海洋油气资源的可控源电磁探测方法研究

海洋可控源电磁法（CSEM）是海底油气资源探测中非常有发展前途的新方法、新技术和目前国际地球电磁界研究的前沿和热点有广阔而重大的应用前景.我国对海洋CSEM探测技术的研究相对滞后。目前海洋CSEM实际资料的处理解释依然以定性和一维方法为主。但是，海底油气藏多为三维结构，而且海底火山、盐岩等对海底油气识别干扰大，因而需要研究多维数值模拟及相应的反演解释方法。地震成像技术对海底盐丘、火成岩下方目标层及构造分辨率低，而电磁波能量不受这些高阻岩体的屏蔽影响，故而综合解释海洋电磁和地震资料有助于提高解释精度减少多解性。本课题拟研究海洋CSEM二维、三维有限元数值模拟和反演方法、研究复杂各向异性介质海洋CSEM资料解释方法、研究海洋电磁与地震资料联合反演方法，有望形成海洋CSEM数值模拟与解释系统，为促进我国海洋CSEM探测技术的发展及其在海洋油气资源探测中的应用奠定基础。

本报告是国家自然科学基金重点项目“海洋油气资源的可控源电磁探测研究”结题/成果报告。根据项目任务书的要求，我们开展了海洋可控源电磁场(CSEM)数值模拟和反演方法研究工作,取得了一系列创新性结果：实现了任意方位电偶极源一维海洋可控源电磁场正演计算，详细讨论了发射源和采集站方位及位置不确定性对海洋可控源电磁响应的影响；实现了海洋CSEM法一维反演和发射源姿态参数与海底电阻率联合反演；实现了2.5维海洋可控源电磁场交错网格有限差分正演;实现了任意方向有限长度电偶源海洋CSEM2.5维自适应有限元正演,并在其基础上实现了海洋CSEM2.5维反演；实现了基于二次场电导率分块连续变化的三维可控源电磁场有限元数值模拟和基于矢量有限元法的三维海洋可控源电磁场正演;分别实现了基于有限体积法和有限元法的海洋CSEM三维反演;实现了任意方位电偶极源一维电阻率各向异性介质海洋可控源电磁场正演,详细讨论了电阻率各向异性对海洋CSEM响应的影响,实现了海洋CSEM法一维电阻率各向异性反演和发射源姿态参数与海底各向异性电阻率联合反演；实现了各向异性介质海洋CSEM2.5维自适应有限元数值模拟及反演；实现了基于矢量有限元法的电导率任意各向异性三维海洋可控源电磁正演；实现了基于非结构四面体网格的电阻率任意各向异性三维海洋CSEM自适应有限元数值模拟；实现了基于有限体积法的三维电阻率任意各向异性介质海洋CSEM正演与灵敏度矩阵计算；实现了高阶有限差分模拟海洋CSEM的拟波场与扩散场转换；实现了海洋可控源电磁与地震资料联合反演方法研究；形成了海洋CSEM数值模拟与解释系统。. 发表(带项目标注资助)论文22篇（含已录用待发表3篇），其中SCI论文15篇，EI论文4篇，核心期刊3篇；获得国家计算机软件著作权4项；培养博士研究生9名，其中留学生1名，培养硕士研究生10名，在站博士后3名，在读博士生5名、硕士生9名。