MCSEM电磁场能流密度分布特征研究 被引量：4

1

作者 邓明 景建恩 +5 位作者 郭林燕 罗贤虎 黄建宇 陈凯 王猛 史心语 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4149-4159,共11页

采用海洋可控源电磁方法进行海底油气和水合物的勘查,需事先在海底布放接收机阵列,而后用一艘携带深拖缆的科考船将大功率电磁发射机牵引至海底,沿预设路线慢速走航,并将大功率电磁场导入海底.海底的人工电磁场中,空气波和直达波对提取... 采用海洋可控源电磁方法进行海底油气和水合物的勘查,需事先在海底布放接收机阵列,而后用一艘携带深拖缆的科考船将大功率电磁发射机牵引至海底,沿预设路线慢速走航,并将大功率电磁场导入海底.海底的人工电磁场中,空气波和直达波对提取勘探目标体的异常信息不做贡献.只有当折射波经过被测目标体时,产生电磁感应,海底的接收机对此感应信号进行数据采集,经数据处理,揭示被测目标体的几何大小和物理属性.异常体的有用信息与导入海底电磁场的能流密度(坡印廷矢量)有着密切的关系,以致于后者决定了前者的有效探测范围、有效带宽以及尽可能达到的最佳测量精度.能流密度在海底的分布情况十分复杂,但在均匀全空间中可较清楚地认识其分布特征,可为复杂地质条件的情况作理论铺垫.以此推广,在水平层状介质的地电条件下,建立能流密度的数理模型,利用海洋生产作业中的典型物性与几何参数,对海底以下有覆盖层的高阻体(可模拟油气或天然气水合物)进行正演,建立电磁场能流密度分布特征与数据采集技术的有机联系,为海洋可控源电磁发射机和接收机的优化改进提供理论依据. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 坡印廷矢量 探测仪器 递推公式 异常探测范围 收发距 测量精度

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MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性 被引量：4

2

作者 彭国民 徐凯军 +1 位作者 杜润林 刘展 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1110-1116,共7页

海洋可控源电磁(MCSEM)数据对高阻的含油气储层比较敏感,联合反演MCSEM和地震数据可提高储层物性参数估计的可靠性。本文提出一种利用MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性参数的方法,该方法利用Archie公式和Gassmann方程建立储层物性参... 海洋可控源电磁(MCSEM)数据对高阻的含油气储层比较敏感,联合反演MCSEM和地震数据可提高储层物性参数估计的可靠性。本文提出一种利用MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性参数的方法,该方法利用Archie公式和Gassmann方程建立储层物性参数与电磁属性(电导率)和地震属性(速度、密度)之间的联系,采用模拟退火(SA)算法求解联合反演目标函数。模型试验表明,与单一数据反演结果相比,联合反演MCSEM数据和地震AVA数据能够得到更可靠的储层物性参数估计,且与基于梯度下降的Occam反演方法相比,该方法不依赖于初始值。 展开更多

关键词 联合反演 mcsem 地震AVA 储层物性参数 模拟退火

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合成源MCSEM高阻薄层识别 被引量：2

3

作者 李盼 李予国 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期597-605,共9页

对于浅水区海洋可控源电磁法(MCSEM)来说,由于来自海—空界面的空气波与来自海底地层的有效信号耦合,增大了提取有效信号的难度,降低了该方法对高阻油气藏的识别能力,阻碍了其在浅水区的应用。利用雷达领域合成孔径思想的合成源处理方... 对于浅水区海洋可控源电磁法(MCSEM)来说,由于来自海—空界面的空气波与来自海底地层的有效信号耦合,增大了提取有效信号的难度,降低了该方法对高阻油气藏的识别能力,阻碍了其在浅水区的应用。利用雷达领域合成孔径思想的合成源处理方法能够突出储层的电阻率异常响应,从而更好地识别高阻油气藏。本文讨论了MCSEM电磁场合成源干涉法,计算并对比了一维层状模型合成源的归一化振幅、有效异常和可探测度对高阻油气藏的识别能力。然后计算对比了浅水区二维和三维海洋地电模型合成源的可探测度;最后对某区域的实际数据进行处理,结果表明利用可探测度可以提高海洋可控源电磁合成源干涉法对储层的识别能力。 展开更多

关键词 mcsem法 归一化振幅 可探测度 合成孔径

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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

4

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 海洋可控源电磁法 混合网格 正演模拟 有限元法

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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

5

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 海洋可控源电磁法 天然气水合物 南海 数据处理 反演

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海洋可控源电磁探测技术海底工程勘探应用研究 被引量：4

6

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 海洋可控源电磁法 电导率 垂直磁偶极装置 中心回线装置 海水影响

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海洋可控源电磁数据的新型小波基消噪方法 被引量：6

7

作者 李肃义 赵彦超 +2 位作者 孙卫斌 蒋善庆 申春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期67-74,共8页

海洋可控源电磁(MCSEM)信号极易受到多种噪声的干扰,从而影响后期数据的反演解释精度。基于小波技术的降噪理论和方法已被广泛应用于MCSEM信号的消噪领域,但小波基均为通用小波基,消噪效果有待提升,提出了构造专用于MCSEM信号的新型小... 海洋可控源电磁(MCSEM)信号极易受到多种噪声的干扰,从而影响后期数据的反演解释精度。基于小波技术的降噪理论和方法已被广泛应用于MCSEM信号的消噪领域,但小波基均为通用小波基,消噪效果有待提升,提出了构造专用于MCSEM信号的新型小波基。首先,通过粒子群优化算法(PSO),以新型小波函数与MCSEM信号的平均相似度作为约束条件,迭代求解滤波器组的最优系数;然后利用得到的系数构造新型小波基。其次,针对深海勘探中的海水扰动噪声,设计了基于新型小波基消噪方法,并利用仿真的含噪数据与传统小波基消噪方法进行了对比实验;通过信噪比(SNR)及均方误差(MSE)进行消噪效果评价,表明新型小波基消噪方法优于传统小波基消噪方法。最后,将新型小波基消噪方法应用到了实测MCSEM数据中;通过消噪前后的时域信号及振幅随偏移距变化(MVO)曲线对比分析,结果表明,该方法不仅可以去除海水扰动类噪声,还可以扩大MVO曲线偏移距的解释范围,证明了基于新型小波基消噪方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁信号 小波基 消噪 粒子群优化算法

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耦合势有限体积法模拟海洋移动导线源三维频率域电磁响应 被引量：2

8

作者 周建美 李貅 戚志鹏 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期587-596,共10页

本文采用耦合势有限体积法建立了一套快速计算海洋移动导线源电磁响应的三维数值模拟技术。基于电场矢势标势分解将Maxwell方程转换为关于矢势和标势的亥姆霍兹方程;采用洛伦兹规范整理得到对称形式的离散系数矩阵。对导线源采用直接离... 本文采用耦合势有限体积法建立了一套快速计算海洋移动导线源电磁响应的三维数值模拟技术。基于电场矢势标势分解将Maxwell方程转换为关于矢势和标势的亥姆霍兹方程;采用洛伦兹规范整理得到对称形式的离散系数矩阵。对导线源采用直接离散方法,基于ILUT(Incomplete LU Preconditioner with Threshold)预处理的BICGSTAB(Biconjugate Gradient Stabilized)迭代算法实现离散线性方程的求解。为了减少移动源总的计算时间,提出采用解的初值重置技术加快正演模拟的速度,即利用发射源移动前的电磁场响应作为发射源移动后的离散方程的初始解。数值计算结果表明:对导线源采用直接离散方法,当导线源的长度大于源周围网格长度的4倍以上时,源附近离散误差显著减小;相比常规的直接迭代算法,采用解的初值重置技术能够减少迭代次数、提高正演计算速度。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 移动导线源 有限体积法 洛伦兹规范

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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

9

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 海洋可控源电磁法(mcsem) 各向异性地层 分辨率 正演

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激电效应对海洋可控源电磁响应的影响 被引量：4

10

作者 丁学振 李予国 刘颖 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1341-1350,I0010,共11页

在海洋可控源电磁法数值模拟和反演解释中,通常没有考虑激电效应的影响。本文基于Cole-Cole模型,在一维和二维海洋可控源电磁正演模拟中考虑了激电效应,计算海洋可控源电磁场响应,并定义一个新的参数——IP强度,用以表征激电效应的强弱... 在海洋可控源电磁法数值模拟和反演解释中,通常没有考虑激电效应的影响。本文基于Cole-Cole模型,在一维和二维海洋可控源电磁正演模拟中考虑了激电效应,计算海洋可控源电磁场响应,并定义一个新的参数——IP强度,用以表征激电效应的强弱。在一维海洋可控源电磁反演中也考虑了激电效应,分析激电效应对反演结果的影响。计算结果表明:激电参数、观测频率、储层厚度等参数会影响激电效应的强度,激电效应会导致反演结果中油气储层电阻率偏大,但是影响不是非常显著。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 激电效应 Cole—Cole模型 IP强度

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单船拖曳可控源电磁数据自适应分频匹配滤波消噪方法 被引量：3

11

作者 崔扬 刘洋 +2 位作者 殷长春 王典 惠哲剑 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1732-1742,共11页

海洋可控源电磁法(MCSEM,Marine Controlled-Source Electromagnetic Method)是一种工业化的主动源海洋电磁勘探方法,近年来在海底油气资源探测中收效显著,通过测量海底地下介质的电阻率变化,能够有效降低地震勘探方法的多解性.MCSEM的... 海洋可控源电磁法(MCSEM,Marine Controlled-Source Electromagnetic Method)是一种工业化的主动源海洋电磁勘探方法,近年来在海底油气资源探测中收效显著,通过测量海底地下介质的电阻率变化,能够有效降低地震勘探方法的多解性.MCSEM的工作方式主要有单船拖曳与双船拖曳两类.单船拖曳信号具有强时变特征,近、中、远收发距信号强度变化极大.由于海水环境较为复杂,数据受到洋流、背景场、仪器等多种因素干扰,使得小收发距数据信噪比较高,中、远收发距数据信噪比较低,因此MCSEM数据随机干扰压制方法的研究难点在于适应数据的强时变特征.本文利用发射机数据与接收机数据的时间(空间)和频率对应关系,提出基于正则化条件和衰减函数约束的自适应分频匹配滤波方法.该方法首先通过计算原始接收机数据基频的振幅随偏移距变化(MVO,Magnitude Versus Offset)曲线获取衰减函数,然后利用该衰减函数将发射机所有频点数据进行振幅衰减,减低MCSEM发射机与接收机数据对应振幅的强时变差异,最后利用基于整形正则化条件的自适应匹配滤波方法压制接收机数据中的强振幅随机噪声.模型数据与实际数据的处理结果表明,本文提出的方法能够有效压制MCSEM数据中不同收发距的随机噪声干扰,保护具有强时变特征的接收机数据,提升整体数据质量. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁方法 单船拖曳 随机噪声压制 衰减函数 自适应分频匹配滤波

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可燃冰与油气双储层模型的海洋可控源电磁响应特征模拟分析 被引量：2

12

作者 高妍 马超 张向宇 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期950-962,I0010,共14页

利用海洋可控源电磁(MCSEM)法可识别海底电阻率异常体,在海洋油气探测中得到了广泛的应用。基于复杂电性结构海底地层模型,提出一种基于预条件迭代求解的频率域矢量有限元电磁正演模拟方法,基于不完全LU分解的预条件方法,提高了迭代求... 利用海洋可控源电磁(MCSEM)法可识别海底电阻率异常体,在海洋油气探测中得到了广泛的应用。基于复杂电性结构海底地层模型,提出一种基于预条件迭代求解的频率域矢量有限元电磁正演模拟方法,基于不完全LU分解的预条件方法,提高了迭代求解效率,层状模型模拟结果验证了方法的有效性。基于结构化任意六面体单元建立了真实的南海某海域地电模型,并针对不同构造矿藏储层特征,分别建立了深埋藏油气储层模型、可燃冰矿体模型及复杂基底地质模型,得到了不同激发、接收模式下的MCSEM响应特征:收发距较小时,地形影响较明显;对于埋藏较浅的可燃冰矿体,收发距较小时异常明显,而埋藏较深的油气储层则在收发距较大时异常明显。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 矢量有限元 预条件迭代 海底地形

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利用体积分方程的弱化BCGS算法模拟各向异性地层中多分量低频海洋可控源电磁响应 被引量：4

13

作者 魏宝君 刘莹 +3 位作者 刘健 李静 陈涛 边旭 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期62-73,共12页

基于层状单轴各向异性介质的并矢Green函数和体积分方程的弱化稳定型双共轭梯度(BCGS)算法模拟各向异性背景地层中多分量低频海洋可控源电磁响应,并通过算例分析发射频率、海底背景地层各向异性和异常体埋藏深度对响应的影响特征。结果... 基于层状单轴各向异性介质的并矢Green函数和体积分方程的弱化稳定型双共轭梯度(BCGS)算法模拟各向异性背景地层中多分量低频海洋可控源电磁响应,并通过算例分析发射频率、海底背景地层各向异性和异常体埋藏深度对响应的影响特征。结果表明:发射信号的不同频率、电场强度的不同分量对海底油气藏的水平分辨能力不同;当测线沿x方向布设时,Ezz分量的分辨能力最强,Exx分量次之,Eyy分量的水平分辨能力最低;在海底背景地层水平电导率相同的情况下,背景地层垂向电导率的变化对Exx分量和Ezz分量的影响规律不同,而Eyy分量基本不受地层垂向电导率变化的影响;异常体埋藏深度越浅,Exx分量和Ezz分量对异常体的水平分辨能力越高,而无论异常体埋藏深浅Eyy分量均不能对其进行分辨。 展开更多

关键词 体积分方程 海洋可控源电磁 各向异性 多分量

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