【摘要】：當(dāng)今社會對油氣資源的需求越來越大,促使海洋油氣資源成為目前研究的熱點。海洋可控源電磁勘探(Marin Controlled Source Electromagnetic Method,MCSEM)是一種重要的海上勘探方法,在商業(yè)上用于油氣勘探已經(jīng)有十多年的歷史。它的基本原理是通過人工場源在海水中激發(fā)電磁場,在海底接收反射電磁波,經(jīng)處理后得到海底介質(zhì)的電性分布特征,判斷地層是否含有高阻層。由于電磁波穿透力更強,對于海底的火山巖覆蓋地區(qū),珊瑚礁區(qū)域、碳酸鹽巖等地震勘探效果差的區(qū)域,MCSEM方法能更好的確定海底高阻油氣藏分布區(qū)域,提高鉆井成功率。目前對MCSEM資料的處理解釋方法以一維和二維模擬為主,三維反演方法還處在研究和探索階段。但實際的海底地質(zhì)情況復(fù)雜,地電結(jié)構(gòu)呈三維分布,采用一維二維處理得到的結(jié)果是不全面的,這就需要進行MCSEM三維反演研究。本文主要采用基于交錯網(wǎng)格有限差分技術(shù)的非線性共軛梯度算法實現(xiàn)了海洋可控源電磁三維反演。主要的研究內(nèi)容和成果如下。1.從麥克斯韋方程組出發(fā),將海洋可控源電磁勘探中的電磁場分解為一次場和二次場,并分別推導(dǎo)一次場和二次場求解過程。2.在三維正演基礎(chǔ)上,建立不同模型進行正演研究,通過改變海水深度、激發(fā)頻率等因素,探討其對海洋可控源電磁勘探效果的影響規(guī)律。3.采用非線性共軛梯度算法進行三維反演研究。從目標(biāo)函數(shù)出發(fā),推導(dǎo)計算公式,建立算法流程。此基礎(chǔ)上,結(jié)合三維正演程序,實現(xiàn)海洋可控源電磁三維反演。4、建立模型進行反演研究,并將反演程序應(yīng)用到實際資料的處理中,結(jié)果證明本文程序可以較好的反演出地下的電阻率分布情況。
【圖文】：

那么經(jīng)過海底含油氣層折射和反射的電磁波能量就會微弱，甚至沒有。利用這兩者之間的差別就可以很好的判別地層是否含有油氣資源。具體情況如圖2-2所示。圖2-2為StevenConstable 和 LeonardJ.Srnk（a2007）用實驗數(shù)據(jù)模擬的有無高阻層時的電磁波響應(yīng)情況[51]。MCSEM 發(fā)射器激發(fā)的電磁波穿過空氣-海水-海底地層整個系統(tǒng)，能量強度主要以指數(shù)形式進行衰減，衰減的大小與激發(fā)源和陣列接收器的距離有關(guān)。圖 2-2 高阻油氣層和含水層的對比 MVO 曲線通過圖 2-2，我們可以明顯的看出含高阻油氣層時的地層與不含高阻油氣層的地層在 MVO 曲線上有很大的差別。在距離偶極子發(fā)射源比較近的區(qū)域，由于接收角度問題以及從海面或海底反射和折射來的電磁信號要傳播較長一段距離，

中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文過這樣的定義之后，就可以使得每一個磁場分量周圍均勻環(huán)繞反過來也是如此，對于每一個電場分量周圍也均勻環(huán)繞著四個磁這種對電磁場各個分量的處理方式是符合安培定律（Ampere's電磁感應(yīng)定律（Faraday's law of electromagnetic induct理的空間采樣方法。與此同時，，這種電磁場各分量之間的空間易的采用麥克斯韋方程進行差分計算。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P631.325;P744.4

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