基于二次电场的可控源电磁法三维矢量有限元正演模拟.pdf

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1、第54卷第6期石油物探Vo1．54，No．62015年11月GEOPHYSICALPROSPECTINGFORPETROLEUMNov．，2015汤文武，李耀国，柳建新，等．基于二次电场的可控源电磁法三维矢量有限元正演模拟EJ]．石油物探，2015，54(6)：665—673TangWenwu，LiYaoguo，LiuJianxin，eta1．Three-dimensionalcontrolled-sourceelectromagneticforwardmodelingbyedge-basedfiniteelem

2、entusingsecondaryelectricfield[J]．GeophysicalProspectingforPetroleum，2015，54(6)：665—673基于二次电场的可控源电磁法三维矢量有限元正演模拟汤文武，李耀国，柳建新一，刘春明，s(1．东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室，江西南昌330013；2．中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙410083；3．有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室，湖南长沙410083；4．CenterforGravity，Electrica

3、l&MagneticStudies，DepartmentofGeophysics，ColoradoSchoolofMines，GoldenCO80401，USA)摘要：可控源电磁法作为地震勘探的重要补充手段，可通过研究地下介质电性的变化达到监测油藏的目的。为了从理论上研究可控源电磁法在油藏监测方面的应用前景，在前人研究的基础上，对三维可控源电磁法的正演模拟算法开展了进一步的研究。为克服场源附近总场变化快、基于总场求解时难以精确模拟的问题，采用均匀半空间或水平层状介质模拟的一次场作为场源；针对传统的节点型有限元模拟

4、电场时存在散度条件不满足的问题，采用矢量有限元对基于二次电场的偏微分方程进行离散求解；多频点正演时引入频率适应网格，可以在保持正演精度的同时提高计算速度。对比3层电导率模型的有限元数值解与解析解，验证了算法的正确性。通过一个简单的油藏模型正演模拟，从理论上证明了可控源电磁法应用于油藏监测的可能性。关键词：二次电场；可控源电磁法；矢量有限元；正演模拟；油藏监测中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1000—1441(2015)06—0665—09DOI：10．3969／j．issn．1000—1441．201

5、5．06．004Three。dimensionalcontrolled—sourceelectromagneticforwardmodelingbyedge—basedfiniteelementusingsecondaryelectricfieldTangWenwu，。，LiYaoguo，LiuJianxin。，LiuChunming，。(1．FundamentalScienceonRadioactiveGeologyandExplorationTechnologyLaboratory．EastChinaInst

6、ituteofTech—nology，Nanchang330013，China；2．SchoolofGeosciencesandInfo-Physics，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；3．KeyLaboratoryofNonferrousResourcesandGeologicalHazardExploration，Changsha410083，China；4．Cen—terforGravity，Electrical&MagneticStudies，Dep

7、artmentofGeophysics，ColoradoSchoolofMines，GoldenOD80401，USA)Abstract：Asanimportantcomplementarytoolforseismicsurvey，thecontrolled-sourceelectromagnetic(EM)methodcanbeusedtomonitorreservoirsbydetectingthesubsurfaceelectricalproperties．InordertOinvestigatetheor

8、eticallyfeasibilityofmonitoringreservoirsbythecontrolled-sourceEM，arequisitecomponentistOcalculatetheEMresponsesofthree-dimen—sionalCOnductivitymodelexcitedbytheEMsources．Tota1fieldsvarie