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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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浅水区海洋可控源电磁场传播规律研究
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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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海洋油气勘探中可控源电磁探测法(CSEM)的发展与启示 被引量:29
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作者 沈金松 陈小宏 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期119-127,共9页
基于含油储层与其周围饱含水地层之间的巨大电阻率差异,为海洋CSEM方法直接探测油气储层,并取得良好效果提供了条件,此法采用船载可移动水平电偶极子源和置于海底的陈列电磁接收器接收来自海底地层的电磁信号,通过对接收到的电磁场信号... 基于含油储层与其周围饱含水地层之间的巨大电阻率差异,为海洋CSEM方法直接探测油气储层,并取得良好效果提供了条件,此法采用船载可移动水平电偶极子源和置于海底的陈列电磁接收器接收来自海底地层的电磁信号,通过对接收到的电磁场信号进行处理、解释,得到地下地层的电阻率分布,借助电阻率与储层含油气饱和度的密切关系,直接探测地层的含油气性。本文通过对近年在国际学术会议及相关学术期刊关于可控源海洋电磁法文献的追踪分析,介绍了可控源海洋电磁探测方法(CSEM)的基本原理、发展历史、采集与处理解释技术,并对研究现状、应用中存在的挑战与问题进行了分析,指出了海洋CSEM未来的发展与研究方向,以供国内油气勘探业界及相关研究人员参考。 展开更多
关键词 海洋可电磁探测(csem) 采集与处理解释技术 海洋油气勘探应用
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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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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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海洋电磁发射机可控源整流电路动态性能优化
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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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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
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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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海洋可控源电磁法对油气探测能力的仿真分析 被引量:7
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作者 刘长胜 周逢道 林君 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期747-753,772,共8页
海洋可控源电磁法是一种采用低频电磁场探测海底油气的新技术,通过仿真分析,研究了该方法对油气的探测能力。基于一维海洋模型,正演计算了不同水深、油气层埋深、油气层厚度和油气层电阻率时海底表面的电磁响应,绘制了最大相对异常幅度... 海洋可控源电磁法是一种采用低频电磁场探测海底油气的新技术,通过仿真分析,研究了该方法对油气的探测能力。基于一维海洋模型,正演计算了不同水深、油气层埋深、油气层厚度和油气层电阻率时海底表面的电磁响应,绘制了最大相对异常幅度和相应的绝对异常幅度随油气埋深、厚度和电阻率变化的曲线,分析了这几种因素对电磁异常幅度的影响。仿真结果表明:海洋可控源电磁法对海底油气具有较强的探测能力,即使在浅海环境,埋深大、厚度薄或电性差异小的油气层也可引起较明显的电场异常;相同条件下最大电场异常主要取决于油气层纵向阻抗;发挥最大探测能力需要合适的工作频率和偏移距。研究结果为海底油气的勘探方案设计提供了参考。 展开更多
关键词 海洋可电磁 海底油气勘探 一维海洋模型 探测能力
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海洋可控源电磁探测技术海底工程勘探应用研究 被引量:4
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作者 李慧 林君 +3 位作者 周逢道 刘长胜 王艳 周国华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1153-1158,共6页
采用可控源电磁法进行海底工程及资源勘探,采用垂直磁偶极装置拖曳测量,分析了上覆海水对于感应电压曲线的影响及剖面图的理论形态;进行了线圈小型化研究,通过计算和实验得到能够用于海底探测的磁偶极装置的参数;基于以上理论研究完成... 采用可控源电磁法进行海底工程及资源勘探,采用垂直磁偶极装置拖曳测量,分析了上覆海水对于感应电压曲线的影响及剖面图的理论形态;进行了线圈小型化研究,通过计算和实验得到能够用于海底探测的磁偶极装置的参数;基于以上理论研究完成了海底模型实验及输油管线探测实验,准确地探测到海底异常及输油管线位置及深度. 展开更多
关键词 海洋可电磁 电导率 垂直磁偶极装置 中心回线装置 海水影响
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不同海洋可控源电磁法对海底低阻目标体的探测能力对比分析 被引量:3
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作者 周建美 李貅 戚志鹏 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期882-889,共8页
深海低阻热液硫化物矿海洋可控源电磁法勘探主要采用时间域海底中心回线或重叠回线装置。以往对不同海洋电磁勘探装置探测能力的对比研究主要针对海底高阻油气藏目标体,而对于深海低阻目标体探测能力的讨论和分析较少。为此,研究对比了... 深海低阻热液硫化物矿海洋可控源电磁法勘探主要采用时间域海底中心回线或重叠回线装置。以往对不同海洋电磁勘探装置探测能力的对比研究主要针对海底高阻油气藏目标体,而对于深海低阻目标体探测能力的讨论和分析较少。为此,研究对比了频率域和时间域深拖拽发射-接收装置对深海低阻目标体的探测能力,通过计算典型深水域三维低阻目标体模型的电场响应、归一化电场响应和空间中电场分布特点,分析了两种不同海洋电磁方法的应用效果,得到以下结论:(1)频率域和时间域深拖拽发射-接收装置均能探测到深海三维低阻目标体的电场异常;(2)对于典型的深海低阻目标体,频率域电磁法的异常幅值大于时间域电磁法。 展开更多
关键词 海洋可电磁 发射-接收装置 深海低阻目标体 探测能力 三维正演
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海洋电磁探测发射机可控源电路小信号建模 被引量:1
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作者 陶海军 张一鸣 任喜国 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期684-690,共7页
海洋电磁探测发射机通过向海底发射大功率变频的电磁波,来获取海底结构和矿产资源的分布规律,目前发射机存在效率低、发热严重等问题,为此采用软开关可控源电路来降低电路损耗.为了提高输出电磁波的瞬态性能,需建立可控源电路的数学模型... 海洋电磁探测发射机通过向海底发射大功率变频的电磁波,来获取海底结构和矿产资源的分布规律,目前发射机存在效率低、发热严重等问题,为此采用软开关可控源电路来降低电路损耗.为了提高输出电磁波的瞬态性能,需建立可控源电路的数学模型,进行闭环控制.针对软开关可控源电路工作时状态多、直接建模困难问题,在硬开关可控源电路建模的基础上,通过分析输出滤波电感电流、变压器漏感、输入电压对软开关可控源电路占空比变化的影响,建立了软开关电路的小信号模型,最后通过仿真和实验验证了模型的正确性和有效性. 展开更多
关键词 海洋电磁探测发射机 可控电路 软开关 硬开关
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海洋CSEM法探测海底淡水资源可行性初探——以长江口嵊泗古河道为例
13
作者 吴晓婷 李予国 段双敏 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期204-215,共12页
海底淡水是一种天然淡水资源,主要位于近海大陆架区域,来自陆地渗透水或是由海平面升降所形成的古河道中。传统地震方法在储层流体盐度变化的识别中存在一定的局限性,而海洋可控源电磁法(CSEM)对高阻薄层敏感,有利于通过观测淡水储层和... 海底淡水是一种天然淡水资源,主要位于近海大陆架区域,来自陆地渗透水或是由海平面升降所形成的古河道中。传统地震方法在储层流体盐度变化的识别中存在一定的局限性,而海洋可控源电磁法(CSEM)对高阻薄层敏感,有利于通过观测淡水储层和围岩电阻率差异引起的电磁异常来探测淡水资源。本文研究区域位于长江口嵊泗古河道,基于“嵊泗一井”水文地球物理测井数据建立长江口嵊泗古河道淡水储层地电模型,并利用数值模拟方法分析该区域淡水储层海洋可控源电磁响应特征。结果表明,利用海洋CSEM方法对高阻薄层强敏感度的特征探测海底淡水资源具有一定的优势,能够有效探测到高阻薄层引起的电磁场异常响应,具有较好的淡水储层识别能力。因此,该方法应用于长江口嵊泗古河道淡水储层探测是可行的。 展开更多
关键词 海洋可电磁 海底淡水 探测 嵊泗
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海洋可控源电磁法几类偶极源探测海底高阻薄层的分辨率分析
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作者 张继锋 黄朝峰 周建美 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期139-144,共6页
针对海洋可控源中几类典型偶极源发射装置,建立各向异性地层高阻油气藏模型,采用基于格林函数的海洋一维地层解析方法,借助电磁场的互易性质,计算得到不同偶极源激发的电磁响应曲线。分析了不同偶极源的电磁响应特征,比较了各电磁场分... 针对海洋可控源中几类典型偶极源发射装置,建立各向异性地层高阻油气藏模型,采用基于格林函数的海洋一维地层解析方法,借助电磁场的互易性质,计算得到不同偶极源激发的电磁响应曲线。分析了不同偶极源的电磁响应特征,比较了各电磁场分量振幅和相位归一化曲线幅值。结果表明:垂直电偶极子源的各场的振幅归一化曲线对异常的反应最大,水平电偶极源对高阻层的分辨率高于垂直磁偶极源,水平电偶极源的轴向观测模式和水平磁偶极子源的赤道观测模式均有较好的分辨率,这两种模式下测量的与测线平行的电场和与测线垂直的磁场的分辨率最佳,且存在着最佳收发距,相位也有着近似相同的变化规律。 展开更多
关键词 海洋可电磁法(Mcsem) 各向异性地层 分辨率 正演
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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
15
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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复杂场源形态的海洋可控源电磁三维正演 被引量:34
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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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海洋可控源电磁法发射源姿态影响研究 被引量:22
17
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
18
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
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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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