Inversión de Datos de Gravedad con el Método de Correcciones Locales para Modelos de Elementos Finitos
Autores: Martyshko, Petr S.; Ladovskii, Igor V.; Byzov, Denis D.; Tsidaev, Alexander G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Método
Inversión de datos de gravedad
Algoritmo de iteración
Método de elementos finitos
Optimización
Modelo de densidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Presentamos un nuevo método para la inversión de datos de gravedad para el problema lineal (reconstrucción de la distribución de densidad a partir de un campo de gravedad dado). Este es un algoritmo de iteración basado en las ideas de minimización local (también conocido como método de correcciones locales). A diferencia de los métodos de gradiente, no requiere una minimización no lineal, es más fácil de implementar y tiene mejor estabilidad. El algoritmo se basa en el método de elementos finitos. El enfoque de elementos finitos en nuestro estudio significa que el medio (parte de la litosfera) se representa como un conjunto de prismas rectangulares iguales, cada uno con densidad constante. También sugerimos una optimización eficiente en tiempo, que acelera el proceso de inversión. Esta optimización se aplica en la etapa de cálculo del campo de gravedad, que es parte de cada iteración de inversión. Su idea es reemplazar múltiples cálculos del campo de gravedad para todos los elementos finitos en todos los puntos de observación con un conjunto pre-calculado de campos uniformes para todas las distancias entre el elemento finito y el punto de observación, lo cual es posible para el conjunto de datos actual. El método se demuestra en datos sintéticos y casos del mundo real. El área de estudio se encuentra en la placa Timan-Pechora. Esta región es una de las áreas prometedoras de producción de petróleo y gas en Rusia. Cabe destacar que en este caso creamos un modelo de densidad 3D utilizando la interpretación conjunta de datos sísmicos y de gravedad.
Descripción
Presentamos un nuevo método para la inversión de datos de gravedad para el problema lineal (reconstrucción de la distribución de densidad a partir de un campo de gravedad dado). Este es un algoritmo de iteración basado en las ideas de minimización local (también conocido como método de correcciones locales). A diferencia de los métodos de gradiente, no requiere una minimización no lineal, es más fácil de implementar y tiene mejor estabilidad. El algoritmo se basa en el método de elementos finitos. El enfoque de elementos finitos en nuestro estudio significa que el medio (parte de la litosfera) se representa como un conjunto de prismas rectangulares iguales, cada uno con densidad constante. También sugerimos una optimización eficiente en tiempo, que acelera el proceso de inversión. Esta optimización se aplica en la etapa de cálculo del campo de gravedad, que es parte de cada iteración de inversión. Su idea es reemplazar múltiples cálculos del campo de gravedad para todos los elementos finitos en todos los puntos de observación con un conjunto pre-calculado de campos uniformes para todas las distancias entre el elemento finito y el punto de observación, lo cual es posible para el conjunto de datos actual. El método se demuestra en datos sintéticos y casos del mundo real. El área de estudio se encuentra en la placa Timan-Pechora. Esta región es una de las áreas prometedoras de producción de petróleo y gas en Rusia. Cabe destacar que en este caso creamos un modelo de densidad 3D utilizando la interpretación conjunta de datos sísmicos y de gravedad.