本文關(guān)鍵詞：海洋可控源電磁法一維正演與OCCAM反演研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：1982年，Alan D.Chave和Charles S.Cox得到了頻率域中水平電偶源電磁場的解，至此海洋可控源電磁法一維的研究拉開了序幕。海洋可控源電磁法(MarineControlled Source Electromagnetic)使用移動式水平導(dǎo)線源和海底電場接收機陣列。發(fā)射電極源盡量放置于深海處以減小來自水-空氣界面的空氣波以及空間電磁噪聲的影響。發(fā)射源發(fā)送的低頻(十分之幾到幾十赫茲)電磁信號不僅向水中傳播而且向海底傳播。向海底傳播的電磁波進入海底，在那里與高阻層（可能含油氣）相互作用，產(chǎn)生響應(yīng)電磁場，其中部分能量返回排列在海底的接收器。由于電磁波沿導(dǎo)電層傳播比沿高阻層傳播損耗更大，所以和缺乏高阻層的均質(zhì)地層相比，油藏的出現(xiàn)會加強信號。地學(xué)家采用分析手段通過對比觀測資料和預(yù)測模型，或采用數(shù)學(xué)手段利用反演算法，能夠識別電阻率異常，并以此推斷地層結(jié)構(gòu)信息。 本文以現(xiàn)有的電磁場基本理論為基礎(chǔ)，分析研究了海洋可控源電磁法的基本理論與國內(nèi)外最新發(fā)展?fàn)顩r，主要完成了如下工作： (1)通過搜集和分析大量海洋大地電磁、海洋可控源電磁等相關(guān)的技術(shù)資料，掌握了海洋可控源電磁法的基本原理，并介紹了海洋電磁法在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，重點對頻率域海洋可控源電磁法做了研究。 (2)介紹了電磁場與電磁波的基本理論，根據(jù)考夫曼推導(dǎo)水平層狀介質(zhì)表面上電偶極子電磁場的思路，引入相關(guān)矢量位推導(dǎo)出了海洋可控源電磁法水平電偶極源在水平層狀介質(zhì)時電磁場各分量解的表達(dá)式。 (3)海洋可控源電磁法一維模型的正演研究。通過建立一系列常見模型，對其進行正演，驗證了海洋CSEM的可行性和有效性。通過模擬分析，研究了海洋CSEM磁場分量，電場分量對海底高阻層的響應(yīng)情況，比較了上述分量對高阻層的敏感性。研究了發(fā)射源的幾何排列方式(Radial和Azimuthal模式)與目標(biāo)高阻層響應(yīng)之間的關(guān)系，分析了發(fā)射源在徑向裝置和赤道裝置下對高阻體的敏感程度。通過模擬分析，討論了不同發(fā)射頻率下海洋CSEM的響應(yīng)結(jié)果，對頻率的影響做了研究。對于海洋CSEM中影響結(jié)果重要因素之一的空氣波，本文通過設(shè)計恰當(dāng)模型研究了空氣波對結(jié)果的影響與收發(fā)距、海水深度之間的關(guān)系，研究了海洋CSEM在淺海進行油氣探測的可行性。研究了海底高阻儲層的厚度對響應(yīng)結(jié)果的影響，間接討論了程序?qū)Ω咦璞拥姆直媛省?(4)海洋可控源電磁法一維OCCAM反演研究。本文在正演的基礎(chǔ)上，簡要概述了地球物理的相關(guān)反演算法，重點介紹了OCCAM反演的基本理論。OCCAM反演不依賴初始模型，通過對模型進行光滑約束，在擬合觀測數(shù)據(jù)的同時，使模型盡量光滑，并在可以擬合觀測數(shù)據(jù)的多個模型中，選擇最光滑模型作為反演結(jié)果，極大的改善了反演的多解性，是現(xiàn)在國外海洋CSEM一維反演的主流算法。本文在掌握了OCCAM反演基本原理的基礎(chǔ)上，將OCCAM算法應(yīng)用到海洋CSEM反演中。通過建立模型，研究了不同發(fā)射頻率組合對OCCAM反演效果的影響。分析了不同海洋噪聲水平對反演結(jié)果的影響程度。討論并比較了在不同發(fā)射模式下的反演效果，得出相關(guān)結(jié)論對實際資料的反演提出了建設(shè)性建議。最后結(jié)合實際情況，，通過建立復(fù)雜油藏模型并對初始模型加入限制性約束條件對其進行約束反演，極大的提高了反演精確度，達(dá)到了預(yù)期效果。
【關(guān)鍵詞】：海洋電磁法勘探 油氣識別 OCCAM反演 可控源
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：P631.325
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-16
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 海洋可控源電磁法國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 海洋可控源電磁法理論研究進展12-13
• 1.4 選題依據(jù)和研究意義13-14
• 1.4.1 選題依據(jù)13
• 1.4.2 研究意義13-14
• 1.5 研究目標(biāo)和主要研究內(nèi)容14-16
• 1.5.1 研究目標(biāo)14
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 CSEM 一維正演基本理論與公式推導(dǎo)16-30
• 2.1 海洋 CSEM 的基本原理16-18
• 2.2 電磁法理論基礎(chǔ)18-24
• 2.2.1 麥克斯韋方程組18-20
• 2.2.2 矢量位的引入及其微分方程20-21
• 2.2.3 矢量位微分方程的傅里葉變換21-22
• 2.2.4 邊界條件22
• 2.2.5 水平電偶源的漢克爾變換22-24
• 2.3 CSEM 層狀介質(zhì)水平電偶源電磁場表達(dá)式的推導(dǎo)24-29
• 2.3.1 矢量位Ay的求解25-26
• 2.3.2 矢量位Az 的求解26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 海洋可控源電磁法一維正演研究30-42
• 3.1 兩種布極模式的比較30-33
• 3.2 發(fā)射頻率對海洋電磁的影響33-34
• 3.3 空氣波對海洋電磁的影響34-37
• 3.4 儲層厚度與電阻率的影響37-39
• 3.5 正演流程圖39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 海洋可控源電磁法一維 OCCAM 反演42-57
• 4.1 地球物理反演算法概述42-43
• 4.2 OCCAM 反演算法的基本原理43-46
• 4.3 OCCAM 反演流程圖46-47
• 4.4 OCCAM 理論模型一維反演47
• 4.5 OCCAM 一維反演在 CSEM 中的應(yīng)用研究47-56
• 4.5.1 頻點數(shù)對反演結(jié)果的影響49-50
• 4.5.2 海洋電磁噪聲對反演的影響50-52
• 4.5.3 不同發(fā)射模式下的反演結(jié)果52-53
• 4.5.4 復(fù)雜海底油藏模型反演研究53-55
• 4.5.5 加入限制性先驗條件的結(jié)果55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱凱光,林君,凌振寶,蘇莉蔚,段清明;高頻垂直磁偶極子電磁場勘探深度的研究[J];吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版);2002年04期

2 殷長春;可控源音頻磁大地電流法一維正演及精度評價[J];長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報;1994年04期

3 盧新城,龔沈光,陳新剛;水平n層導(dǎo)電介質(zhì)中時諧垂直電偶極子的電磁場[J];地球物理學(xué)進展;2004年03期

4 底青云,Martyn Unsworth,王妙月;復(fù)雜介質(zhì)有限元法2.5維可控源音頻大地電磁法數(shù)值模擬[J];地球物理學(xué)報;2004年04期

5 張庚驥，汪涵明，汪功禮;成層介質(zhì)中交流電測井響應(yīng)[J];地球物理學(xué)報;1995年06期

6 俞黎明;國外瞬變電磁法中正反演問題研究現(xiàn)狀[J];地質(zhì)科技情報;1987年04期

7 阮百堯;均勻水平大地上頻率域垂直磁偶源電磁場數(shù)值濾波解法[J];桂林工學(xué)院學(xué)報;2005年01期

8 湯洪志,黃輝明,龔育齡,戴曉蘭;頻率測深正演濾波算法及算例[J];華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報;2001年02期

9 何展翔;余剛;;海洋電磁勘探技術(shù)及新進展[J];勘探地球物理進展;2008年01期

10 王大為;張羅磊;;大地電磁測深相位數(shù)據(jù)的研究和應(yīng)用[J];上海地質(zhì);2006年01期

  本文關(guān)鍵詞：海洋可控源電磁法一維正演與OCCAM反演研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：426717