三維各向異性海洋可控源電磁有限元法正演方法研究
發(fā)布時間:2021-12-22 16:36
海洋可控源電磁法勘探,在商業(yè)上用于鉆前儲層評價和油氣勘探已經(jīng)有十多年的時間了,該方法已經(jīng)成為了海洋油氣勘探中一種重要的地球物理勘探方法。它的基本原理是:使用船載可移動的偶極子源,用線纜拖曳懸浮于海底之上發(fā)射電磁信號,接收器位于海底之上,接收來自介質(zhì)中傳播的電磁信號。接收到的電磁信號包括由偶極子源發(fā)射的信號,經(jīng)過海水和海底地層的傳播之后,檢波器接收到的電磁場的總和。通過對接收到的電磁波信號進行處理解釋,得到地下地質(zhì)體電性結(jié)構(gòu)分布,從而判斷地層是否含有油氣。本文主要采用有限單元方法實現(xiàn)了海洋可控源電磁方法三維正演模擬,得到并分析了電磁波在均勻海洋環(huán)境中的傳播規(guī)律;以及分析了幾個關(guān)鍵正演參數(shù)對于電磁響應(yīng)特征的影響規(guī)律;使用一個電阻圓盤和一個近似于實際油藏模型的背斜油氣藏構(gòu)造,進而分辨它們引起的電磁響應(yīng)的變化,并總結(jié)了其響應(yīng)規(guī)律,得到的主要成果如下:1、以麥克斯韋方程組為理論基礎(chǔ),研究并分析了MCSEM方法的研究現(xiàn)狀,深入了解了海洋可控源電磁法勘探原理。推導(dǎo)了空氣、海水和海底地層三種不同介質(zhì)的解析解,得出了在海底上方任意點的頻率域電磁場公式,可以仿真任意海洋地電模型的電磁響應(yīng)。采用有限單元方法...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒言
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 海洋電磁方法研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 電磁方法正演模擬研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
1.5 取得的主要成果
第二章 海洋可控源電磁三維正演方法
2.1 海洋可控源電磁技術(shù)勘探原理
2.2 海洋可控源電磁正演理論基礎(chǔ)
2.3 水平電偶極子源在一維層狀地層中的電磁場
2.3.1 通解
2.3.2 方程基本解
2.3.3 水平電偶極子源
2.3.4 三層一維模型(空氣+海水+海底地層)
2.4 海洋可控源電磁法三維正演推導(dǎo)
2.4.1 變分方程
2.4.2 散度條件
2.5 各向異性介質(zhì)正演方案
2.6 有限單元分析
2.6.1 單元分析
2.6.2 單元矩陣的計算
2.6.3 邊界條件
2.7 算法實現(xiàn)
2.8 本章小結(jié)
第三章 均勻模型電磁場響應(yīng)及正演參數(shù)影響分析
3.1 電、磁偶極子源在均勻海洋環(huán)境中的電磁場響應(yīng)
3.1.1 電偶極子源在均勻海洋環(huán)境中的電磁場響應(yīng)
3.1.2 磁偶極子源在均勻海洋環(huán)境中的電磁場響應(yīng)
3.1.3 小結(jié)
3.2 模型參數(shù)正演響應(yīng)分析
3.2.1 海水深度變化
3.2.2 不同收發(fā)形式
3.2.3 發(fā)射頻率變化
3.3 總結(jié)
第四章 油氣藏模型正演模擬
4.1 引言
4.2 單一目標(biāo)體油氣藏模型
4.2.1 頻率與勘探深度關(guān)系研究
4.2.2 VED發(fā)射模式電磁響應(yīng)結(jié)果對比分析
4.2.3 HED發(fā)射模式電磁響應(yīng)結(jié)果對比分析
4.3 背斜油氣藏模型
4.3.1 電場分量Ex結(jié)果對比分析
4.3.2 電場分量Ez結(jié)果對比分析
4.3.3 磁場分量Hy結(jié)果對比分析
4.4 總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要研究成果
5.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]各向異性介質(zhì)中大地電磁正演研究綜述[J]. 霍光譜,胡祥云,劉敏. 地球物理學(xué)進展. 2011(06)
[2]二維海底地層可控源海洋電磁響應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 沈金松,孫文博. 石油物探. 2009(02)
[3]海洋天然氣水合物可控源電磁法的響應(yīng)特征:一維正演模擬(英文)[J]. 趙巒嘯,耿建華,張勝業(yè),楊迪琨. Applied Geophysics. 2008(02)
[4]海洋電磁勘探技術(shù)及新進展[J]. 何展翔,余剛. 勘探地球物理進展. 2008(01)
[5]海洋電磁法[J]. 何展翔,孫衛(wèi)斌,孔繁恕,王曉帆. 石油地球物理勘探. 2006(04)
[6]海洋大地電磁二維正演及結(jié)果分析[J]. 楊梅霞,張勝業(yè),賈豫葛. 現(xiàn)代地質(zhì). 2001(01)
[7]電偶源頻率電磁測深三維地電模型有限元正演[J]. 閻述,陳明生. 煤田地質(zhì)與勘探. 2000(03)
博士論文
[1]海底可控源電磁探測數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 劉長勝.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]海洋可控源電磁法二維正演研究與響應(yīng)分析[D]. 焦健.成都理工大學(xué) 2012
[2]海洋可控源電磁法正演研究與實現(xiàn)[D]. 史增園.中國石油大學(xué) 2010
本文編號:3546722
【文章來源】:中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒言
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 海洋電磁方法研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 電磁方法正演模擬研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
1.5 取得的主要成果
第二章 海洋可控源電磁三維正演方法
2.1 海洋可控源電磁技術(shù)勘探原理
2.2 海洋可控源電磁正演理論基礎(chǔ)
2.3 水平電偶極子源在一維層狀地層中的電磁場
2.3.1 通解
2.3.2 方程基本解
2.3.3 水平電偶極子源
2.3.4 三層一維模型(空氣+海水+海底地層)
2.4 海洋可控源電磁法三維正演推導(dǎo)
2.4.1 變分方程
2.4.2 散度條件
2.5 各向異性介質(zhì)正演方案
2.6 有限單元分析
2.6.1 單元分析
2.6.2 單元矩陣的計算
2.6.3 邊界條件
2.7 算法實現(xiàn)
2.8 本章小結(jié)
第三章 均勻模型電磁場響應(yīng)及正演參數(shù)影響分析
3.1 電、磁偶極子源在均勻海洋環(huán)境中的電磁場響應(yīng)
3.1.1 電偶極子源在均勻海洋環(huán)境中的電磁場響應(yīng)
3.1.2 磁偶極子源在均勻海洋環(huán)境中的電磁場響應(yīng)
3.1.3 小結(jié)
3.2 模型參數(shù)正演響應(yīng)分析
3.2.1 海水深度變化
3.2.2 不同收發(fā)形式
3.2.3 發(fā)射頻率變化
3.3 總結(jié)
第四章 油氣藏模型正演模擬
4.1 引言
4.2 單一目標(biāo)體油氣藏模型
4.2.1 頻率與勘探深度關(guān)系研究
4.2.2 VED發(fā)射模式電磁響應(yīng)結(jié)果對比分析
4.2.3 HED發(fā)射模式電磁響應(yīng)結(jié)果對比分析
4.3 背斜油氣藏模型
4.3.1 電場分量Ex結(jié)果對比分析
4.3.2 電場分量Ez結(jié)果對比分析
4.3.3 磁場分量Hy結(jié)果對比分析
4.4 總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要研究成果
5.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]各向異性介質(zhì)中大地電磁正演研究綜述[J]. 霍光譜,胡祥云,劉敏. 地球物理學(xué)進展. 2011(06)
[2]二維海底地層可控源海洋電磁響應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 沈金松,孫文博. 石油物探. 2009(02)
[3]海洋天然氣水合物可控源電磁法的響應(yīng)特征:一維正演模擬(英文)[J]. 趙巒嘯,耿建華,張勝業(yè),楊迪琨. Applied Geophysics. 2008(02)
[4]海洋電磁勘探技術(shù)及新進展[J]. 何展翔,余剛. 勘探地球物理進展. 2008(01)
[5]海洋電磁法[J]. 何展翔,孫衛(wèi)斌,孔繁恕,王曉帆. 石油地球物理勘探. 2006(04)
[6]海洋大地電磁二維正演及結(jié)果分析[J]. 楊梅霞,張勝業(yè),賈豫葛. 現(xiàn)代地質(zhì). 2001(01)
[7]電偶源頻率電磁測深三維地電模型有限元正演[J]. 閻述,陳明生. 煤田地質(zhì)與勘探. 2000(03)
博士論文
[1]海底可控源電磁探測數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 劉長勝.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]海洋可控源電磁法二維正演研究與響應(yīng)分析[D]. 焦健.成都理工大學(xué) 2012
[2]海洋可控源電磁法正演研究與實現(xiàn)[D]. 史增園.中國石油大學(xué) 2010
本文編號:3546722
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