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基于积分方程法与区域分解预处理的3D感应测井建模

数值分析 2023-12-04 v1 数值分析 地球物理

摘要

钻井过程中电磁(EM)感应工具的部署是辅助地质导向决策过程的常规流程之一。通过EM感应测井反演获得的电导率分布可提供井周地质结构的重要信息。为对地下三维地质结构成像,需要对EM感应测井进行三维反演。由于反演过程主要依赖于正演建模,使用快速且准确的正演建模至关重要。在本文中,我们提出了一种改进的基于积分方程(IE)的建模技术,适用于具有区域分解预处理的通用各向异性介质。区域分解后的离散化IE等价于一个不动点方程,使用块Gauss-Seidel或Jacobi预处理进行迭代求解。在每次迭代中,块矩阵的逆使用Krylov子空间方法而非直接求解器计算。通过在迭代求解器中使用自适应相对残差停止准则,进一步减少了计算时间。数值实验表明,与使用常规GMRES求解器求解全区域IE相比,计算时间最多减少35%。此外,覆盖大范围感应工具灵敏度所需内存的减少使得在有限GPU内存下实现加速成为可能。因此,我们得出结论:区域分解方法通过减少计算时间和内存需求提高了IE方法的效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.17537,
  title  = {3D induction log modelling with integral equation method and domain decomposition preconditioning},
  author = {Durra Handri Saputera and Morten Jakobsen and Koen W. A. van Dongen and Nazanin Jahani and Kjersti Solberg Eikrem and Sergey Alyaev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17537},
  year   = {2023}
}

备注

This article is a manuscript submitted to Geophysical Journal International