论文题目: 相位感应测井的反演方法研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 电磁场与微波技术
作者: 邓小波
导师: 聂在平
关键词: 相位感应测井,数值模式匹配,反演,电参数,纵向边界位置,扩展玻恩近似,遗传算法
文献来源: 电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文主要研究了相位感应测井资料的非均匀介质反演方法,分别在一维和二维反演模型中利用两接收线圈的相位差Δφ和幅度比B曲线进行了反演计算。 首先,本文对电磁散射和逆散射的理论和方法进行了概述,着重介绍了高维逆散射问题的反演方法。 快速的测井资料的反演依赖于正演的计算速度,本文使用一维反演模型,提出了采用变分原理建立相位感应测井的反演方程,对相位感应测井的相位差Δφ测井资料进行快速反演,获得一维地层的电阻率分布,从而实现对相位感应测井资料的预处理。 然后,在二维非均匀介质反演模型中,着重阐述了轴对称二维非均匀介质中的数值模式匹配法(NMM),通过相位感应测井的相位差Δφ响应方程建立测井反演方程,并采用共轭梯度法(CG)进行反演计算。研究了反演方法的收敛速度,反演精度和抗噪声能力,分析了地层纵向边界位置的准确程度对地层电阻率反演精度的影响。通过相位差Δφ测井响应曲线确定出地层反演模型的初始值,对地层电阻率和地层纵向边界进行了整体反演计算。利用存在泥浆侵入的相位差Δφ响应曲线,反演计算地层的电阻率分布,对反演地层径向电阻率的能力进行了考察。 针对相位差Δφ和幅度比B测井曲线,采用共轭梯度法(CG)反演计算地层电阻率和介电常数分布。讨论了该反演方法的收敛速度,抗噪声能力,分析了相位感应测井反演过程中,地层纵向边界位置的准确程度影响电参数的反演精度,需要重视地层纵向边界位置的反演。利用相位差Δφ和幅度比B测井响应曲线,对地层电阻率、介电常数和地层纵向边界进行了整体反演计算,并由相位差Δφ和幅度比B测井响应曲线提取地层的纵向边界位置的初始值。为了提高反演计算的稳定性,对反演的步骤进行了研究。利用存在泥浆侵入的相位差Δφ和幅度比B响应曲线,反演计算地层径向的电阻率和介电常数分布,考察了反演地层径向电参数的能力。 最后,基于扩展玻恩近似的两步反演方法,并结合了多重网格技术和遗传算法(GA)对高对比度问题进行了反演。在迭代前期,采用遗传算法进行优化反演计算;在迭代后期保持格林函数不变进行迭代反演,增加了迭代反演过程中的抗噪声能力。并利用相位差Δφ测井响应曲线,采用遗传算法对二维地层模型的电阻率分布进行反演计算。
论文目录:
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景
1.2 本文主要研究内容和贡献
1.3 本文章节内容安排
第二章 电磁散射及逆散射的分析方法
2.1 引言
2.2 电磁散射的分析方法
2.2.1 有限元方法(FEM)
2.2.2 有限差分方法(FDM)
2.2.3 体积分方程法(VIEM)
2.2.4 表面积分方程法(SIEM)
2.2.5 模式匹配方法(NMM)
2.3 电磁逆散射的分析方法
2.3.1 变形玻恩迭代法
2.3.2 玻恩迭代法
2.3.3 共轭梯度和快速傅立叶-汉克尔变换的迭代反演方法
2.3.4 变分玻恩迭代法
2.3.5 修正共轭梯度方法
2.3.6 基于扩展玻恩近似的两步线性反演方法
2.3.7 对比源反演方法
2.3.8 拟线性反演方法
2.3.9 牛顿-康托维奇法
2.3.10 遗传算法
第三章 相位感应测井的一维模型
3.1 引言
3.2 一维平面分层介质的正演问题
3.3 一维反演
3.3.1 反演方程的建立
3.3.2 数值反演计算
3.4 本章小结
第四章 相位感应测井的二维非均匀介质反演
4.1 引言
4.2 相位感应测井的二维非均匀介质模型和数值模式匹配法
4.3 利用相位感应测井的相位差曲线反演电参数
4.3.1 反演方程
4.3.2 反演计算实例
4.3.3 地层电阻率和纵向边界位置的整体反演
4.3.4 含噪声时的反演结果
4.3.5 对存在侵入的相位差测井曲线的反演
4.4 本章小结
第五章 利用相位差和幅度比测井曲线反演电阻率和介电常数
5.1 引言
5.2 反演方程的建立
5.3 电参数的反演
5.4 地层电参数和纵向边界位置的整体反演
5.5 含噪声时的反演结果
5.6 对有侵入的相位差和幅度比测井曲线的反演
5.7 本章小结
第六章 遗传算法在感应测井中的应用
6.1 引言
6.2 遗传算法和多重网格技术在反演问题中的应用
6.2.1 扩展玻恩近似和两步线性反演方法
6.2.2 多重网格技术及遗传算法
6.2.3 数值结果
6.3 地层电参数的反演
6.4 本章小结
结束语
致谢
参考文献
个人简历、在攻读博士学位期间完成的学术论文
发布时间: 2005-09-23
参考文献
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