地质学与地球物理学杂志
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抽象的

使用 FDTD 进行随钻测井应用的分层介质低频建模

Kadappan Panayappan、Sidharath Jain、Raj Mittra 和 Jaideva C. Goswami

在典型的随钻测井 (LWD) 应用中，工作频率范围为几 KHz 到 MHz 的多个线圈被用作发射器和接收器，以适当地表征地球地层的特征。这种低频系统的电磁建模提出了严峻的计算挑战。在矩量法 (MoM) 公式中，矢量势对总场的贡献比标量势小几个数量级，从而使所得矩阵高度病态。另一方面，时域有限差分（FDTD）方法需要大量的时间步来捕获低频信息。在本文中，我们考虑层状地球模型并计算由于嵌入地层中的电偶极子和磁偶极子而产生的电磁场。为了解决 FDTD 中的低频问题，我们将源偶极子和接收器偶极子视为无限小并与计算网格对齐，并相应地修改更新方程。这种方法将 FDTD 的收敛时间减少了两到三个数量级，同时也减少了相同倍数的内存需求。针对涉及页岩和沙区的多种场景，给出了从分层界面反射的场以及接收线圈中感应的相应电压的数值结果。并且还以相同的系数减少了内存需求。针对涉及页岩和沙区的多种场景，给出了从分层界面反射的场以及接收线圈中感应的相应电压的数值结果。并且还以相同的系数减少了内存需求。针对涉及页岩和沙区的多种场景，给出了从分层界面反射的场以及接收线圈中感应的相应电压的数值结果。