随钻电磁波测井响应计算的谱元数值模式匹配法研究及应用

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11501481
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    18.0万
  • 负责人：
    刘娜
  • 依托单位：
    厦门大学
  • 学科分类：
    A0501.算法基础理论与构造方法
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The efficient numerical theory and methods for electromagnetic logging while drilling in oil and gas exploration are the research focus in .recent years. The reliability of the three-dimensional simulation method for anisotropic and oblique stratified media has been recognized,.but the computation efficiency is the bottleneck in electromagnetic logging while drilling simulation. The higher-order spectral element .method combines the flexibility of the finite element method and the high accuracy of the spectral method becomes a popular method in .the numerical simulation of engineering application. Here, we will incorporate the accurate spectral element method based on Gauss–Lobatto–Legendre polynomials and numerical mode matching method to develop higher order accuracy and efficient method solving three-dimension logging response with horizontally layered anisotropic formation. The research mainly focuses on the following aspects: higher-order spectral element method for 2.5 dimensional eigenvalue problems with inhomogeneous media; elimination of the low-frequency breakdown problem; domain decomposition method of spectral element numerical mode matching method and the conventional spectral element method. The achievements of this fundamental research should provide a desirable way to improve the precision and efficiency in the calculation of the electromagnetic logging while drilling and practical theoretical basis for oil and gas exploration.
随钻电磁波测井的高效数值计算理论与方法是近年来油气资源勘探的研究热点。三维各向异性倾斜地层正演数值仿真方法的可靠性已经得到基本认可，但是计算速度慢，无法进行实时地质导向是随钻电磁波测井模拟的发展瓶颈。高阶谱元方法兼具有限元适应任意复杂介质模型的灵活性和谱方法的高精度，而在工程数值模拟计算中备受青睐。本项目将着重研究基于 Gauss–Lobatto–Legendre 多项式的高阶谱元法与数值模式匹配法相结合，快速高效求解三维水平层状非均质各向异性地层中测井响应。主要研究内容有：2.5维高阶谱元法在非均匀介质中快速特征值求解，消除电小问题中出现的低频崩溃现象，谱元数值模式匹配法与传统谱元法相结合的区域分解法等。最终形成系统的随钻电磁波测井问题的快速高精度解法，实现高效可靠的数学计算模型。本项目的基础研究工作成果将有力地提升随钻电磁波测井的计算效率和精度，为油气勘探提供切实可行的理论基础。

结项摘要

随钻电磁波测井的高效数值计算理论与方法可以为工程油气资源勘探提供理论基础。为了提高三维电磁波响应的计算效率，本项目主要研究了高阶混合谱元法，并将其应用到 2.5维非均匀介质的快速特征值求解中，同时解决了电小问题出现的低频崩溃现象。在此基础上，我们不仅建立了带面电流边界条件的混合谱元法及混合有限元法有效提高裂缝和断层的高效计算，而且还开发了谱元数值模式匹配法，并将该方法推广应用到超表面结构的电磁波仿真中。.本项目的全部或部分支持下，在国内外重要学术期刊和国际会议上发表相关学术论文16 篇，其中期刊论文14 篇，全部为SCI 检索(JCR 一区1篇，JCR 二区12 篇，JCR 三区1 篇)，EI 会议论文 2 篇。以本项目为第一标注的期刊论文 3 篇，第二标注的期刊论文 8 篇。以项目负责人为第一作者或通讯作者的期刊论文 5 篇，会议论文 2 篇。.由于三维各向异性复杂地层正演数值仿真方法计算速度慢，无法进行实时地质导向。本项目所研究的基于高阶谱元法的新算法对于提高随钻电磁波测井的计算效率和精度奠定切实可行的理论基础，对油气勘探是一项非常重要而有意义的工作。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Multiple resonant excitations of surface plasmons in a graphene stratified slab by Otto configuration and their independent tuning
奥托配置石墨烯分层板中表面等离子体激元的多重共振激发及其独立调谐
  • DOI：
    10.1364/prj.5.000377
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Photonics Research
  • 影响因子：
    7.6
  • 作者：
    Yao Jin;Chen Ying;Ye Longfang;Liu Na;Cai Guoxiong;Liu Qing Huo
  • 通讯作者：
    Liu Qing Huo
Joint Inversion of Electromagnetic and Seismic Data Based on Structural Constraints Using Variational Born Iteration Method
基于结构约束的变分Born迭代法电磁地震数据联合反演
  • DOI：
    10.1109/tgrs.2017.2749240
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
  • 影响因子：
    8.2
  • 作者：
    Lan Tian;Liu Hai;Liu Na;Han Feng;Li Jinghe;Liu Qing Huo
  • 通讯作者：
    Liu Qing Huo
Enhancing artificial sum frequency generation from graphene-gold metamolecules
增强石墨烯-金超分子的人工和频生成
  • DOI：
    10.1364/ol.43.003160
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Optics Letters
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Yao Jin;Cai Guoxiong;Liu Na;Liu Qing Huo
  • 通讯作者：
    Liu Qing Huo
Plasmonic waveguide with folded stubs for highly confined terahertz propagation and concentration
具有折叠短截线的等离激元波导，用于高度受限的太赫兹传播和集中
  • DOI：
    10.1364/oe.25.000898
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Ye Longfang;Xiao Yifan;Liu Na;Song Zhengyong;Zhang Wei;Liu Qing Huo
  • 通讯作者：
    Liu Qing Huo
Broadband absorber with periodically sinusoidally-patterned graphene layer in terahertz range
太赫兹范围内具有周期性正弦图案石墨烯层的宽带吸收器
  • DOI：
    10.1364/oe.25.011223
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Optics Express
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Ye Longfang;Chen Yao;Cai Guoxiong;Liu Na;Zhu Jinfeng;Song Zhengyong;Liu Qing Huo
  • 通讯作者：
    Liu Qing Huo

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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