三维各向异性海洋可控源电磁有限元法正演方法研究
发布时间：2021-12-22 16:36
海洋可控源电磁法勘探,在商业上用于钻前储层评价和油气勘探已经有十多年的时间了,该方法已经成为了海洋油气勘探中一种重要的地球物理勘探方法。它的基本原理是:使用船载可移动的偶极子源,用线缆拖曳悬浮于海底之上发射电磁信号,接收器位于海底之上,接收来自介质中传播的电磁信号。接收到的电磁信号包括由偶极子源发射的信号,经过海水和海底地层的传播之后,检波器接收到的电磁场的总和。通过对接收到的电磁波信号进行处理解释,得到地下地质体电性结构分布,从而判断地层是否含有油气。本文主要采用有限单元方法实现了海洋可控源电磁方法三维正演模拟,得到并分析了电磁波在均匀海洋环境中的传播规律;以及分析了几个关键正演参数对于电磁响应特征的影响规律;使用一个电阻圆盘和一个近似于实际油藏模型的背斜油气藏构造,进而分辨它们引起的电磁响应的变化,并总结了其响应规律,得到的主要成果如下:1、以麦克斯韦方程组为理论基础,研究并分析了MCSEM方法的研究现状,深入了解了海洋可控源电磁法勘探原理。推导了空气、海水和海底地层三种不同介质的解析解,得出了在海底上方任意点的频率域电磁场公式,可以仿真任意海洋地电模型的电磁响应。采用有限单元方法...
【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪言
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 海洋电磁方法研究历史及现状
1.3 电磁方法正演模拟研究现状
1.4 论文的主要工作及章节安排
1.5 取得的主要成果
第二章 海洋可控源电磁三维正演方法
2.1 海洋可控源电磁技术勘探原理
2.2 海洋可控源电磁正演理论基础
2.3 水平电偶极子源在一维层状地层中的电磁场
2.3.1 通解
2.3.2 方程基本解
2.3.3 水平电偶极子源
2.3.4 三层一维模型（空气+海水+海底地层）
2.4 海洋可控源电磁法三维正演推导
2.4.1 变分方程
2.4.2 散度条件
2.5 各向异性介质正演方案
2.6 有限单元分析
2.6.1 单元分析
2.6.2 单元矩阵的计算
2.6.3 边界条件
2.7 算法实现
2.8 本章小结
第三章 均匀模型电磁场响应及正演参数影响分析
3.1 电、磁偶极子源在均匀海洋环境中的电磁场响应
3.1.1 电偶极子源在均匀海洋环境中的电磁场响应
3.1.2 磁偶极子源在均匀海洋环境中的电磁场响应
3.1.3 小结
3.2 模型参数正演响应分析
3.2.1 海水深度变化
3.2.2 不同收发形式
3.2.3 发射频率变化
3.3 总结
第四章 油气藏模型正演模拟
4.1 引言
4.2 单一目标体油气藏模型
4.2.1 频率与勘探深度关系研究
4.2.2 VED发射模式电磁响应结果对比分析
4.2.3 HED发射模式电磁响应结果对比分析
4.3 背斜油气藏模型
4.3.1 电场分量Ex结果对比分析
4.3.2 电场分量Ez结果对比分析
4.3.3 磁场分量Hy结果对比分析
4.4 总结
第五章 结论与展望
5.1 主要研究成果
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]各向异性介质中大地电磁正演研究综述[J]. 霍光谱,胡祥云,刘敏. 地球物理学进展. 2011(06)
[2]二维海底地层可控源海洋电磁响应的数值模拟[J]. 沈金松,孙文博. 石油物探. 2009(02)
[3]海洋天然气水合物可控源电磁法的响应特征：一维正演模拟(英文)[J]. 赵峦啸,耿建华,张胜业,杨迪琨. Applied Geophysics. 2008(02)
[4]海洋电磁勘探技术及新进展[J]. 何展翔,余刚. 勘探地球物理进展. 2008(01)
[5]海洋电磁法[J]. 何展翔,孙卫斌,孔繁恕,王晓帆. 石油地球物理勘探. 2006(04)
[6]海洋大地电磁二维正演及结果分析[J]. 杨梅霞,张胜业,贾豫葛. 现代地质. 2001(01)
[7]电偶源频率电磁测深三维地电模型有限元正演[J]. 阎述,陈明生. 煤田地质与勘探. 2000(03)
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]海洋可控源电磁法二维正演研究与响应分析[D]. 焦健.成都理工大学 2012
[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：3546722
【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪言
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 海洋电磁方法研究历史及现状
1.3 电磁方法正演模拟研究现状
1.4 论文的主要工作及章节安排
1.5 取得的主要成果
第二章 海洋可控源电磁三维正演方法
2.1 海洋可控源电磁技术勘探原理
2.2 海洋可控源电磁正演理论基础
2.3 水平电偶极子源在一维层状地层中的电磁场
2.3.1 通解
2.3.2 方程基本解
2.3.3 水平电偶极子源
2.3.4 三层一维模型（空气+海水+海底地层）
2.4 海洋可控源电磁法三维正演推导
2.4.1 变分方程
2.4.2 散度条件
2.5 各向异性介质正演方案
2.6 有限单元分析
2.6.1 单元分析
2.6.2 单元矩阵的计算
2.6.3 边界条件
2.7 算法实现
2.8 本章小结
第三章 均匀模型电磁场响应及正演参数影响分析
3.1 电、磁偶极子源在均匀海洋环境中的电磁场响应
3.1.1 电偶极子源在均匀海洋环境中的电磁场响应
3.1.2 磁偶极子源在均匀海洋环境中的电磁场响应
3.1.3 小结
3.2 模型参数正演响应分析
3.2.1 海水深度变化
3.2.2 不同收发形式
3.2.3 发射频率变化
3.3 总结
第四章 油气藏模型正演模拟
4.1 引言
4.2 单一目标体油气藏模型
4.2.1 频率与勘探深度关系研究
4.2.2 VED发射模式电磁响应结果对比分析
4.2.3 HED发射模式电磁响应结果对比分析
4.3 背斜油气藏模型
4.3.1 电场分量Ex结果对比分析
4.3.2 电场分量Ez结果对比分析
4.3.3 磁场分量Hy结果对比分析
4.4 总结
第五章 结论与展望
5.1 主要研究成果
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]各向异性介质中大地电磁正演研究综述[J]. 霍光谱,胡祥云,刘敏. 地球物理学进展. 2011(06)
[2]二维海底地层可控源海洋电磁响应的数值模拟[J]. 沈金松,孙文博. 石油物探. 2009(02)
[3]海洋天然气水合物可控源电磁法的响应特征：一维正演模拟(英文)[J]. 赵峦啸,耿建华,张胜业,杨迪琨. Applied Geophysics. 2008(02)
[4]海洋电磁勘探技术及新进展[J]. 何展翔,余刚. 勘探地球物理进展. 2008(01)
[5]海洋电磁法[J]. 何展翔,孙卫斌,孔繁恕,王晓帆. 石油地球物理勘探. 2006(04)
[6]海洋大地电磁二维正演及结果分析[J]. 杨梅霞,张胜业,贾豫葛. 现代地质. 2001(01)
[7]电偶源频率电磁测深三维地电模型有限元正演[J]. 阎述,陈明生. 煤田地质与勘探. 2000(03)
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]海洋可控源电磁法二维正演研究与响应分析[D]. 焦健.成都理工大学 2012
[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：3546722
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