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一种新型随钻电阻率测井仪器的响应和刻度

地球物理学报 2007年第2期50卷 632-641页

作者：魏宝君中国石油大学(华东)物理科学与技术学院东营257061

对一种新型随钻电阻率测井仪器在均质地层中的电磁场分布和接收线圈的响应特性进行分析,并对仪器在真空中的刻度方法进行研究.推导出了圆柱坐标系下径向成层介质中磁流源并矢Green函数的矢量本征函数展开式,从而得到研究该仪器电磁场分... 详细信息

对一种新型随钻电阻率测井仪器在均质地层中的电磁场分布和接收线圈的响应特性进行分析,并对仪器在真空中的刻度方法进行研究.推导出了圆柱坐标系下径向成层介质中磁流源并矢Green函数的矢量本征函数展开式,从而得到研究该仪器电磁场分布、接收线圈响应、刻度方法所必需的解析计算式.计算发现,钻铤的存在大大提高了仪器的定向探测性能.计算还发现,不同的钻铤尺寸、线圈系到钻铤不同的距离对线圈系在真空中的响应值具有较大影响.钻铤在地层中产生的实部信号可近似认为恒定,而当地层电导率大于0.01S/m时,钻铤在地层中产生的虚部信号亦可近似认为恒定.数值计算表明,仪器偏心程度越大,钻铤半径越大,仪器中刻度环电阻所对应的视电导率值越小.

关键词：随钻测井响应刻度并矢Green函数钻铤

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井间电磁场的一维、二维联合反演方法

地球物理学报 2006年第1期49卷 264-274页

作者：魏宝君中国石油大学(华东)物理科学与技术学院东营257061

提出了针对轴对称二维井间模型的一维、二维联合反演方法.该方法基于纵向成层背景地层的Green函数,以一维反演结果作为联合反演的迭代初始值,同时反演一维背景地层和二维异常剖面的电导率.采用递推技术计算Green函数的系数,可以很方便... 详细信息

提出了针对轴对称二维井间模型的一维、二维联合反演方法.该方法基于纵向成层背景地层的Green函数,以一维反演结果作为联合反演的迭代初始值,同时反演一维背景地层和二维异常剖面的电导率.采用递推技术计算Green函数的系数,可以很方便地同时得到Green函数对空间坐标的积分和对背景层电导率的微分,大大加快了计算雅可比矩阵M的速度并使计算方便、准确.反演实例说明了该方法的有效性.反演实例还显示,背景层电导率较二维成像剖面的电导率收敛速度要快,测量数据的精度对二维剖面电导率成像质量的影响大于对背景层电导率分布的影响.

关键词：井间电磁场联合反演 Green函数

用柱状成层各向异性介质的并矢Green函数模拟偏心对多分量感应测井响应的影响

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地球物理学报 2017年第3期60卷 1234-1247页

作者：魏宝君曹景强任广强贾毅龙中国石油大学(华东)理学院青岛266580 山东省高校新能源物理与材料科学重点实验室(中国石油大学) 青岛266580

采用偏心状态下柱状成层各向异性(横向各向同性)介质中并矢Green函数的解析表达式高效模拟多分量感应测井仪器在井眼中偏心时的响应.为提高精度,在模拟时考虑到了金属心轴、绝缘保护层的存在以及各分量线圈系的具体形状.数值模拟结果表... 详细信息

采用偏心状态下柱状成层各向异性(横向各向同性)介质中并矢Green函数的解析表达式高效模拟多分量感应测井仪器在井眼中偏心时的响应.为提高精度,在模拟时考虑到了金属心轴、绝缘保护层的存在以及各分量线圈系的具体形状.数值模拟结果表明,当井眼内钻井液电导率相对较高、地层电导率相对较低时,偏心对仪器响应的影响较大,尤其是对短线圈距线圈系的影响更为明显,必须进行偏心效应校正.当钻井液电导率相对较低时,偏心对线圈系响应的影响可忽略不计.对位于相对低电导率井眼中的线圈系而言仪器方位角的影响可忽略不计,而当线圈系位于相对高电导率井眼中时仪器方位角的影响极为明显.当仪器偏心率较小时线圈系的响应随仪器方位角的变化较小,仪器偏心率越大线圈系的响应随仪器方位角的变化越明显.

关键词：多分量感应测井并矢Green函数柱状成层各向异性介质偏心

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三维井间电磁场的正反演计算

地球物理学报 2002年第5期45卷 735-743页

作者：魏宝君张庚骥石油大学(华东)应用物理系山东东营257061

提出了一种计算体积分方程的方法———改进型局域非线性迭代 (MLNI) ,并用其对三维井间电磁场进行正反演计算 .该方法将井间大尺度散射体分为近场和远场区域两部分 ,它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而改变 .采用局域非线性近似计... 详细信息

提出了一种计算体积分方程的方法———改进型局域非线性迭代 (MLNI) ,并用其对三维井间电磁场进行正反演计算 .该方法将井间大尺度散射体分为近场和远场区域两部分 ,它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而改变 .采用局域非线性近似计算近场区域的影响 ,将远场区域的影响作为外部激励源 ,采用迭代方法计算 .该方法具有计算速度快、所需内存量少、收敛性好的优点 .在反演中采用基于MLNI的非线性反演方法 ,利用这种方法可以将成像区域集中于一定范围内而不是整个三维空间 .该反演方法由于考虑到了雅可比矩阵元素的非线性项 ,因而与传统的Born迭代反演方法相比更为精确和稳定 .考虑到信息量和计算机内存的限制 ,第 1次成像采用双重体元分割法进行较粗略的成像 ,然后缩小成像范围进行第 2次较精确的成像 .数值计算结果表明 ,MLNI是一种有效的计算井间大尺度异常体散射场的方法。

关键词：三维井间电磁场正演反演电导率数值计算

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井间电磁成像的迭代反演算法

地球物理学报 1999年第5期42卷 711-719页

作者：魏宝君张庚骥曾文冲石油大学(华东)资源系山东东营257062 胜利石油管理局山东东营257060

提出一种基于逐次逼近解法的选代反演算法，对并间地层电导率的构造进行成像．该方法用一阶Ｂｏｒｎ近似将积分方程线性化，得到对电导率分布的初始估计，在选代反演中用高阶Ｂｏｒｎ近似对井间地层电导率构造进行更精确的估计．应用该... 详细信息

提出一种基于逐次逼近解法的选代反演算法，对并间地层电导率的构造进行成像．该方法用一阶Ｂｏｒｎ近似将积分方程线性化，得到对电导率分布的初始估计，在选代反演中用高阶Ｂｏｒｎ近似对井间地层电导率构造进行更精确的估计．应用该方法还可以对井间电子率分布进行二次成像，从而使成像分辨率更为准确．数值计算结果表明，这种迭代反演算法与基于Ｂｏｒｎ近似、二阶Ｂｏｒｎ近似和扩展Ｂｏｒｎ近似的反演算法相比提高了成像分辨率，且计算效率相当．

关键词：井间电磁成像迭代反演算法 Born近似磁测井

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层状介质中三维物体重构的对比源反演算法

中国石油大学学报（自然科学版） 2007年第4期31卷 38-45页

作者：魏宝君 LIU Q H 中国石油大学物理科学与技术学院山东东营257061 Department of Electrical&Computer Engineering Duke University

对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为... 详细信息

对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为地选择正则化参数,反演过程更稳定。CSI的每一次迭代过程均采用快速Fourier变换技术计算并矢Green函数算子及其共轭算子,确保了该算法在三维层状介质情况下的高效率。复杂模型的反演结果说明,CSI算法对重构层状介质中的任意三维异常体是非常有效的。

关键词：对比源反演(CSI)算法层状介质三维物体重构并矢Green函数快速Fourier变换

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过墙壁探测:层状介质中二维层析成像模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2007年第1期31卷 49-53,58页

作者：魏宝君 LIU Q H 中国石油大学物理科学与技术学院 Department of Electrical & Computer Engineering Duke UniversityDurhamNC 27708USA

开发了一种基于对比源反演(CSI)算法的二维非线性逆散射技术,对层状介质中的二维物体进行层析成像并用其模拟过墙壁探测。对一些复杂模型的反演结果说明了CSI算法的有效性和进行过墙壁探测的可行性。数值模拟结果表明,在观测受到限制的... 详细信息

开发了一种基于对比源反演(CSI)算法的二维非线性逆散射技术,对层状介质中的二维物体进行层析成像并用其模拟过墙壁探测。对一些复杂模型的反演结果说明了CSI算法的有效性和进行过墙壁探测的可行性。数值模拟结果表明,在观测受到限制的情况下通过对多种频率的数据进行反演仍可以精确重构被探测目标的位置、形状及电参数。

关键词：对比源反演(CSI)算法层状介质层析成像过墙壁探测快速Fourier变换

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用改进的逐次逼近解法计算二维井间电磁场

测井技术 2001年第3期25卷 169-183页

作者：魏宝君张庚骥石油大学

提出了一种计算积分方程的新方法——改进的逐次逼近解法 (MSAM) ,并用该方法计算了轴对称二维井间电磁场。与传统的逐次逼近解法 (SAM)相比 ,该方法收敛性强 ,应用范围广 ,可适用于高电导率对比地层。由于不必进行直接的大型矩阵求逆运... 详细信息

提出了一种计算积分方程的新方法——改进的逐次逼近解法 (MSAM) ,并用该方法计算了轴对称二维井间电磁场。与传统的逐次逼近解法 (SAM)相比 ,该方法收敛性强 ,应用范围广 ,可适用于高电导率对比地层。由于不必进行直接的大型矩阵求逆运算 ,因此与积分方程的直接解法 (IE)相比 ,该方法计算速度更快 ,所需内存更少。采用矩阵求逆方法计算了成层介质中的二维 Green函数 ,并对含 Green函数的积分进行了简化 ,从而加快了计算速度。数值计算结果显示 ,在地层电导率对比度达到 2个数量级时 MSAM仍收敛 ,且计算结果与直接求解积分方程的结果一致 ,因此

关键词：反演数值分析逐次逼近解法二维井间电磁场积分方程格林函数

水平层状介质中基于DTA的三维电磁波逆散射快速模拟算法

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地球物理学报 2007年第5期50卷 1595-1605页

作者：魏宝君 LIU Q H 中国石油大学(华东)物理科学与技术学院山东东营257061 Department of Electrical&Computer Engineering Duke University

为提高水平层状介质中三维电磁波散射和逆散射数值模拟的效率,在对角张量近似(DTA)的基础上根据不同回代方式得到了求解积分方程的DTA1和DTA2两种近似.这两种近似可以作为计算积分方程稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法的... 详细信息

为提高水平层状介质中三维电磁波散射和逆散射数值模拟的效率,在对角张量近似(DTA)的基础上根据不同回代方式得到了求解积分方程的DTA1和DTA2两种近似.这两种近似可以作为计算积分方程稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法的初始猜测值和预条件因子,从而形成效率更高的混合DTA-BCGS算法.散射实例说明了DTA2的高精度和混合DTA-BCGS算法尤其是混合DTA2-BCGS算法的高效率.由于DTA2近似程度更高,将DTA2与变型Born迭代反演方法(DBIM)相结合形成了一种对三维异常体进行重构的快速电磁波逆散射技术.文中的逆散射实例说明所开发的逆散射技术对重构水平层状介质中的任意三维异常体是非常有效的.

关键词：积分方程对角张量近似(DTA) 稳定型双共轭梯度快速Fourier变换水平层状介质逆散射变型Born迭代方法(DBIM)