电各向异性介质的MT二维正演与页岩储层压裂电磁响应分析
发布时间:2020-09-15 17:15
本文主要研究了大地电磁一维、二维电各向异性正演问题。本文的目的在于解决大地电磁一维、二维电各向异性正演问题,并将大地电磁二维电各向异性的正演用于页岩储层的压裂动态监测。对于大地电磁一维电各向异性正演,基于前人的基础上,本文分别进行了多个不同层状模型的大地电磁一维电各向异性正演研究,并对正演结果进行了分析。对于一般介质的大地电磁场,通常需要利用数值方法求解大地电磁二维电各向异性正演问题。鉴于有限单元法计算精度高,能够模拟复杂的地形,本文从有限单元法出发,对大地电磁二维电各向异性正演题进行了研究。在将有限单元法应用于大地电磁二维电各向异性正演的过程中,分别基于OpenMP和全稀疏存储的方式对大地电磁二维电各向异性正演程序进行了优化,有效地提升了大地电磁二维电各向异性正演程序的速度,并极大地减少了大地电磁二维电各向异性正演程序对计算机内存的占用。本文对大地电磁二维电各向异性正演结果进行了一系列的分析研究。最后,对本文的工作进行了总结并展望了未来的研究方向。
【学位单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:TE31;P631.325
【部分图文】:
Figl邋Triangle邋element邋in邋2邋dimensional邋area邋coordination逡逑坐标的定义式,易推得逡逑i逦Lt邋=邋l,Lj逦=逦l,Lm逦=邋0;'逡逑j逦Lt邋=邋0,Lj逦=逦l,Lm逦=邋0;逦?m逦Lt邋=邋0,Lj逦=逦0,Lm逦=邋l)j逡逑+邋L;(x,y)邋+邋Lm0c,y)邋=邋1,即三个坐标之和为1,所以只有两,邋L;.(Xy),Lm(Xy)均为x,y的线性函数。为证明这一点,用的面积,并带入(2-1)式中,可得:逡逑x逦y逦1逡逑逦Xj逦yj逦1邋=邋^邋[fc邋 ̄邋ym)x邋+邋ixm邋-邋Xj)y邋+邋[Xjym邋-邋xmyjxm逦ym逦i逡逑
逦(2-9)逡逑它含有6个待定系数ha6,取三角形三边的中点,按逆时针排列,即为p,邋q,r逡逑(如图2所示)逡逑根据面积坐标的定义,p,q,r的面积坐标是:逡逑p逦Li邋=邋0,邋Lj=\>邋Lm邋=j;逡逑q逦Li邋=邋-,邋Lj邋=邋0,邋Lm邋=邋—邋>■逦(2-10)逡逑r邋U邋=邋\>邋Lj=\>逦y逡逑y逡逑1逦q逡逑j邋逦逦邋p逡逑X逡逑图2二次插值下的三角单元逡逑Fig2邋Secondary邋interpolating邋triangulation邋units逡逑单元中的二次插值函数可表为:逡逑a邋=邋N(Ui邋+邋NjUj邋+邋Nmum邋+邋NpUp邋+邋Nmum邋+邋Nrur逦(2-11)逡逑其中M是形函数,它们与面积坐标的关系是:逡逑^邋=邋(2^-1)^邋Nj邋=邋(2Lj ̄l)Lj邋iVm邋=邋(2Lm邋-邋l)Lm]逡逑Np邋=邋4LyLm邋Nq邋=邋MmU逦Nr邋=邋4LfL;邋j逦{2'U)逡逑显然,这些形函数是x,邋y的二次函数,所以(2-11)式中的u也是x,y的二次函逡逑数,根据i,j,m和p,q,I?的面积坐标(2-1)式和(2-10)式,得到这些点的形逡逑函数的值,再代入(2-11)式中,得到各点的u
Fig3邋Using邋three邋Euler’s邋rotation邋elements邋a5,a/),aL,the邋conductive邋surface邋is邋changed邋to邋any逡逑position邋in邋space逡逑在图3中,最开始的坐标系为最左边的xyz坐标系,经过的旋转后,xyz变逡逑为x’y’z,再经过0^的旋转后,坐标系由x’y’z变为x’y”z’,最后经过的旋转后,逡逑坐标由X’y”z’变为x’’y’”z’,通过以上的坐标变换可知,只需要经过三个角度as,逡逑aD,化的旋转后就可以将导电面从xyz坐标变换到空间中的任意位置。逡逑的具体如式(3-7)所示。逡逑(cosa邋sina邋0\逡逑-sina邋cosa邋0邋j逡逑0邋0邋1/逡逑/I逦0逦0邋\逡逑=邋(0逦cosa逦sina邋I逦(3-7)逡逑\0逦-邋sina邋cosaJ逡逑3.2邋—维大地电磁电性各向异性正演的基本理论逡逑本文的大地电磁一维电性各向异性正演理论源自Josef邋Pek[12]邋(2002)对于大逡逑地电磁一维电性各向异性问题的表述。逡逑3.邋2.邋1邋—维电性各向异性模型中的电导率张量逡逑将电性各向异性考虑到麦克斯韦方程组中,可以得到:逡逑%藉澹澹佩澹藉澹椋铮辏妫椋儒义希皱澹澹澹藉澹义希郑佩澹藉澹板危ǎ常福╁义
本文编号:2819243
【学位单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:TE31;P631.325
【部分图文】:
Figl邋Triangle邋element邋in邋2邋dimensional邋area邋coordination逡逑坐标的定义式,易推得逡逑i逦Lt邋=邋l,Lj逦=逦l,Lm逦=邋0;'逡逑j逦Lt邋=邋0,Lj逦=逦l,Lm逦=邋0;逦?m逦Lt邋=邋0,Lj逦=逦0,Lm逦=邋l)j逡逑+邋L;(x,y)邋+邋Lm0c,y)邋=邋1,即三个坐标之和为1,所以只有两,邋L;.(Xy),Lm(Xy)均为x,y的线性函数。为证明这一点,用的面积,并带入(2-1)式中,可得:逡逑x逦y逦1逡逑逦Xj逦yj逦1邋=邋^邋[fc邋 ̄邋ym)x邋+邋ixm邋-邋Xj)y邋+邋[Xjym邋-邋xmyjxm逦ym逦i逡逑
逦(2-9)逡逑它含有6个待定系数ha6,取三角形三边的中点,按逆时针排列,即为p,邋q,r逡逑(如图2所示)逡逑根据面积坐标的定义,p,q,r的面积坐标是:逡逑p逦Li邋=邋0,邋Lj=\>邋Lm邋=j;逡逑q逦Li邋=邋-,邋Lj邋=邋0,邋Lm邋=邋—邋>■逦(2-10)逡逑r邋U邋=邋\>邋Lj=\>逦y逡逑y逡逑1逦q逡逑j邋逦逦邋p逡逑X逡逑图2二次插值下的三角单元逡逑Fig2邋Secondary邋interpolating邋triangulation邋units逡逑单元中的二次插值函数可表为:逡逑a邋=邋N(Ui邋+邋NjUj邋+邋Nmum邋+邋NpUp邋+邋Nmum邋+邋Nrur逦(2-11)逡逑其中M是形函数,它们与面积坐标的关系是:逡逑^邋=邋(2^-1)^邋Nj邋=邋(2Lj ̄l)Lj邋iVm邋=邋(2Lm邋-邋l)Lm]逡逑Np邋=邋4LyLm邋Nq邋=邋MmU逦Nr邋=邋4LfL;邋j逦{2'U)逡逑显然,这些形函数是x,邋y的二次函数,所以(2-11)式中的u也是x,y的二次函逡逑数,根据i,j,m和p,q,I?的面积坐标(2-1)式和(2-10)式,得到这些点的形逡逑函数的值,再代入(2-11)式中,得到各点的u
Fig3邋Using邋three邋Euler’s邋rotation邋elements邋a5,a/),aL,the邋conductive邋surface邋is邋changed邋to邋any逡逑position邋in邋space逡逑在图3中,最开始的坐标系为最左边的xyz坐标系,经过的旋转后,xyz变逡逑为x’y’z,再经过0^的旋转后,坐标系由x’y’z变为x’y”z’,最后经过的旋转后,逡逑坐标由X’y”z’变为x’’y’”z’,通过以上的坐标变换可知,只需要经过三个角度as,逡逑aD,化的旋转后就可以将导电面从xyz坐标变换到空间中的任意位置。逡逑的具体如式(3-7)所示。逡逑(cosa邋sina邋0\逡逑-sina邋cosa邋0邋j逡逑0邋0邋1/逡逑/I逦0逦0邋\逡逑=邋(0逦cosa逦sina邋I逦(3-7)逡逑\0逦-邋sina邋cosaJ逡逑3.2邋—维大地电磁电性各向异性正演的基本理论逡逑本文的大地电磁一维电性各向异性正演理论源自Josef邋Pek[12]邋(2002)对于大逡逑地电磁一维电性各向异性问题的表述。逡逑3.邋2.邋1邋—维电性各向异性模型中的电导率张量逡逑将电性各向异性考虑到麦克斯韦方程组中,可以得到:逡逑%藉澹澹佩澹藉澹椋铮辏妫椋儒义希皱澹澹澹藉澹义希郑佩澹藉澹板危ǎ常福╁义
本文编号:2819243
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