海洋可控源电磁测量方式及反演方法研究
发布时间：2021-10-28 13:55
海洋可控源电磁法是一种较新的地球物理勘探方法,在国外得到了深入的研究,并被成功应用于海洋油气资源与天然气水合物的探测。相比之下,我国在这方面的研究工作开展的较晚,尽管在探测设备研制方面取得了一定的进展,但是在数据处理技术方面,与国外先进水平仍存在明显差距。为了加快追赶国外先进水平的步伐,本研究基于非线性共轭梯度算法编写了海洋可控源电磁2.5维反演代码,通过分析和对比正则化因子、预条件矩阵以及共轭梯度更新因子等参数对计算速度及反演效果的影响,选出最佳的参数组合用于2.5维的海洋可控源电磁数据反演解释。通过理论合成数据验证反演程序的正确性,并利用开发的程序对实测数据进行了反演,证明了程序的实用性。正演模拟通过自适应有限元法实现,采用非结构的三角网格进行区域剖分,提高了对复杂地形及异常边界的模拟能力。同时引入MPI并行机制,分频,分波数的进行正演计算,从而提高了计算速度。非线性共轭梯度算法及并行机制的使用,克服了计算效率瓶颈,使2.5维的海洋可控源电磁反演的应用不再局限于服务器或大型的并行机群,而能够在普通计算机上普及应用。本文以海洋可控源2.5维非线性共轭梯度反演为基础,对比分析了海洋可控...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１拖曳式电磁探测方式工作示意图（Ｓｔｅｖｅｎ?Ｃｏｎｓｔａｂｌｅ，２０１０）??
ｅ＝＼ｅ＝＼??＋ｆ?＼＼８ＳＨ＇：ｉ＾，－?ｄｋ）?ＳＳＨ：?（ｉｋｘ?ｄＥ：?＾??ｅ＝ｉ?ｅ?ｄｚ?ｙ１?ｄｚ?ｄｚ?ｙ２?８ｙ?（２－６１）??＿?Ｖ?／?ｖ?ｙ＿??＝１１?＾ｆ－＼ｎ＋±?（?＾．；??＜．＝ｉ?Ｊｅ?７?ｄｙ?ｄｚ?＾??Ｖ?／??对于一个三角元素ｒ?，设其三个顶点分别为ｉ、ｊ和ｋ，三个顶点对应的边分别为ｅ；、??ｅ＾ｆｌｅＡ．，如图２－１所示，则可得到关于顶点ｉ的形函数／，．?（Ｋｅｙ，?Ｋ．?ａｎｄ?Ｗｅｉｓｓ，?Ｃ．，２００６）。??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]海底可控源电磁采集站的低时漂技术研究[J]. 陈凯,邓明,伍忠良,景建恩,罗贤虎,王猛. 现代地质. 2012(06)
[2]海洋可控源电磁法发射源姿态影响研究[J]. 刘云鹤,殷长春,翁爱华,贾定宇. 地球物理学报. 2012(08)
[3]可控源海洋电磁勘探中空气波影响的理论分析和数值模拟[J]. 沈金松,詹林森,王鹏飞,马超,连福明. 地球物理学报. 2012(07)
[4]井地大地电磁非线性共轭梯度二维反演研究[J]. 张昆,魏文博,吕庆田,金胜. 地质学报. 2011(05)
[5]大地电磁全信息资料三维共轭梯度反演研究(英文)[J]. 林昌洪,谭捍东,佟拓. Applied Geophysics. 2011(01)
[6]基于MPI的一维大地电磁并行计算研究[J]. 李焱,胡祥云,金钢燮,吴桂桔,廖国忠,王程. 地球物理学进展. 2010(05)
[7]基于MPI的二维大地电磁正演的并行计算[J]. 李焱,胡祥云,吴桂桔,叶益信,廖国忠. 地震地质. 2010(03)
[8]激励及地电条件与天然气水合物的电偶源电场响应[J]. 邓明,魏文博,张文波,盛堰,李艳军,王猛. 石油勘探与开发. 2010(04)
[9]南海神狐海域含水合物地层测井响应特征[J]. 梁劲,王明君,陆敬安,王宏斌,梁金强,苏丕波. 现代地质. 2010(03)
[10]海洋可控源电磁勘探技术与装备[J]. 孙卫斌,何展翔. 物探装备. 2010(01)
博士论文
[1]海底可控源电磁探测数值模拟与实验研究[D]. 刘长胜.吉林大学 2009
硕士论文
[1]海洋可控源电磁法电磁响应研究[D]. 张华青.中国地质大学（北京） 2011
[2]海洋可控源电磁法正演研究与实现[D]. 史增园.中国石油大学 2010
本文编号：3462905
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１拖曳式电磁探测方式工作示意图（Ｓｔｅｖｅｎ?Ｃｏｎｓｔａｂｌｅ，２０１０）??
ｅ＝＼ｅ＝＼??＋ｆ?＼＼８ＳＨ＇：ｉ＾，－?ｄｋ）?ＳＳＨ：?（ｉｋｘ?ｄＥ：?＾??ｅ＝ｉ?ｅ?ｄｚ?ｙ１?ｄｚ?ｄｚ?ｙ２?８ｙ?（２－６１）??＿?Ｖ?／?ｖ?ｙ＿??＝１１?＾ｆ－＼ｎ＋±?（?＾．；??＜．＝ｉ?Ｊｅ?７?ｄｙ?ｄｚ?＾??Ｖ?／??对于一个三角元素ｒ?，设其三个顶点分别为ｉ、ｊ和ｋ，三个顶点对应的边分别为ｅ；、??ｅ＾ｆｌｅＡ．，如图２－１所示，则可得到关于顶点ｉ的形函数／，．?（Ｋｅｙ，?Ｋ．?ａｎｄ?Ｗｅｉｓｓ，?Ｃ．，２００６）。??
?２频率域海洋可控源电磁场正演研究???ｎｍ??，〇〇〇ｉｌ｜?？?涵＿疆囊ｉ，??腫?ｉｔｉｉｉｍｉ??１５?２５?３５?４５?５５?６５??Ｐｏｓｔｉｏｎ?（ｋｍ）??图２－２矩形网格剖分不意图（Ｓｔｅｖｅｎ?Ｃｏｎｓｔａｂｌｅ，２００９）??为了解决结构化网格在数值模拟方面的诸多问题，人们开始寻找更适合的网格剖分??方法。非结构化网格研究开始于上世纪３０年代，并于７０年代末得到飞速发展。与结构??化网格相比，非结构化网格包含大量不规则的三角边和面，能够以相对较高的精度模拟??复杂模型的曲边和曲面，从而降低因模型的几何离散而产生的数值模拟误差。同时，由??于电场的无散要求对非结构网格的大小没有约束，所以，非结构剖分可以进一步提高数??值解的收敛性。进一步结合网格局部加密等技术和算法，就能够通过非结构网格得到质??量很高的剖分单元，并实现区域网格的自动生成，得到较好的数值模拟结果，符合未来??网格生成技术发展的必然趋势（Ｆｒａｎｋｅ，Ａ．?ｅｔ?ａｌ．，?２００７）。??目前主要的非结构化网格剖分技术有．？映射法、ＡＦＴ方法、栅格法和Ｄｅｌａｕｎａｙ三角??剖分方法。本文采用最具代表性的Ｄｅｌａｕｎａｙ（Ｄｅｌａｕｎａｙ?Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ，简称ＤＴ）三角网格??剖分方法（Ａ．?Ｂｏｗｙｅｒ，１９９４；?Ｂ．Ｓ．?Ｂａｋｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?１９８８；?Ｄ．Ｆ．?Ｗａｔｓｏｎ，?１９８１；?Ｄ．－Ｔ．?Ｌｅｅ?ａｎｄ?Ａ．Ｋ．??Ｌｉｎ，１９８６），结合一种自适应有限元方法进行二维海底地层的模拟。海水中的电磁信号受??海水不同程度的衰减，远远小于陆地的电磁信号，因此，海底地形的复杂变化及异常体
【参考文献】：
期刊论文
[1]海底可控源电磁采集站的低时漂技术研究[J]. 陈凯,邓明,伍忠良,景建恩,罗贤虎,王猛. 现代地质. 2012(06)
[2]海洋可控源电磁法发射源姿态影响研究[J]. 刘云鹤,殷长春,翁爱华,贾定宇. 地球物理学报. 2012(08)
[3]可控源海洋电磁勘探中空气波影响的理论分析和数值模拟[J]. 沈金松,詹林森,王鹏飞,马超,连福明. 地球物理学报. 2012(07)
[4]井地大地电磁非线性共轭梯度二维反演研究[J]. 张昆,魏文博,吕庆田,金胜. 地质学报. 2011(05)
[5]大地电磁全信息资料三维共轭梯度反演研究(英文)[J]. 林昌洪,谭捍东,佟拓. Applied Geophysics. 2011(01)
[6]基于MPI的一维大地电磁并行计算研究[J]. 李焱,胡祥云,金钢燮,吴桂桔,廖国忠,王程. 地球物理学进展. 2010(05)
[7]基于MPI的二维大地电磁正演的并行计算[J]. 李焱,胡祥云,吴桂桔,叶益信,廖国忠. 地震地质. 2010(03)
[8]激励及地电条件与天然气水合物的电偶源电场响应[J]. 邓明,魏文博,张文波,盛堰,李艳军,王猛. 石油勘探与开发. 2010(04)
[9]南海神狐海域含水合物地层测井响应特征[J]. 梁劲,王明君,陆敬安,王宏斌,梁金强,苏丕波. 现代地质. 2010(03)
[10]海洋可控源电磁勘探技术与装备[J]. 孙卫斌,何展翔. 物探装备. 2010(01)
博士论文
[1]海底可控源电磁探测数值模拟与实验研究[D]. 刘长胜.吉林大学 2009
硕士论文
[1]海洋可控源电磁法电磁响应研究[D]. 张华青.中国地质大学（北京） 2011
[2]海洋可控源电磁法正演研究与实现[D]. 史增园.中国石油大学 2010
本文编号：3462905
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