面向海洋可控源电磁法勘探的并行三维有限元时域模拟方法

项目名称： 面向海洋可控源电磁法勘探的并行三维有限元时域模拟方法

项目编号： No.41374113

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 付昊桓

作者单位： 清华大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 可控源电磁法是海洋石油勘探中的重要方法。由于能够准确区分油藏中的海水和石油，可控源电磁法为地震波勘探提供了重要的补充。目前的可控源电磁法大多采用有限差分方法来实现。与之相比较，有限元方法虽然能够更准确地模拟复杂地质结构，但是由于需要求解大规模线性方程组，并行难度大，在实际生产中一直未得到广泛应用。本项目将针对海洋可控源电磁法，展开三维有限元时域模拟方法的研究。首先，研究更适合有限元方法的数学建模方法，在保持解的收敛性的同时，大幅降低所需求解未知数的规模；其次，探索自适应的时间步长调节方法，减少时域模拟的总时间；最后，针对每一步时间积分中求解大规模线性方程组这一性能瓶颈，使用基于FPGA的异构计算平台，研究高效的并行求解器。通过研究和设计高效快速的并行三维有限元时域模拟方法，为该算法在勘探地球物理领域内的应用和推广奠定坚实的基础。

中文关键词： 电磁法；可控源电磁法；有限元；时域模拟；并行处理

英文摘要： The controlled-source electromagnetic (EM) method is an important approch in marine oil and gas exploration. With a unique advantage to accurately distinguish oil and sea water, the EM methods provides important supplements to the seismic methods. The cur

英文关键词： electromagnetic method；controlled-source electromagnetic method；finite-element；time-domain modeling；parallel processing