基于體積分方程方法的低頻近場(chǎng)問題的數(shù)值模擬.pdf

1、作為電磁場(chǎng)方法在地球物理探測(cè)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用，電磁隨鉆測(cè)量（Electromagnetic-measurement-while-drilling，EM-MWD）信號(hào)無線傳輸技術(shù)是比較典型的低頻近場(chǎng)問題。在石油測(cè)井以及煤層氣探測(cè)等現(xiàn)代測(cè)井應(yīng)用中，隨鉆測(cè)量技術(shù)擔(dān)負(fù)著監(jiān)控井下工作，將井下探測(cè)數(shù)據(jù)與地面系統(tǒng)交互，是測(cè)井控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分。由于地層介質(zhì)的復(fù)雜性，以及電磁波在井下環(huán)境中的迅速衰減而被迫用極低頻率傳輸使得 EM-MWD的理論研

2、究難以建立精確、可靠的模型。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)EM-MWD系統(tǒng)的精確建模，是當(dāng)前研究工作的一個(gè)重要問題。
　　針對(duì)EM-MWD系統(tǒng)的精確數(shù)值模型的建立及分析，本文做了以下工作，一共分為6個(gè)部分：
　　首先在緒論中介紹了隨鉆測(cè)量技術(shù)的主要分類，國內(nèi)外EM-MWD技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、研究意義以及本文的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)。
　　第二章簡(jiǎn)要介紹了體面積分方程以及矩量法求解原理，通過幾何建模，選取基函數(shù)，計(jì)算阻抗元素，最終求解線性方程

3、組；重點(diǎn)介紹了數(shù)值積分及其奇異性處理和線性方程組迭代求解方法。
　　第三章介紹了多層自適應(yīng)交叉近似算法的基本原理以及具體流程。MLACA算法有效解決了積分方程矩量法中的大未知量所導(dǎo)致的內(nèi)存以及迭代時(shí)長的問題。
　　第四章是本文的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，在考察了幾種常用的EM-MWD數(shù)值建模方法后，建立了基于體積分方程方法的EM-MWD數(shù)值模型。本文選擇了間隙電壓激勵(lì)作為 EM-MWD的饋電方式，經(jīng)過理論推導(dǎo)，建立了有限寬度（Finit