지하 수평다층구조에 대한 노말 전기비저항 검층자료의 자동 역산
Automatic Inversion of Normal Resistivity Logs for Horizontally Stratified Earth
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초록
전기비저항 검층은 시추공 주변의 전기비저항 분포를 밝히는 가장 정확한 방법으로 알려져 있으나, 그 측정값은 지층의 전기비저항 값이 아닌 겉보기 비저항에 불과하며, 특히 지층의 두께가 얇을 경우에는 그 지층의 전기비저항과는 상반된 반응을 나타내기도 한다. 이 연구에서는 전기비저항 검층 중 가장 많이 사용되는 노말 전기비저항 검층 자료로부터 지하의 참 전기비저항 분포를 획득하는 효율적인 역산 알고리듬을 개발하였다. 수평다층구조에 대한 노말 검층 자료의 지층 전기비저항과 지층의 두께에 대한 이론 편미분식을 유도하고, 다수 지층의 전기비저항값과 두께를 모델변수로 채택하여 역산을 수행함으로써 초기모형 선정의 어려움을 극복하였으며, ACB법을 통하여 분해능 향상을 기하였다. 또한, 전기비저항 검층에서 해석하기 힘든 고비저항의 박층이 협재된 경우와 임의의 무작위 지층 모형에 대한 수치모형실험, 그리고 현장자료의 역산실험 등을 통하여 개발된 알고리듬의 효율성을 입증하였다.
Abstract
Resistivity logging is believed to be the most accurate method to obtain the resistivity profile with depth. The measured data, however, are merely apparent resistivity, which are not true resistivity of the earth. In particular, for a very thin layer, the measured data may not reflect the true resistivity of this layer. In this study, we have developed an efficient automatic inverse code to obtain true resistivity profile of stratified earth from normal resistivity logs. To overcome the difficulty in selecting a proper initial model and to facilitate the inversion, we divide the earth into many thin layers and the resistivity and thickness of each layer are selected as inverse variables. Moreover, theoretical formula to calculate partial derivatives with respect to these variables is derived and the Active Constraint Balancing method is adopted to enhance the resolving power of the inversion. The efficiency of our inverse code is tested with a layered model with thin resistive layer, which is hard to resolve in resistivity logs, and with randomly generated stratified earth model. Inversion results of field data set show that the developed algorithm is efficient to reveal real resistivity changes with depth.
참고문헌 (16)
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