度差。
由于每层地层的密度数据在横向上是变化的，每个地层的上界面与下界面之间的密度差也是变化的。
第二步，根据密度差，计算每个地层的变密度重力剥层值。
示例性地，采用公式(3)进行三维重力正演计算，得到每个地层的变重力剥层值，公式(3)如下：
公式(3)中，Δgi'表示目标地质体所在地层到地表之间的多个地层中第i层地层的变密度重力剥层值；Δσi'表示第i层地层的上界面与下界面之间的密度差；G表示万有引力常量；以地面测点处为坐标原点、纵向向下为正建立坐标系，x、y、z表示第i层地层中需要计算的地质体的三维坐标。
第三步，将第二重力异常与多层地层的变密度重力剥层值的差值，作为第三重力异常。
在一些示例中，通过第二重力异常减去每层地层的变密度重力剥层值，得到第三重力异常。在另一些示例中，计算目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的变密度重力剥层值之和；通过第二重力异常减去多层地层的变密度重力剥层值之和，得到第三重力异常。每层地层的变密度重力剥层值均采用第二步的公式(3)进行计算。
由于目标区域的每层地层的密度在横向上可能是变化的，步骤205中，对第二重力异常进行变密度重力剥层处理，可以消除地层沿层横向上的变化密度对目标地质体的重力异常的影响，从而提高提取到的目标地质体的重力异常的准确性。
在步骤207中，对第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常。
在一些实施方式中，步骤207包括：
第一步，根据目标区域的电阻率数据，确定潜水面。
潜水指在饱水层以内、埋藏在第一个稳定隔水层之上、具有自由水面的地下水。潜水的自由表面称为潜水面。潜水面以上的地层不含水介质，孔隙内充满空气，地层导电性差，电阻率数据数值较高；潜水面以下的地层含有水介质，地层具有一定的导电性，电阻率数据数值较低。根据目标区域的电阻率数据数值大小的明显差异，可以确定出目标区域的潜水面。目标区域的电阻率数据可以由相关技术人员通过电阻率测井或者电法勘探等方法得到。
第二步，根据潜水面的上层地层与下层地层之间的密度差，计算湿度重力校正值。
本公开实施例中，采用公式(3)计算湿度重力校正值。相关内容参见前述步骤206，在此省略详细描述。
第三步，将第三重力异常与湿度重力校正值之间的差值，作为第四重力异常。
将第三重力异常减去湿度重力校正值，得到第四重力异常。
由于地下地层湿度的不同，也会导致地下地层的密度存在差异，影响目标地质体的重力异常。对第三重力异常进行湿度重力校正，可以消除地层的湿度变化对目标地质体的重力异常的影响，从而提高提取到的目标地质体的重力异常的准确性。
在步骤208中，确定目标区域的第一重力区域场。
本公开实施例中，采用插值切割法确定目标区域的第一重力区域场。插值切割法确定重力区域场的基本原理为：构造一个切割算子重复作用于测点的场值，迭代切割使其收敛达到稳定值，得到重力区域场。在一些实施方式中，步骤207包括：
第一步，确定目标地质体的磁力异常。
在一些实施方式中，确定目标地质体的磁力异常包括：通过对采集到的目标区域的磁力数据进行化极处理，得到目标区域的化极磁力异常，目标区域的磁力数据可以通过磁力仪等仪器在目标区域的地表采集得到；通过选取目标延拓高度，对在地表采集到的磁力数据进行向上延拓得到磁力区域场；通过对化极磁力异常减去磁力区域场，得到目标地质体的磁力异常。
本公开实施例中对确定目标地质体的磁力异常的方法不作具体限定，也可以采用其他方法得到目标地质体的磁力异常。
第二步，确定目标区域的多个插值切割半径。
多个插值切割半径的大小均不相同。示例性地，多个插值切割半径由相关技术人员根据实际需要进行确定。
第三步，计算每个插值切割半径对应的第二重力区域场。
对步骤201中获取的目标区域的多个测点的重力数据进行网格化处理，可以得到目标区域的所有网格节点的网格重力数据。示例性地，对重力数据进行网格化处理指的是为每一个网格节点赋予一个测点的重力数据。每个网格节点的位置坐标仅包含该网格节点的行坐标和纵坐标。每个网格节点的位置坐标代表对应测点的位置坐标。
在一些示例中，采用公式(4)计算每个插值切割半径对应的第二重力区域场，公式(4)如下：
R(i,j)＝[1-a(i,j)/2]*B(i,j)+[a(i,j)/2]*G(i,j) (4)
公式(4)中，(i,j)表示网格重力数据中某一测点的行坐标和列坐标；R(i,j)表示第二重力区域场；a(i,j)表示加权系数；G(i,j)表示测点(i,j)的重力数据；B(i,j)表示测点(i,j)周围四个测点的重力数据的平均值，B(i,j)采用公式(5)进行计算，公式(5)如下：
B(i,j)＝0.25*[G(i+r,j)+G(i-r,j)+G(i,j+r)+G(i,j-r)] (5)
公式(5)中，G(i+r,j)、G(i-r,j)、G(i,j+r)以及G(i,j-r)表示示测点(i,j)周围的四个测点的重力数据，r表示切割半径，为测点之间的距离的整数倍。
第四步，根据第二重力区域场与目标磁力异常的相似性，从多个插值切割半径中确定目标插值切割半径。
目标插值切割半径为多个插值切割半径中的一个，目标插值切割半径对应的第二重力区域场与目标磁力异常的相似性最大。
在一些实施方式中，根据目标地质体的磁力异常，可以生成目标地质体的磁力异常图。根据每个插值切割半径对应的第二重力区域场，可以生成每个插值切割半径的第二重力区域场图。由于目标地质体的磁力异常能够反映目标地质体的形态和分布，且目标地质体的重力异常可以通过第四重力异常减去目标区域的重力区域场得到，所以目标地质体的磁力异常与目标区域的重力区域场存在一定的相似性，例如，目标地质体的磁力异常图中的磁力等值线的走向与重力区域场图中的重力等值线的走向一致。因此，可以通过对比目标地质体的磁力异常图的磁力等值线的走向与第二重力区域场图中重力等值线的走向的一致性，确定第二重力区域场与目标磁力异常的相似性。重力等值线的走向与磁力异常图的磁力等值线走向最接近的第二重力区域场对应的插值切割半径作为目标插值切割半径。
第五步，将目标插值切割半径对应的第二重力区域场，确定为目标区域的第一重力区域场。
由于目标地质体的磁力异常能够准确反映出目标地质体的形态和分布，根据多个插值切割半径对应的第二重力区域场与目标磁力异常的相似性，确定出的第一重力区域场更接近目标区域实际的重力区域场，进而可以提高提取到的目标地质体的重力异常的准确性。
在步骤209中，将第四重力异常与第一重力区域场之间的差值，确定为目标地质体的重力异常。
将第四重力异常减去第一重力区域场，得到目标地质体的重力异常。
需要说明的是，步骤206或步骤207为可选步骤。在一些实施方式中，可以不执行步骤206，直接对第二重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常；将第四重力异常与第一重力区域场之间的差值，确定为目标地质体的重力异常。在另一些实施方式中，可以不执行步骤207，将第三重力异常与第一重力区域场之间的差值，确定为目标地质体的重力异常。
此外，本公开实施例中，对步骤207的执行顺序不作限定，也可以先执行步骤207，再执行步骤206。
为了验证本公开实施例提供的重力异常的提取方法的效果，本公开实施例中，可以事先根据钻井资料，分析出目标区域的目标地质体的形态及分布特点。然后，将目标区域的钻井资料分析结果与采用相关技术提供的重力异常的提取方法得到的目标地质体的重力异常图、采用本公开实施例提供的重力异常的提取方法得到的目标地质体的重力异常图进行对比，来验证本公开实施例中的重力异常的提取方法的效果。
图3是本公开实施例提供的一种目标地质体的分布简图，如图3所示，根据目标区域的钻井资料，分析出目标区域的深层存在两块面积较小的目标地质体(图中标号为1所示的区域)。
图4是本公开实施例提供的一种布格重力异常图的示意简图，如图4所示，图中标号为2所示的区域表示深层目标地质体的对应的布格重力异常。通过对比可知，图4中的区域2与图3中的区域1不一致。
图5是本公开实施例提供的一种目标地质体的重力异常图的示意简图，该图采用相关技术中的重力异常的提取方法得到。如图5所示，图中标号为3所示的区域表示目标区域的深层目标地质体的重力异常。区域3的面积较大，与图3中目标地质体的形态和分布差异较大，存在虚假错误的分布。
图6是本公开实施例提供的另一种目标地质体的重力异常图，该图由本公开实施例中的重力异常的提取方法得到。如图6所示，图中标号为4所示的区域表示目标区域的深层目标地质体的重力异常。图6中的区域4与图3中目标地质体的形态和分布基本吻合，更接近深层目标地质体体的实际分布情况。因此，采用本公开实施例中的方法要好于相关技术。
本公开实施例中，对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理得到第一重力异常；对第一重力异常进行常密度重力剥层，得到第二重力异常；根据地层岩层横向密度分布模型，对第二重力异常进行变密度重力剥层，得到第三重力异常；对第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常；将第四重力异常和目标区域的重力区域场之间的差值，作为目标地质体的重力异常。对第二重力异常进行变密度重力剥层，可以消除地层横向上的变化密度对目标地质体的重力异常的影响；对第三重力异常进行湿度重力校正，可以消除地层的湿度变化对目标地质体的重力异常的影响，从而提高提取到的目标地质体的重力异常的准确性。
需要说明的是，对于复杂区，例如地形起伏大、地表岩性变化快的区域(地表复杂)，地层倾角陡、构造断层发育的区域(地下构造复杂)，地震勘探困难，难以获得三维地震速度转换的三维密度数据。因此，常规的三维密度重力剥层技术难以适用于复杂区的重力异常的提取。本公开实施例中提供的重力异常的提取方法，根据复杂区有限的测井资料和电法勘探资料即可实现变密度重力剥层。因此，本公开实施例中提供的重力异常的提取方法，适用于复杂区的重力异常的提取。
可选地，本公开实施例中提供的重力异常的提取方法也可以适用于非复杂区。
图7是本公开实施例提供的一种重力异常的提取装置700的结构框图。如图7所示，该装置包括：地形校正和曲化平处理模块701、常密度重力剥层处理模块702、第一确定模块703、变密度重力剥层处理模块704、第二确定模块705和重力异常提取模块706。
其中，地形校正和曲化平处理模块701，用于对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常。常密度重力剥层处理模块702，用于对所述第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，所述常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度为常数。第一确定模块703，用于根据所述目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定所述目标区域的地层沿层横向密度分布模型，所述地层沿层横向密度分布模型中，所述目标地质体所在地层到所述地表之间的多层地层的密度在沿层上是横向变化的。变密度重力剥层处理模块704，用于根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常。第二确定模块705，用于确定所述目标区域的第一重力区域场。重力异常提取模块706，用于根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常。
可选地，所述变密度重力剥层处理模块704用于根据所述地层沿层横向密度分布模型，计算每个所述地层的上界面与下界面之间的密度差；根据所述密度差，计算每个所述地层的变密度重力剥层值；将所述第二重力异常与所述多层地层的变密度重力剥层值的差值，作为所述第三重力异常。
可选地，所述重力异常提取模块706用于对所述第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常；将所述第四重力异常与所述第一重力区域场之间的差值，确定为所述目标地质体的重力异常。
可选地，所述重力异常提取模块706用于根据所述目标区域的电阻率数据，确定潜水面；根据所述潜水面的上层地层与下层地层之间的密度差，计算湿度重力校正值；将所述第三重力异常与所述湿度重力校正值之间的差值，作为所述第四重力异常。
可选地，所述第二确定模块705用于确定所述目标地质体的磁力异常；确定所述目标区域的多个插值切割半径；计算每个所述插值切割半径对应的第二重力区域场；根据所述第二重力区域场与所述磁力异常的相似性，从所述多个插值切割半径中确定目标插值切割半径，所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场与所述目标磁力异常的相似性最大；将所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场，确定为所述目标区域的第一重力区域场。
需要说明的是：上述实施例提供的重力异常的提取装置700在进行重力异常的提取时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的重力异常的提取装置700与重力异常的提取方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图8是本公开实施例提供的计算机设备的结构框图。如图8所示，该计算机设备800包括：处理器801和存储器802。
处理器801可以包括一个或多个处理核心，比如8核心处理器、8核心处理器等。处理器801可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器801可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器801还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器802可以包括一个或多个计算机可读介质，该计算机可读介质可以是非暂态的。存储器802还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器802中的非暂态的计算机可读介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器801所执行以实现本公开实施例中提供的重力异常的提取方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对计算机设备800的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
本发明实施例还提供了一种非临时性计算机可读介质，当介质中的指令由计算机设备800的处理器执行时，使得计算机设备800能够执行本公开实施例中提供的重力异常的提取方法。
一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现本公开实施例中提供的重力异常的提取方法。
以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种重力异常的提取方法，其特征在于，所述方法包括：
对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常；
对所述第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，所述常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度均为常数；
根据所述目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定所述目标区域的地层沿层横向密度分布模型，所述地层沿层横向密度分布模型中，所述目标地质体所在地层到所述地表之间的多层地层的密度在沿层横向上是变化的；
根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常；
确定所述目标区域的第一重力区域场；
根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行地层变密度重力剥层处理，得到第三重力异常，包括：
根据所述地层沿层横向密度分布模型，计算每个所述地层的上界面与下界面之间的密度差；
根据所述密度差，计算每个所述地层的变密度重力剥层值；
将所述第二重力异常与所述多层地层的变密度重力剥层值的差值，作为所述第三重力异常。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常，包括：
对所述第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常；
将所述第四重力异常与所述第一重力区域场之间的差值，确定为所述目标地质体的重力异常。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第三重力异常进行湿度重力校正，得到第四重力异常，包括：
根据所述目标区域的电阻率数据，确定潜水面；
根据所述潜水面的上层地层与下层地层之间的密度差，计算湿度重力校正值；
将所述第三重力异常与所述湿度重力校正值之间的差值，作为所述第四重力异常。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标区域的第一重力区域场，包括：
确定所述目标地质体的磁力异常；
确定所述目标区域的多个插值切割半径；
计算每个所述插值切割半径对应的第二重力区域场；
根据所述第二重力区域场与所述磁力异常的相似性，从所述多个插值切割半径中确定目标插值切割半径，所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场与所述目标磁力异常的相似性最大；
将所述目标插值切割半径对应的第二重力区域场，确定为所述目标区域的第一重力区域场。
6.一种重力异常的提取装置，其特征在于，所述装置包括：
地形校正和曲化平处理模块，用于对目标区域的布格重力异常进行地形校正和曲化平处理，得到第一重力异常；
常密度重力剥层处理模块，用于对所述第一重力异常进行常密度重力剥层处理，得到第二重力异常，所述常密度重力剥层处理中，目标地质体所在地层到地表之间的多层地层的密度为常数；
第一确定模块，用于根据所述目标区域的测井资料和电法勘探资料，确定所述目标区域的地层沿层横向密度分布模型，所述地层沿层横向密度分布模型中，所述目标地质体所在地层到所述地表之间的多层地层的密度在沿层上是横向变化的；
变密度重力剥层处理模块，用于根据所述地层沿层横向密度分布模型，对所述第二重力异常进行变密度重力剥层处理，得到第三重力异常；
第二确定模块，用于确定所述目标区域的第一重力区域场；
重力异常提取模块，用于根据所述第三重力异常和所述第一重力区域场，提取所述目标地质体的重力异常。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述变密度重力剥层模块用于根据所述地层沿层横向密度分布模型，计算每个所述地层的上界面与下界面之间的密度差；根据所述密度差，计算每个所述地层的变密度重力剥层值；将所述第二重力异常与所述多层地层的变密度重力剥层值的差值，作为所述第三重力异常。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行如权利要求1至5任一项所述的方法。
9.一种计算机可读介质，其特征在于，当计算机可读介质中的指令由计算机设备的处理器执行时，使得计算机设备能够执行如权利要求1至5任一项所述的方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117572530A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种重力反演莫霍面和海底地震联合厘定洋陆边界的方法 |
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2021
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| CN117572530B (zh) * | 2024-01-17 | 2024-04-05 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种重力反演莫霍面和海底地震联合厘定洋陆边界的方法 |
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