陈德鹏
- 作品数：14 被引量：95H指数：8
- 供职机构：中南大学地球科学与信息物理学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省研究生科研创新项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 连续电性介质线源井-地电位三维有限元数值模拟被引量：14
- 2011年
- 为了更好的研究油藏开发过程中剩余油的分布情况以及注水前沿的推进位置,给出了三维空间任意线电流源且电导率连续变化的井-地电位三维有限元数值模拟方法。在模拟过程中,采用异常电位法消除线电流源奇异性的影响,并且将网格节点间的电导率设计为连续变化,使其能够模拟实际中更为复杂的地质情况;考虑到采油井或注水井可能存在垂直、倾斜及水平等任意情况,推导了任意线电流源正常电位的计算公式;采用对称超松弛预条件共轭梯度法解大型线性方程组,解决了井-地电位三维模拟速度慢的问题,并编制了实用、高效的井-地电位三维模拟软件。通过对3例地电模型进行模拟计算,分析了水泥环胶结质量、回流井到观测井的距离以及目标层的深度对井-地电位观测结果的影响。
- 刘海飞陈德鹏戴前伟柳建新阮百尧
- 基于双二次插值的探地雷达有限元数值模拟被引量：13
- 2012年
- 从探地雷达(GPR)满足的波动方程出发,详细介绍了二维GPR模型单元剖分、二次插值、数值积分和有限元刚度矩阵总体合成的GPR有限元求解过程.为解决数值模拟时截断边界处的超强反射,采用Clay Bout透射边界条件对雷达波进行衰减,进而压制了来自截断边界处的反射波.在满足时间步长与空间网格差分稳定性前提下,采用中心差分法对GPR有限元方程进行离散,并用不完全LU分解预处理的BICGSTAB算法求解系数方程组,然后编制了基于双二次插值的GPR有限元正演模拟matlab程序.运用该程序分别对矩形和"V"字形两个典型地电模型进行正演计算,得到了正演剖面图,将该正演剖面图与基于线性插值的FEM算法的正演剖面图做了对比分析.结果表明基于双二次插值FEM算法相比基于双线性插值FEM算法异常响应更明显,具有更高的模拟精度,更有利于指导雷达剖面的数据解译.
- 戴前伟王洪华冯德山陈德鹏
- 基于阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演被引量：9
- 2012年
- 直流电阻率法是浅层水文、工程、环境、考古等与人类社会生活密切相关探测领域的重要手段。地下目标体多表现为三维电性结构,因此,需要对直流电阻率法的三维正反演进行研究和探索。本文利用阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演方法,在迭代的过程中,避免了直接计算偏导数矩阵,而只需计算偏导数矩阵及其转置与任一向量的乘积,同时结合预处理的共轭梯度法求解模型修正量,节省了内存存储量,加快了反演速度。通过对不同模型进行模拟计算,反演结果与实际模型吻合的很好。
- 戴前伟柴新朝陈德鹏
- 关键词：直流电阻率反演
- 电法勘探中异常响应特征的增强算法及其实现被引量：4
- 2013年
- 地球物理电法勘探中所获得的地下地质异常体的异常响应有时存在信号不强、特征不明显或范围轮廓模糊不清,影响了地质解释与判读的正确性和精确度。通过对异常响应等值线图沿梯度带变化剧烈的方向求一次导数、二次导数及执行梯度算子和拉普拉斯算子来增强异常响应特征,能使异常响应等值线图的异常中心更加明确,异常响应范围边缘更加清晰,这对地质解释与判读的正确性和精确度有积极作用。
- 戴前伟陈德鹏陈勇雄侯智超
- 关键词：电法勘探算子
- 井地电位法中变物性参数异常响应的模拟与分析被引量：3
- 2010年
- 为了研究地下异常体几何及物性参数变化对井地电位法地表响应的影响规律,对垂直线源激励下的变物性参数地下异常体,采用三维有限单元法进行了正演模拟。经模拟结果表明,在浅部时异常形态清晰,随深度的增加,异常响应的形态变得模糊;地表异常响应对厚度反应不灵敏;对水平规模大小变化反应非常灵敏。这些规律将对油气田剩余油分布和注水推进前沿的确定,以及井地电位仪器分辨率的设计提供指导作用,并为井地电位法反演成像奠定相关基础。
- 马捷冯德山刘海飞陈德鹏
- 关键词：井地电法有限单元法三维模拟
- 垂直线源井-地电位探测地下动态导体的三维有限元数值模拟被引量：10
- 2008年
- 利用钻孔金属套管作为线源供电,在地表观察电位探测地下动态导体是一种实用的方法。在本文中,以垂直钻孔套管为垂直线源,介绍了垂直线源的地电场电位公式,给出了异常电位的变分问题。针对有限元方程求解时计算速度慢和对内存要求高的问题,利用对称超松弛预条件共轭梯度算法结合按行压缩存储技术,提高了计算速度并且减少了对内存空间的要求。采用异常电位的有限元法实现了井-地电位探测地下动态导体的三维数值模拟。通过一个低阻动态导体在不同埋深处模拟超大型垃圾场区渗滤液的地下去向,算例结果表明利用垂直线源井地电位三维有限元研究探测地下动态导体是有效、可行的。
- 戴前伟陈德鹏熊健奎冯德山
- 关键词：有限元
- 基于三角形剖分的复杂GPR模型有限元法正演模拟被引量：10
- 2012年
- 针对基于矩形网格剖分的时域有限差分法(FDTD)和有限单元法(FEM),对于物性参数分布复杂或几何特征不规则的模型适应性差的问题,从雷达波所满足的Maxwell方程出发,推导探地雷达(GPR)有限元波动方程,通过采用三角形网格剖分和线性插值基函数,在满足时间步长与空间网格差分稳定性前提下,应用Galerkin有限单元法求解GPR波波动方程;同时为消除FEM进行GPR正演模拟时来自截断边界处的超强反射,采用透射边界条件把GPR波在截断边界处的反射波透射出去,进而压制来自截断边界处的反射波。然后,编制GPR有限元正演模拟的Matlab程序。应用该程序分别对起伏分界面、"V"字形2个复杂地电模型进行FEM正演模拟,得到基于三角形网格剖分的FEM正演模拟GPR剖面图,并把该正演模拟剖面图与常规的基于矩形剖分的FEM正演模拟剖面图进行对比,结果表明:基于三角形剖分的FEM对于复杂GPR模型的物性参数分界面拟合更好,其模拟所得的正演剖面与实际模型更相符,具有更高的模拟精度,更有利于指导雷达剖面的数据解译。
- 戴前伟王洪华冯德山陈德鹏
- 关键词：探地雷达三角剖分
- 基于归一化互相关成像条件的GPR逆时偏移成像被引量：5
- 2018年
- 针对基于零时刻成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移精度低、难以对复杂结构进行高精度成像的缺点,将归一化互相关成像条件应用于GPR叠前逆时偏移成像。从二维GPR电磁波方程出发,采用基于完全匹配层(PML)边界条件的时域有限单元法(FETD)模拟电磁波正向和逆向传播,采用归一化互相关成像条件获取叠前逆时偏移的偏移结果,将空间高通滤波用于压制互相关过程中产生的低频噪声,然后编制相应的GPR叠前逆时偏移程序。在此基础上,建立2个复杂的GPR模型,利用基于归一化互相关成像条件的GPR逆时偏移程序进行计算,并与基于零时刻成像条件的GPR逆时偏移剖面进行对比。研究结果表明:与基于零时刻成像条件的GPR逆时偏移剖面相比,基于归一化互相关成像条件的GPR叠前逆时偏移剖面能更清晰地反映异常体空间形态和内部结构信息,其分辨率和成像精度更高。
- 陈德鹏戴前伟戴前伟冯德山王洪华
- 关键词：探地雷达逆时偏移
- 复杂管网线源井地电位三维有限元模拟被引量：4
- 2012年
- 为更真实地模拟油气田井地电位法中由复杂管网线电流源供电的实际情况,本文给出了复杂管网线源在地下半空间中的正常电位表达式,导出了地下点电源异常电位边值问题,详细推导了地下点电流源异常电位变分问题,进而用有限元法求解了复杂管网线电流源异常电位的变分问题。编写了三维有限元正演程序对垂直、地下水平二分支油井钢套管与注水、输油钢管组合形成的复杂管网线源井地电位进行了模拟。结果表明,复杂管网线源激励下的井地电位异常响有其独特的特征和规律。这些结果将对利用复杂管网线源井地电位法探测剩余油的空间分布和注水前沿位置提供有力的指导,也为复杂管网线源井地电位三维反演奠定了良好基础。
- 戴前伟陈德鹏刘海飞冯德山
- 关键词：三维有限元
- 水库渗漏通道的伪随机流场法与双频激电法综合探查被引量：18
- 2010年
- 正确快速的探测水库堤坝渗漏在保证防洪工程安全上具有重要意义,而查明渗漏入口和渗漏途径又是难点中的重点,本文简述了伪随机流场法的基本原理,重点探讨了当水库坝体中存在诸多金属管,且渗漏水为承压水形式时,传统流场法难以解决实际问题时,作者首先采用流场法对水库大坝进行电流场分布的检测后,再结合双频激电法,详细的分析和对比检测的数据,从得到的探测曲线分析表明,通过流场法与双频激电法的结合,极大地提高了流场法区分金属管和地层渗漏通道的能力,为以后的相关工程应用提供了很好的范例.
- 戴前伟张彬冯德山陈德鹏余凯
- 关键词：双频激电法金属管承压水渗漏探测
