不同周期载频调制二进制编码激励脉冲压缩仿真研究

本文为将编码技术引入地震探测中,在分析编码激励基本原理的基础上,开展了编码激励的数值模拟研究,掌握编码激励的规律和特点。通过激励编码信号的调制发射,对接收信号进行脉冲压缩的仿真研究。其次通过单位码元载有1至5个载频周期个数的13位Barker码调制信号激励换能器(通过发射载有1至5个载频周期的13位Barker码调制信号来激励换能器),对接收信号进行脉冲压缩仿真研究和频谱分析,分析了换能器性能对编码激励信号及其脉冲压缩结果的影响。     

基于二进制编码激励的高孔隙岩石物性实验研究

<正>本研究关于压实带形成机理的研究,有助于了解地震波在介质中的传播。压实带是发生在高孔隙岩石变形阶段的一种局部化变形结构。主要研究的是通过测量高孔隙红砂岩的波速变化来认识变形对岩石性质的影响。在调研了国内外相关的研究进展与成果的基础上,开展了数值模拟和室内实验。数值模拟在分析编码激励基本原理的基础上,进行了脉冲压缩仿真研究。从仿真结果看,为了激励换能器的脉冲压缩效果     

LFM信号检测混凝土缺陷研究

针对超声混凝土缺陷检测信噪比低、穿透深度浅的问题,提出利用线性调频（LFM）信号检测混凝土缺陷。通过在发射端发射时宽和带宽的积大于1的LFM信号,在接收端将回波脉冲压缩,得到主瓣较窄,信噪比较高的压缩信号。理论分析了换能器带宽对压缩效果的影响。数值计算结果表明,在一定幅度的噪声存在条件下,回波信号经过脉冲压缩后仍能够得到好的压缩效果。实际检测结果表明,压缩后的LFM信号较压缩前检测信号明显提高了信噪比。     

基于热声成像的天然气水合物相变界面监测的方法研究

在天然气水合物(简称水合物)钻采过程中,动态监测水合物沉积物具有非常重要的现实意义和应用价值.常规探测方法只能判断水合物分解前的大致分布情况,很难获得水合物分解过程中固-液交界面的动态变化和图像.本文将热声耦合引入到水合物的钻采监测中,首次提出了在瞬态强脉冲激励下水合物产生瞬态相变、并激发相变热声信号的物理机制,导出了脉冲激励与声源之间的耦合方程,提出了基于滤波反投影算法的相变界面成像方法.建立了三维仿真模型,开展了电场和声场耦合分析,在强脉冲激励下求解出了热函数及声压分布.然后模拟超声换能器接收到的声信号,利用声信号对不同半径的水合物重建声源的分布,从声源图像得到水合物的相变界面位置信息.为水合物松散沉积物的研究提供了一种全新的探测方法.     

石油勘探用薄圆环压电换能器的瞬态特性分析

分析了石油勘探中采用的薄圆环压电换能器的瞬态响应，研究了它的等效电路并确定了电压激励信号与换能器瞬态振动之间的转换函数。利用留数定理，推导出了在两种类型电压信号激励下，薄圆环压电换能器声源函数的时域及频域的解析式，同时真实地表示了薄圆环压电换能器的实际声源函数。选择合适的压电材料和周围的耦合液体，可以改善发射声波信号的质量．在一定发射功率条件下，保持换能器的几何尺寸不变，降低换能器的共振频率，从而能增加声波测井仪的探测深度和随钻测量（ＭＷＤ）声纳导向系统的测量距离。     

扩频微波通信在地震遥测传输中的应用

引言 扩频通讯早在60年前就提出来了（陈显治，2001），但以前很少被应用到测震信号的传输上。现在随着地震观测技术的不断进步和发展，目前，扩频技术正逐渐地被应用到地震监测中。所谓扩频通讯，是指发送端将待传送信号用扩频码调制实现频谱扩展，即被发射的调制信号在发射到信道之前，其频带被扩大若干倍。而在接收端，接收信号的频带则被缩小相同的倍数，解调之后恢复原始数据信号。此种传输方式的最大优点是抗干扰性能强、抗信号衰落、保密性能好。本文通过介绍佘山岛扩频微波通信实例，说明应用扩频微波通信技术在地震监测传输中的可…     

瞬变电磁测井原理研究——瞬态感应测井

本文提出的瞬态感应测井是一种以瞬变电磁激发为基础的感应测井方法.其工作波形是瞬态的:有一个主频并有一定的带宽.发射探头是线圈,激发的感应电动势与感应测井一样沿圆周方向.具体激发频谱取决于与其配合的声波测井压电换能器参数.当换能器是宽带时,激发的瞬变电磁场是宽带的,激发波形的电震荡周期比较少,测量的电磁感应波形的震荡周期也比较少.这些震荡波形从激发时刻便开始出现,只能够用同轴的线圈进行接收.同样,接收信号中也包含直接耦合信号和二次场信号,两者相差90°.当地层的电导率随频率改变时,接收波形中二次场的响应波形幅度和相位均发生改变.对接收波形可以参考感应或阵列感应测井的处理方法,用Doll几何因子进行设计.但是,需要面对不同频率的幅度和相位,增加解耦处理方法.相对于阵列感应测井,该测井方法有两个优点:能够测量一个频带内地层的电阻率,能够与阵列声波测井从探头结构上进行组合,便于测井系统的集成.     

薄圆管压电换能器瞬态响应及其在井中激发声场

针对声波测井中采用的柱状薄圆管压电换能器,提出一种研究换能器响应的解析方法.该方法考虑了轴向与径向振动之间的耦合作用,导出置于耦合液体中压电换能器径向位移满足的微分方程和频域传递函数,比较分析了不同激励源作用下换能器的位移响应特性.利用波数域实轴积分法,计算了换能器在弹性地层井孔中激发的声场,研究了不同地层中的波形差异.与前人在假定声源强度的模型下只能求出波场的相对幅度不同,本文得出在一定激励电压作用下换能器在井孔中激发声场的幅度值.这为说明声波测井响应信号的强弱及仪器的声系设计提供了依据,对估计动电效应测井信号的强弱有参考意义.     

基于脉冲压缩技术的混凝土缺陷检测方法研究(英文)

利时用合成孔径聚焦技术(SAFT)检测混凝土缺陷,常规的短脉冲检测方法信噪比较低,导致检测距离较浅,使应用范围受到限制。本文引入雷达探测中使用的脉冲压缩技术,并提出了改进的基于脉冲压缩技术的合成孔径聚焦榆测方法(ISAFT)。该方法通过发射线性调频信号(LFM),将缺陷回波信号经匹配滤波进行脉冲压缩处理,得到的压缩信号具有主瓣宽度较窄、峰值较高的特点。然后利用该压缩信号进行SAFT成像处理,提高了图像对比度。与常规的短脉冲检测方法相比,该方法既提高了信噪比,又保证了缺陷检测的分辨率。理论和实验结果表明,该方法不仅能抑制噪声提高成像对比度,而且还适用于混凝土内部多个缺陷的检测。     

井间电磁成像系统发射和接收同步测量应用研究

井间电磁成像利用低频电磁波对两井或多井之间进行多点扫描,测量出电磁信号经过地层产生的相位变化和幅度衰减情况,反演得到地层电阻率信息.相位反映地层电参数以及位置的敏感性要优于幅度信息.在进行相位测量时,必须保证在同一时刻对发射监测信号和接收信号进行采集.针对发射和接收系统精确同步测量方法展开研究,提出使用GPS时钟接收机在两口井各自地面系统产生同步时钟信号,把同步时钟信号通过电缆传送到井下,井下通过PLL锁相同步电路和频率补偿电路,完成井下工作主频时钟源的建立,达到地面和井下同步目的.在发射地面和接收地面设置有数传电台,相互之间可传送指令,与同步时钟结合起来,实现井下发射监测信号和接收信号的同步采集.经过测试井间电磁成像发射和接收系统同步误差≤±100 ns.