体面积分方程矩量法及其在电法测井中的应用.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目体面积分方程矩量法及其在电法测井中的应用专业学位类别工程硕士学号201222020631作者姓名罗利滨指导教师赵延文教授分类号密级注1UDC学位论文体面积分方程矩量法及其在电法测井中的应用（题名和副题名）罗利滨（作者姓名）指导教师赵延文教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别

2、硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015年4月论文答辩日期2015年5月学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类VOLUME-SURFACEINTEGRALEQUATIONANDITSAPPLICATIONINNUMERICALSIMULATIONOFELECTRICALWELL-LOGGINGAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnolo

3、gyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LibinLuoAdvisor:Prof.YanwenZhaoSchool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

4、明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要地球物理测井中，大斜度井、水平井占据的比重越来越大，仪器响应在这些测井环境中不同于直井环境，传统的基于直井的测井解

5、释和数值模拟方法变得不再适用。因此，进行电法测井的正演数值模拟研究,用于解释和分析测井仪器在这些测井环境中响应和异常现象,这对于仪器的研发和工程实际应用具有重要意义。基于以上原因，本文对体面积分方程矩量法进行了研究，并用于电法测井的数值模拟。传统的基于SWG基函数的体积分方程，需要处理边界面电荷，几何建模要共形剖分。而本文采用的基于分片常数基的非共形体积分方程，不需处理边界面电荷；采用非共形网格剖分使几何建模更为灵活；只是需要处理双梯度Green函数的超强奇异性积分，本文采用了高阶奇异值提取法很好地处理了该积分

6、奇异性问题。本文主要内容如下：1．详细推导了体积分、面积分、体面积分方程的矩量法求解过程，采用高阶奇异值提取法解决了三类积分方程中涉及的奇异性及近奇异性积分；建立了基于分片常数基的体积分方程，并结合面积分方程建立了的体面积分方程，用该方程精确计算了金属介质组合目标的近场以及介质内部的场，实现了很好的精度；2．采用点匹配法测试非共形体积分方程，实现了阻抗矩阵的快速填充并达到了很好的精度，并且将点匹配法的体积分方程与迦辽金法匹配的面积分方程组合实现了混合两种测试方法的体面积分方程，并在算例中验证了其精度；3．用基于

7、球函数展开的解析方法求解了环形线圈的近场；4．对比了水平线圈和倾斜线圈在各向异性地层中的响应差异；对各向同性地层中，不同的倾斜线圈系的测井响应进行了数值仿真，发现幅度比和相位差变化复杂，出现两者变化趋势不一致的情况；实现了对地层倾斜、井斜的三维测井问题的计算；5．对井眼和钻铤作纵向截断，其网格相对于井眼边界地层非共形剖分，采用井眼内网格随测量点移动的计算模式来数值模拟仪器在井眼中移动测量的过程，实现一套网格的多次使用。关键词：体面积分方程，矩量法，分片常数体基函数，非共形，高阶奇异值提取法，点匹配法，电法测井I

8、ABSTRACTABSTRACTIngeophysicalwelllogging,theproportionofhighly-deviatedwellloggingandhorizontalwelllongingisgettinglargerandlarger.Thetoolresponsesintheseboreholeenvironmentsaredifferentfromthat