基于體積分方程方法的低頻近場問題的數(shù)值模擬.pdf

1、作為電磁場方法在地球物理探測領域中的重要應用，電磁隨鉆測量（Electromagnetic-measurement-while-drilling，EM-MWD）信號無線傳輸技術是比較典型的低頻近場問題。在石油測井以及煤層氣探測等現(xiàn)代測井應用中，隨鉆測量技術擔負著監(jiān)控井下工作，將井下探測數(shù)據與地面系統(tǒng)交互，是測井控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分。由于地層介質的復雜性，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。如何實現(xiàn)對EM-MWD系統(tǒng)的精確建模，是當前研究工作的一個重要問題。
　　針對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個部分：
　　首先在緒論中介紹了隨鉆測量技術的主要分類，國內外EM-MWD技術的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、研究意義以及本文的主要內容和組織結構。
　　第二章簡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)，計算阻抗元素，最終求解線性方程

3、組；重點介紹了數(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致的內存以及迭代時長的問題。
　　第四章是本文的重點研究內容，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作為 EM-MWD的饋電方式，經過理論推導，建立了有限寬度（Finit