陈博 汪宏年† 杨守文 殷长春

1) (吉林大学物理学院， 计算方法与软件国际中心， 长春 130012)

2) (吉林大学地球探测科学与技术学院， 长春 130026)

1 引 言

海洋可控源电磁测量(marine controlled-source electromagnetic measurement， MCSEM)主要应用于海底构造勘探、油水特征识别和海上油气储层定量评价， 以便于降低海上盲钻率和勘探成本.其典型测量方式是用随船拖曳移动的低频(0.1—10 Hz)水平电偶极子发射天线， 通过布设在海底的接收机测量电磁场强度， 并根据多频、多源距接收信号变化特征判断地下电导率空间分布情况[1，2].由于海底地形构造复杂以及地层横向电阻率分布不均匀， 在海洋可控源电磁采集方案设计以及海洋电磁资料处理和解释过程中， 往往需要进行大量的数值模拟、灵敏度计算以及反演成像等工作.因此，近几十年来， 围绕着海洋可控源电磁响应的正演模拟、灵敏度矩阵计算以及反演成像技术均得到快速发展[3，4].

在正演模拟方面， 各种解析和数值方法在海洋可控源电磁理论中均得到广泛研究与应用， 例如一维水平层状地层中的解析法[5-8]、三维有限元法[9，10]、三维有限体积法[11-14]、三维积分方程法[15]以及2.5 维混合法[16]等.在反演成像方面， 主要以高斯-牛顿算法或共轭梯度算法等迭代反演算法为主， 原理是通过逐步修改地层电导率参数实现理论合成数据与实际输入资料的最佳拟合， 其中包括:一维Occam 反演[17]和一维多参数迭代反演[18-21];以积分方程为基础的二维、三维迭代反演[22]以及以有限体积法或有限元法……