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海洋可控源电磁拖曳系统运动仿真模拟研究 被引量:1
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作者 吴云具 李予国 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期60-64,共5页
海洋可控源电磁拖曳系统是海洋可控源电磁勘探系统的重要组成部分,对光电复合缆和绞车的强度有着较高的要求。为了保障作业安全,避免拖缆崩断、绞车损坏等事故的发生,需要对拖曳系统所受的张力进行评估,为实际作业提供参考。本文采用拖... 海洋可控源电磁拖曳系统是海洋可控源电磁勘探系统的重要组成部分,对光电复合缆和绞车的强度有着较高的要求。为了保障作业安全,避免拖缆崩断、绞车损坏等事故的发生,需要对拖曳系统所受的张力进行评估,为实际作业提供参考。本文采用拖曳系统稳态运动求解方法,模拟拖体在海水中的位置,以及放缆时绞车所受的牵引张力,模拟结果与海试实测数据能够较好地吻合。在拖缆长度一定的情况下,随着拖曳速度的增大,绞车牵引张力先减小再增大,光电复合缆长度越长这种现象越明显。 展开更多
关键词 海洋可控源电磁拖曳系统 平衡方程 绞车牵引张力 数值模拟
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基于六面体-四面体混合有限元法的海洋可控源电磁三维正演模拟
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作者 刘强 殷长春 +3 位作者 王立宝 柯智渊 李俊 梁昊 《地球物理学报》 北大核心 2025年第8期2882-2893,共12页
正演模拟的计算效率和精度是制约电磁勘探数据反演的两个关键因素.为开发出高效、精确三维正演模拟算法,本文提出了一种基于六面体-四面体单元耦合的混合网格有限元算法,并将其应用于频率域海洋可控源电磁三维正演模拟中,旨在通过这种... 正演模拟的计算效率和精度是制约电磁勘探数据反演的两个关键因素.为开发出高效、精确三维正演模拟算法,本文提出了一种基于六面体-四面体单元耦合的混合网格有限元算法,并将其应用于频率域海洋可控源电磁三维正演模拟中,旨在通过这种混合网格策略,实现对目标区进行精细剖分,非目标区采用粗网格剖分,在保证精度的前提下快速地求解大规模海洋电磁三维数值模拟问题.该算法首先采用四面体单元将需要精细剖分的计算区域进行网格离散,然后在狄利克雷边界条件所要求的大面积扩边区域采用六面体单元离散,在两种单元的交界面上采用金字塔单元进行耦合.由于六面体单元受纵横比限制较小,且能够在任意方向进行拉伸同时具有较高的单元质量,因此能够避免海洋电磁浅水区或含有薄层模型时,由于大范围扩边而产生大量的冗余单元.本文首先通过海底均匀半空间模型对该算法的有效性进行验证,然后通过与传统四面体网格对经典高阻模型和带地形复杂异常体的正演计算结果进行对比,验证算法的高效与稳定性. 展开更多
关键词 海洋可电磁 混合网格 正演模拟 有限元法
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2000A级海洋可控源电磁发射系统 被引量:1
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作者 王猛 伍忠良 +3 位作者 余平 邓明 任志滨 王宸韬 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4482-4492,共11页
海洋可控源电磁法(MCSEM)是探测深海石油、天然气、天然气水合物和其他电性异常目标体的有效方法之一.MCSEM探测的硬件系统由发射和接收两大部分组成,发射系统包括远程甲板监控单元、甲板变频升压单元、光电复合深拖缆、发射机拖体、发... 海洋可控源电磁法(MCSEM)是探测深海石油、天然气、天然气水合物和其他电性异常目标体的有效方法之一.MCSEM探测的硬件系统由发射和接收两大部分组成,发射系统包括远程甲板监控单元、甲板变频升压单元、光电复合深拖缆、发射机拖体、发射天线和尾标等部件.本文从可控源电磁场中与发射系统相关的参数探讨出发,以大功率电能传输、大电流开关逆变、IGBT控制波形产生等核心要素为框架,深入分析了具有自主知识产权的2000A级海洋可控源电磁发射系统关键技术.实验室测试和海洋试验结果证明,发射机采用的新型干湿舱混合设计方法和GPS秒脉冲长距离传输技术,显著提高了发射电流和散热性能,可在千米水深的近海底实现稳定可靠的远程遥控通信和2000A级的开关逆变,建立DC-10 Hz的大电流人工电磁场源.本文介绍的内容为深海大功率地球物理仪器的设计提供了参考. 展开更多
关键词 海洋可电磁 发射系统 制干舱 发射湿舱 海洋试验
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浅水区海洋可控源电磁场传播规律研究
4
作者 李超帆 李刚 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1567-1578,共12页
浅水区海洋可控源电磁场的传播较为复杂.本文基于可控源电磁理论和渐进空间域空气波表达式,利用矢量相减的方法分离电场并进一步开展可控源电场传播规律的探索研究.数值实验表明,可控源电场在传播过程中会发生全反射、半波损失及多路径... 浅水区海洋可控源电磁场的传播较为复杂.本文基于可控源电磁理论和渐进空间域空气波表达式,利用矢量相减的方法分离电场并进一步开展可控源电场传播规律的探索研究.数值实验表明,可控源电场在传播过程中会发生全反射、半波损失及多路径传播下波场干扰抵消现象,在浅水区尤其需要考虑界面多重反射的影响.此外,根据波场传播规律分析结果,进行海底电性结构探测时,需压制在海水及空气-海水界面传播为主的空气波这类强干扰波的影响.进行水下目标体定位时,由于目标体多出现在于海水中,因此近场情况下需压制海底界面导波,远场情况下需要尽可能地利用能量较强的空气波和界面多次反射信号. 展开更多
关键词 浅水区 海洋可电磁 波场分离
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南海神狐海域天然气水合物及气源条件海洋可控源电磁成像 被引量:2
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作者 景建恩 赵庆献 +5 位作者 罗贤虎 刘成功 陈凯 王猛 邓明 伍忠良 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2694-2708,共15页
地震剖面的似海底反射(BSR)指示了天然气水合物的底边界,并已得到钻探的验证。南海神狐海域是天然气水合物(简称水合物)研究的热点区域。然而,由于地质构造的复杂性且钻井数量有限,仅仅依靠地震与钻探研究不能完全描述区内天然气水合物... 地震剖面的似海底反射(BSR)指示了天然气水合物的底边界,并已得到钻探的验证。南海神狐海域是天然气水合物(简称水合物)研究的热点区域。然而,由于地质构造的复杂性且钻井数量有限,仅仅依靠地震与钻探研究不能完全描述区内天然气水合物及气源通道的分布。含水合物地层比围岩具有更高的电阻率,海洋可控源电磁(MCSEM)数据获得的电阻率能为水合物和气源通道检测提供重要依据。本文在神狐海域开展MCSEM探测研究,沿一条测线采集了15个站位的海洋可控源电磁场数据,通过数据处理与二维反演,实现了研究区海底二维电阻率成像。然后,通过灵敏度分析,检验了MCSEM反演结果的可靠性。结合SH-W07-2016随钻测井(LWD)和地震数据,对二维电阻率剖面进行解释,推断了剖面上水合物和游离气分布,划分了两种形式的水合物储层结构,分析了其构造成因。 展开更多
关键词 海洋可电磁 天然气水合物 神狐海域 二维反演 电阻率模型
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海洋电磁发射机可控源整流电路动态性能优化
6
作者 陶海军 张晨杰 +2 位作者 宋佳瑶 赵蒙恩 张国澎 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期168-177,共10页
海洋电磁发射机在非理想状况工作时母线会产生冲击电压,严重时损坏开关管和滤波电容,为此提出一种混合控制策略。首先,基于dq坐标系的前馈解耦控制策略分析海洋电磁发射机可控源整流电路的动态性能,其次,通过理论证明负载扰动和无功电... 海洋电磁发射机在非理想状况工作时母线会产生冲击电压,严重时损坏开关管和滤波电容,为此提出一种混合控制策略。首先,基于dq坐标系的前馈解耦控制策略分析海洋电磁发射机可控源整流电路的动态性能,其次,通过理论证明负载扰动和无功电流iq≠0影响控制系统的动态性能,然后提出在dq电流解耦控制中引入瞬态直接电流思想的改进q轴混合控制方法,在dq电流解耦控制中引入负载电流前馈和无功电流iq≠0环节,改善了d轴电流id的响应速度,提高了控制系统的动态性能。最后,实验结果对比表明,混合控制方法在负载突变、直流侧电压给定值突变和船上柴油发电机电压跌落3种情况下,直流侧电压超调差最小,与最长调整时间相比减少了65%左右。 展开更多
关键词 海洋电磁发射机 可控整流电路 动态性能 混合 改进q轴 瞬态直接电流
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基于改进高斯-牛顿优化算法的频率域海洋可控源电磁二维反演
7
作者 李刚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4806-4820,共15页
稳定、高效的反演算法是开展海洋可控源电磁(CSEM)数据解释的基础.本文实现了基于改进的高斯-牛顿优化算法的频率域海洋CSEM二维反演.基于交错网格有限差分法实现可控源电磁场2.5维正演模拟,使用直接矩阵分解算法求解差分离散方程组以... 稳定、高效的反演算法是开展海洋可控源电磁(CSEM)数据解释的基础.本文实现了基于改进的高斯-牛顿优化算法的频率域海洋CSEM二维反演.基于交错网格有限差分法实现可控源电磁场2.5维正演模拟,使用直接矩阵分解算法求解差分离散方程组以实现多场源电磁响应的快速计算,并采用改进的接收点插值算法实现海底任意接收点处电磁场快速高精度计算.使用伴随法隐式求取灵敏度矩阵并基于近似二次收敛的高斯-牛顿优化算法实现反演,同时提出了一种基于灵敏度矩阵特征的正则化参数自动优化选取方法以保证反演的稳定收敛.反演算例验证了本文提出的频率域海洋CSEM二维反演算法的有效性. 展开更多
关键词 海洋可电磁 二维反演 高斯-牛顿优化算法 正则化参数
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勘查天然气水合物资源的海洋可控源电磁发射系统 被引量:38
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作者 王猛 张汉泉 +4 位作者 伍忠良 盛堰 罗贤虎 景建恩 陈凯 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2013年第11期3708-3717,共10页
海洋可控源电磁探测(MCSEM)是勘查天然气水合物资源的有效方法之一.海洋可控源电磁发射系统是实现MCSEM的重要硬件组成部分.本文以天然气水合物在海底的一维地电模型为例,研究电偶源发射频率、发射偶极侧向漂移、源偶极矩大小对电场响... 海洋可控源电磁探测(MCSEM)是勘查天然气水合物资源的有效方法之一.海洋可控源电磁发射系统是实现MCSEM的重要硬件组成部分.本文以天然气水合物在海底的一维地电模型为例,研究电偶源发射频率、发射偶极侧向漂移、源偶极矩大小对电场响应的影响,进而指导发射系统研制.该系统包括:甲板升压控制单元,可将船载大功率电能升为高压并通过万米光电复合缆输送至海底的发射机;水下变压器,可将深拖缆中的大功率高压转换为低压;拖曳式大功率电磁发射机,其内部的控制电路硬件和嵌入式驱动软件可将水下变压器输出的电能逆变为大功率矩形脉冲,并通过发射偶极将脉冲发送至海水介质中;借助水动力学设计的发射机拖体,用于装载发射系统水下部件和保持拖曳过程中的平衡与稳定;甲板端上位机监控单元,利用万米光电复合缆中的光纤实现船上计算机与海底发射机的远程数据通信.2012年5月和2013年5月海洋试验的结果均表明,所研制的发射系统可作为天然气水合物资源勘探的有效激励场源. 展开更多
关键词 海洋可电磁 发射系统 电路硬件 驱动软件 海洋试验
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新型坐底式海洋可控源电磁发射系统及其海试应用 被引量:12
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作者 王猛 邓明 +3 位作者 伍忠良 罗贤虎 景建恩 陈凯 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4253-4261,共9页
利用拖曳式海洋可控源电磁发射系统在探测埋藏较浅的天然气水合物资源时,会遇到一些新问题.如拖曳式轴向发射偶极源不能贴紧海底,发射偶极源和海底间海水的电磁衰减,使得10 Hz以上的相对高频能量难以导入至海底以下介质;发射偶极源有可... 利用拖曳式海洋可控源电磁发射系统在探测埋藏较浅的天然气水合物资源时,会遇到一些新问题.如拖曳式轴向发射偶极源不能贴紧海底,发射偶极源和海底间海水的电磁衰减,使得10 Hz以上的相对高频能量难以导入至海底以下介质;发射偶极源有可能出现水平或垂向摆动;拖曳式发射时,时间窗口内叠加的数据有限;拖曳路线可能与海底构造走向平行,不利于揭示探测目标体的异常形态.新型坐底式发射系统有望解决上述问题.坐底式发射系统的硬件部分包括甲板端供电和监控单元、长距离电力和数据通信单元,以及水下发射机主体.新型坐底式发射系统的发射电极紧贴海底,没有海水层衰减,有利于相对高频的人工源电磁信号经过海底以下介质传输至接收端;通过超短基线信标更容易精确定位发射机拖体,利用姿态方位参考系统确定发射电极的供电方向,可以精确校正电偶源水平偏角的影响;增加单点供电时间,提高接收信号信噪比;提供两对电偶极源,从两个相互垂直的方向对异常体进行人工源激发.2015年海洋试验的结果表明,坐底式与拖曳式发射系统联合作业,可从多角度对海底异常体进行宽频带电磁激发,为数据采集提供丰富的场源信息. 展开更多
关键词 海洋可电磁 坐底式发射系统 水平正交电偶极 天然气水合物 海洋试验
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系统参数对海洋油气可控源电磁勘探的影响 被引量:8
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作者 刘长胜 周逢道 林君 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期744-749,共6页
对海洋油气可控源电磁探测仪器研发和勘探方案设计中影响测量结果的主要参数,如收发距、发射天线长度、发射天线高度、发射电流、发射频率、接收天线长度和接收天线高度等进行了理论仿真研究。研究结果表明,无论在深海环境还是在浅海环... 对海洋油气可控源电磁探测仪器研发和勘探方案设计中影响测量结果的主要参数,如收发距、发射天线长度、发射天线高度、发射电流、发射频率、接收天线长度和接收天线高度等进行了理论仿真研究。研究结果表明,无论在深海环境还是在浅海环境,探测系统参数对测量结果均有相似的影响特点,只是影响程度有所差异。发射电流和接收天线长度仅决定信号幅度,两者呈正比关系,收发距和发射频率对测量结果影响最为显著,过大过小都不能得到明显的油气异常,需取中等值。发射天线长度、发射天线高度和接收天线高度对测量结果影响较小,油气引起的电场异常幅度随这3个参数值的增大而逐渐降低,通常这3个参数取值不大,可忽略其影响。在浅海环境下,发射和接收天线可贴近海面布置,此时天线高度仍然较小,这种方式不适用于深海环境。 展开更多
关键词 海洋可电磁 海底 油气 勘探 系统参数 仿真模拟
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海洋可控源电磁数据管理系统设计
11
作者 王跃洋 徐壮 +1 位作者 刘伟宇 李肃义 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第6期93-96,共4页
对海洋可控源勘探系统中的数据内容与数据结构进行了分析,根据数据特点设计了海洋可控源数据管理系统。基于面向对象的思想,提出了一种对象——关系型海洋电磁数据管理系统,解决了传统关系型数据库扩展性差、耦合度高、可维护性能低等... 对海洋可控源勘探系统中的数据内容与数据结构进行了分析,根据数据特点设计了海洋可控源数据管理系统。基于面向对象的思想,提出了一种对象——关系型海洋电磁数据管理系统,解决了传统关系型数据库扩展性差、耦合度高、可维护性能低等问题。此外,采用存储过程优化了系统的响应速度,经实验测试,相比于传统的DML命令访问数据方式,存储过程的使用大幅度提高了系统的数据访问效率。从现场运行效果来看,基于面向对象技术与存储过程联合应用的海洋可控源电磁数据管理系统优于基于传统关系型的管理系统。 展开更多
关键词 存储过程 面向对象 海洋可电磁数据管理
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复杂场源形态的海洋可控源电磁三维正演 被引量:34
12
作者 韩波 胡祥云 +3 位作者 Adam SCHULTZ 左博新 李建慧 蔡建超 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1059-1071,共13页
在使用电偶极发射源的可控源电磁法(CSEM)勘探中,发射源的方位、长度、形状等对观测数据有重要的影响,然而现有的大部分三维数值模拟方法没有全面地将这些因素考虑进来,很多都只能应对非常简单的场源形态,例如单一方位的点电偶极子,这... 在使用电偶极发射源的可控源电磁法(CSEM)勘探中,发射源的方位、长度、形状等对观测数据有重要的影响,然而现有的大部分三维数值模拟方法没有全面地将这些因素考虑进来,很多都只能应对非常简单的场源形态,例如单一方位的点电偶极子,这有可能显著降低模拟结果的准确性.本文实现了基于交错网格有限体积(FV)离散的海洋CSEM三维正演算法,能够模拟形态相对复杂的场源,包括任意方位的有限长直导线和弯曲导线发射源.该算法使用一次场/二次场方法,只需对二次场使用FV法求解,避免了场源的奇异性问题;一次场的计算为一维正演问题,使用准解析法求解,并且只要在计算一次场时考虑复杂的场源形态便可以实现同样场源的三维正演.通过与一维理论模型的解析解对比验证了三维程序的准确性,并针对三维理论模型进行了一系列正演测试,初步考察了场源形态对三维正演结果的影响. 展开更多
关键词 海洋可电磁 三维正演 有限长线 形态
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南海天然气水合物远景区海洋可控源电磁探测试验 被引量:29
13
作者 景建恩 伍忠良 +5 位作者 邓明 赵庆献 罗贤虎 涂广红 陈凯 王猛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2564-2572,共9页
为了测试我国自主设计与研发的海洋可控源电磁仪器性能及其在水合物探测中的适用性,本文从海洋可控源电磁法基本原理出发,首先根据试验海域水合物地质特征,建立简化地电模型开展理论研究,确定海洋可控源电磁试验的技术方案;利用研发的... 为了测试我国自主设计与研发的海洋可控源电磁仪器性能及其在水合物探测中的适用性,本文从海洋可控源电磁法基本原理出发,首先根据试验海域水合物地质特征,建立简化地电模型开展理论研究,确定海洋可控源电磁试验的技术方案;利用研发的海洋可控源电磁仪器,在南海天然气水合物远景区开展探测试验,首次获得了我国深水海域的海洋可控源电磁数据.通过对采集数据进行处理与反演,获得了试验剖面的海底电性结构模型,揭示了4号测点下方存在一个50m厚的高阻层,其电阻率为25Ωm、顶部埋深为181m,为该区天然气水合物调查提供了有价值的电性参考资料.研究结果表明,自主研发的海洋可控源电磁仪器性能达到了预期的设计指标,这标志着我国海洋可控源电磁探测技术向实用化进程迈出了重要一步. 展开更多
关键词 海洋可电磁 天然气水合物 南海 数据处理 反演
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海洋可控源电磁法发射源姿态影响研究 被引量:22
14
作者 刘云鹤 殷长春 +1 位作者 翁爱华 贾定宇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2757-2768,共12页
海洋电磁理论是建立在水平发射偶极的基础上.然而,由于海底洋流作用海洋可控源发射偶极可能产生水平摆动、倾斜和水平旋转,造成测量数据与理想状态的水平电偶极子的电磁响应有较大的偏差.为了研究发射源姿态变化对场的影响,本文提出利... 海洋电磁理论是建立在水平发射偶极的基础上.然而,由于海底洋流作用海洋可控源发射偶极可能产生水平摆动、倾斜和水平旋转,造成测量数据与理想状态的水平电偶极子的电磁响应有较大的偏差.为了研究发射源姿态变化对场的影响,本文提出利用欧拉旋转将发射偶极由源坐标系转换到地球坐标系,进而分析发射源姿态变化造成海洋电磁观测数据的误差分布特征.研究发现,对于发射源水平摆动和倾斜造成的海洋电磁观测数据的畸变,其分布规律取决于接收机所在区域.以发射频率1Hz为例,对于由发射源水平摆动或倾斜导致的地球坐标系中的两个等效电偶极子分量产生的水平电场Ex,在旁线区域,二者的相位差约为360°,接收机接收到的电场信号约为两个偶极子场之和;而在同线区域,二者的相位差接近于180°,接收机接收到的信号为两者之差.在两个区域的交界处,发射源姿态对电磁信号影响最大.相比之下,发射源水平摆动只改变发射源的位置,不会改变源的性质,其影响主要发生在收发距较小的区域.本文的研究成果有助于海洋电磁系统设计时确定发射源姿态变化的参数指标,同时也为未来实际海洋电磁观测时分析和校正发射源姿态变化造成的观测数据误差提供理论基础. 展开更多
关键词 电磁 海洋可电磁 发射姿态 水平发射偶极
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基于局部加密非结构网格的海洋可控源电磁法三维有限元正演 被引量:12
15
作者 叶益信 李予国 +2 位作者 刘颖 李刚 杨海燕 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4747-4758,共12页
本文基于非结构网格实现了海洋可控源电磁法三维有限元正演模拟.该算法采用完全非结构网格剖分,可以模拟任意起伏地形和复杂地电模型.为了避免场源的奇异性,采用一次场/二次场分解算法,一次场由基于Schelkunoff势函数的一维解析公式得到... 本文基于非结构网格实现了海洋可控源电磁法三维有限元正演模拟.该算法采用完全非结构网格剖分,可以模拟任意起伏地形和复杂地电模型.为了避免场源的奇异性,采用一次场/二次场分解算法,一次场由基于Schelkunoff势函数的一维解析公式得到.为了提高算法的精度和效率,采用对测点附近单元和异常体区域进行体积约束加密的方法,实现了非结构网格的局部加密.一、二维模型计算和分析表明,本文采用的局部加密方法能够明显地改善算法的精度,最大相对误差基本在1%以内.对三维模型计算及对比分析,说明了该算法对三维可控源电磁正演的实用性.复杂海底地形模型的正演模拟表明,海底地形对电磁场的影响很大,在进行海洋可控源电磁资料解释时,地形的影响有必要考虑在内. 展开更多
关键词 海洋可电磁 非结构网格 局部加密 有限元
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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 被引量:22
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作者 沈金松 詹林森 +2 位作者 王鹏飞 马超 连福明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2473-2488,共16页
可控源海洋电磁勘探(MCSEM)中空气波对海底电磁响应的影响已为业界所熟知,且已提出了多种压制方法.然而,由于空气波与海水层中其它信号相互作用的复杂性,至今其作用机理及对有效信号的影响方式尚未完全清楚,这也阻碍了浅水域MCSEM油气... 可控源海洋电磁勘探(MCSEM)中空气波对海底电磁响应的影响已为业界所熟知,且已提出了多种压制方法.然而,由于空气波与海水层中其它信号相互作用的复杂性,至今其作用机理及对有效信号的影响方式尚未完全清楚,这也阻碍了浅水域MCSEM油气勘探的应用.本文在前人研究的基础上,基于一维层状介质的电磁位和电磁场分析,采用电磁场的模式分解理论导出了空气、海水层和海底地层之间的相互作用关系.分析了MCSEM电磁响应的影响因素和空气波的作用机理.以无限水深假想模型、三层介质模型和四层介质模型为基础,导出了水平电偶极子(HED)的横电(TE)和横磁(TM)模式的电磁场关系,分析显示了前人提出的上下行波分离进行空气波压制所存在的缺陷.通过理论和数值模拟知道,利用横电(TE)和横磁(TM)模式受空气相互作用影响的差异和电磁场水平分量与垂直分量受空气层相互作用影响程度的不同可减弱空气波对有效信号的影响,这将有助于实现浅水域海洋电磁勘探数据的有效利用. 展开更多
关键词 可控海洋电磁勘探 空气波 TE模式和TM模式 一维介质数值模拟
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海洋可控源电磁法三维数值模拟 被引量:29
17
作者 付长民 底青云 王妙月 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期358-363,共6页
本文利用美国Sandia国家实验室Weiss编写的3D有限差分程序,通过建立的正演模型,开展3D水平电偶源电磁场特征与异常体空间展布特征(几何特征、埋藏特征)关系的实例研究,并对模型进行了正演数值模拟,得到以下几点认识:①同一位置处接收到... 本文利用美国Sandia国家实验室Weiss编写的3D有限差分程序,通过建立的正演模型,开展3D水平电偶源电磁场特征与异常体空间展布特征(几何特征、埋藏特征)关系的实例研究,并对模型进行了正演数值模拟,得到以下几点认识:①同一位置处接收到的电场强度随着异常体半径的增大而增大,高阻体的存在能够增大电场强度,且异常体越大,场强也越大;②归一化后的电场曲线特征表明,随着发射电流频率的降低,异常体引起的异常越来越小;随着异常体半径增大,引起的异常也逐渐增大;③当异常体半径不变而埋深改变时,随着埋深的增加电场强度逐渐减小,对异常体的分辨力越来越小。文中所得结果对MCSEM电磁场基本传播特性的认识和MCSEM观测资料的解释提供了依据。 展开更多
关键词 海洋可电磁 有限差分 异常体 电磁场特征 数值模拟
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基于VTI各向异性介质的频率域海洋可控源电磁三维约束反演 被引量:14
18
作者 赵宁 王绪本 +3 位作者 秦策 余年 周军 徐玉聪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1946-1954,共9页
近年来,海洋可控源电磁法(MCSEM)被引入油气勘探领域以降低勘探风险.在海洋环境中,受沉积因素所造成的电阻率各向异性的影响,地电模型往往会非常复杂.为更好地反映地下电性结构,本文实现了基于VTI各向异性介质的频率域海洋可控源电磁三... 近年来,海洋可控源电磁法(MCSEM)被引入油气勘探领域以降低勘探风险.在海洋环境中,受沉积因素所造成的电阻率各向异性的影响,地电模型往往会非常复杂.为更好地反映地下电性结构,本文实现了基于VTI各向异性介质的频率域海洋可控源电磁三维反演.其中,正演采用基于Yee氏交错网格的三维有限差分算法,所形成的离散线性系统通过大规模并行矩阵直接求解器(MUMPS)进行求解.反演采用基于不等式约束的有限内存BFGS(L-BFGS)算法.最后,利用VTI各向异性介质合成数据,分别进行了电阻率各向异性覆盖层和电阻率各向异性高阻层的三维反演,结果表明:(1)基于并行直接法的MCSEM非常适用于海洋电磁所特有的多场源问题;(2)针对各向异性覆盖层模型进行三维各向异性约束反演,提高了解的可靠性;(3)针对电阻率各向异性高阻层,Inline和broadside数据覆盖的反演结果对异常体位置有很好的反映. 展开更多
关键词 各向异性 海洋可电磁 并行直接法 有限内存拟牛顿法 约束反演
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海洋可控源电磁三维非结构矢量有限元数值模拟 被引量:43
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作者 杨军 刘颖 吴小平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2827-2838,共12页
本文实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.由于采用非结构四面体单元进行三维网格剖分,该方法可以模拟复杂电性异常体和海底地形.一维模型的数值模拟结果表明,电场实、虚部均与解析解吻合得相当好,计算误差基本小于1%.二维模型... 本文实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.由于采用非结构四面体单元进行三维网格剖分,该方法可以模拟复杂电性异常体和海底地形.一维模型的数值模拟结果表明,电场实、虚部均与解析解吻合得相当好,计算误差基本小于1%.二维模型的计算结果与已有的二维自适应非结构有限元模拟结果吻合很好.带地形模型的数值模拟结果显示,海底地形对电场影响很大,有可能掩盖海底油气藏产生的异常. 展开更多
关键词 海洋可电磁 三维正演 矢量有限元 非结构网格
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电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟 被引量:19
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作者 李勇 吴小平 +3 位作者 林品荣 韩思旭 李荡 刘卫强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1955-1978,共24页
现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研... 现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研究区域剖分,将场分量定义在剖分单元的边上,利用矢量有限单元法求解变分问题,实现了电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.这个新的正演方法可以计算电导率任意各向异性三维地电模型的海洋可控源电磁响应,基于二次场矢量有限元法直接求解电磁场,避免了传统有限元方法可能遇到的伪解问题和难于处理电场法向分量不连续的问题,提高了数值模拟计算精度.一维电导率各向异性模型电磁场数值解与解析解吻合得相当好,无论在源附近还是远离源处相对误差均不超过1%.电导率各向异性二维模型的计算结果与已有文献采用的非结构有限元模拟结果十分吻合.三维地电模型数值模拟结果显示,电导率各向异性张量电导率主轴分量和欧拉角对不同装置海洋可控源电磁响应均有着明显的影响. 展开更多
关键词 海洋可电磁 电导率任意各向异性 矢量有限元 三维正演 二次场
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