UDP协议在工程地震仪中的应用

地震勘探仪器是集当代先进技术(传感器技术、电子技术、计算机技术、数据传输技术、通讯技术等)为一体的综合系统.工程地震仪是一种解决工程实际问题的应用较为广泛的地震勘探仪器,一般用于小范围内矿产,水文地质,工程地质等领域.UDP是用户数据报协议简称,这种简化的UDP协议和服务在很多情况下是足够的.UDP协议不需要建立和维护连接,所以只需要极小的系统占用.由于这个特点,UDP可以对一些应用程序提供了一个非常有效的通信传输.DZG-1型数字地震仪是采用FPGA芯片作为采集模块控制器,工控机为主控单元的48道工程地震仪.在仪器的设计与使用过程中,发现数据传输速度是制约此类仪器发展的重要因素之一.本文以DZG-1型数字地震仪为例,讨论UDP协议在工程地震仪中的实现,数据传输速度达50Mbps以上,解决了数据传输问题.     

数值模拟方法驱动的数据流过套管电阻率测井技术

过套管电阻率测井在寻找剩余油、油藏动态监测方面是一种重要的测井技术.文中依据大数据流技术原理,建立以Hadoop架构为核心、集成仪器响应模拟、仪器关键参数设计、影响因素分析校正、岩石物理参数获取与测井评价为一体的过套管电阻率测井系统.这将打破了测井方法、仪器制造、测井采集、岩石物理与测井解释之间的部门界限,实现了不同用户实时访问统一的数据库,实时解决仪器刻度、数据采集与校正,以及综合解释中的岩石物理参数的选择等问题.基于"众包算法"实现测井解释专家的知识共享.根据过套管电阻率测井各种模拟方法特点,建立对应全空间、半空间、三层模型、径向分层纵向分层所对应不同地层模型所对应的解析法、传输线方程法、边界元、模式匹配法、有限元法所的优化高效模块,在系统中快速实现仪器响应分析、影响因素校正及仪器刻度等功能.实例表明,基于这种模拟方法驱动的大数据流过套管电阻率测井技术,能从过套管电测井数据源头上保证数据质量,从而准确求取剩余油饱和度,实现过套管测井地层评价,进而为油藏监测提供可靠的保证,最终为油藏开发方案的决策提供可靠依据.     

基于云计算的地震预警网络系统的设计与实现

传统基于数据融合的地震预警网络系统在对地震进行预警时,需要分析大量的地震数据,存在地震预警偏差高和动态监测性能差的弊端,因此本论述设计了基于云计算的地震预警网络系统,采用SaaS技术设计系统总体架构,通过核心是STM32F103RET6单片机的地震监测传感器模块,采集地震波信息。系统采用多地区地震数据并发过滤接收技术,对海量数据进行及时有效的接收和处理。系统实现过程中设计了系统的软件架构,基于Web页面的地震震波仿真显示模型,用浏览器中的High Chart JS软件模拟显示地震波形,给出了系统软件进行地震事件触发检测管理线程流程以及系统台站误触发判断实现流程。实验结果说明,所设计系统能够准确的对地震发生作出预警,动态监测性能强。     

测井技术新进展综述

在过去几年里,测井技术受石油勘探开发需要所推动,并借助现代电子和信息技术的新成就,发展十分迅速.三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪器的出现,使地层各向异性研究成了热点.网络测井作为新一代测井系统,处于研制和完善阶段.新的裸眼井测井仪器,如新型的满贯组合测井系统、三分量阵列感应测井仪、油基泥浆电阻率成像测井仪等得到进一步改进.新的套管井测井仪器,如过套管电阻率测井仪、新型脉冲中子类测井仪等不断出现并得到改进.随钻测井系列不断增加,如随钻核磁共振测井、随钻地层测试,等等.新的测量工艺技术,如过套管地层测试、井下永久传感器工艺技术等正日趋成熟.新的测井概念,如测井-取心联作、套管外取心、动电测井、套管钻井测井等,给人耳目一新的感觉.对国外测井技术现状和水平进行全面而深入的研究,对于我们当前的科研和生产具有指导和借鉴作用.本文综合评述了近几年测井技术六个方面的重大进展：（1）岩石物理性质;（2）测井地面系统;（3）裸眼井测井;（4）套管井测井;（5）随钻测井;（6）射孔、取心和测试.在深入研究的基础上探讨了测井技术的发展方向,主要结论是岩石各向异性仍将是岩石物理研究的一个重点,测井传感器的物理模拟和数值模拟在测井仪器的设计中将扮演越来越重要角色,测井地面系统的发展主要集中在网络化、综合化的方向上,井下仪器的发展主要体现在集成化和阵列化的发展方向上.从长远看,随着井下永久传感器和施工工艺技术不断发展和完善,套管井测井中的许多项目最终会被取而代之.随钻测井技术仍将迅猛发展,随钻测井必将逐步取代电缆式裸眼测井.     

基于FPGA及DSP的测井遥传信号解码技术

综合化测井数据采集系统的硬件设计采用了可靠性较高的compactPCI总线结构以及FPGA、DSP等技术，软件采用了实时操作系统VxWorks．利用FPGA和DSP技术实现了测井遥传信号的解码，保证了系统的实时性和可靠性能够满足测井采集的要求．系统已在现场应用，验证了设计方案可行的．     

岩性物性联合反演系统设计与实现

本文介绍了岩性物性联合反演软件系统的功能需求、设计和实现,并按功能将系统分成6个部分:工区管理、多格式数据采用了统一的存取、模块添加机制、现场保留、参数定义和地震数据可视化.根据不同模块的需求,研究了混合语言编程,设计了不同算法模块在系统中的挂接方式,并通过几个已有模块进行了检验和应用.本研究成功地应用数据工厂的方法实...     

声反射成像测井在地层中的三维波场模拟方法研究

声反射成像测井方法和仪器近来成为勘探地球物理界的新研究热点.但有利于成像的反射波信号与井中的模式波叠加而难以分离出来.为了改进仪器设计,研究更有效的数据处理和解释方法,必须用以波动方程为基础的数值模拟方法来精确描述声反射成像测井的波场.为此建立了非均匀交错网格、加PML吸收边界的、能够用于正交各向异性介质的3维有限差分数值模拟方法和并行算法程序.将其应用于典型各向同性和各向异性地层中反射声波成像测井的三维波场模拟,并与已公开发表的应用离散波数方法的相应结果对比,证明了此方法正确、算法高效.模拟的波场动态范围能够大于60dB,计算速度比常规算法提高了3.5倍.这些技术能够正确、有效地模拟大尺度(在10m左右)、较高频率(10kHz左右)的反射声波成像测井波场.为我们研究声反射成像测井仪器和资料处理解释方法提供了有力的定量分析工具.     

PC104嵌入式模块技术研究及在地学观测仪器设计中的应用>.

简单讨论了当前地学观测仪器设计中普遍使用的各种微处理器，并详细介绍了嵌入式PC104模块的特点和功能，揭示了该模块在观测仪器设计中具有较好的适用性和优点．通过对PC104模块各应用技术的具体研究，实现了PC104模块在磁通门磁力仪、地震数据采集器、GPS定位导航设备的实际应用设计．      

网络化地电阻率仪的研究

地震观测仪器技术的发展与计算机技术的发展密切相关. 近年来, 集PC机功能于一体的嵌入式PC104模块得到了广泛的应用, 给设计人员提供了一种全新、 灵活的硬件设计环境. 本文介绍了采用低成本、高可靠性的嵌入式PC104模块实现地电阻率仪网络化的方法和网络化仪器主要功能.      

电阻率层析成像数据采集系统

上世纪90年代出现的电阻率层析成像技术是电法勘探的革命性进展．目前已在硬件和软件上取得重大发展．对数据采集系统,本文以MIR／MIS仪器为主从电极转换器、测量主机、控制软件、阵列电极和电缆系统几个方面全面地介绍了该技术的原理与设计。对主要的技术性能进行了讨论,对比和分析了不同设计思路的特点和利弊．简单介绍了国内外同类仪器的发展概况。     

单通道无线存储式地震仪关键技术

当前地震勘探装备多数价格昂贵、体积大、功耗高,导致大规模的地震勘探产生很大困难.新型的无缆存储式地震仪,省去了大线传输,解决了复杂环境下进行大道数地震数据采集的问题.但是由于缺乏有效的监测手段,无法对其进行现场实时质量监控,施工质量和效率难以保证,具有封闭性的技术缺陷.针对此问题,本文研制了一款基于无线网络通讯技术的低功耗、低成本、小体积、高精度的现场可实时质量监控型单通道无线存储式地震仪.地震仪以Cortex-M4型内核MCU为核心,构成系统的主控模块,负责管理系统运行.采用32位A/D采集模块、大容量SD卡存储模块、高效率DC-DC电源管理模块、低功耗无线WiFi模块以及有线以太网模块,完成地震数据的采集、存储、质量监控和回收.研制的基于无线通讯技术的单通道无线存储式地震仪以其便携性、低成本、可现场实时质量监控以及地震数据本地存储的特点,降低了勘探成本,提高了大规模勘探的可操作性,在大道数、高密度、宽方位的地震勘探中具有广泛的应用前景.     

测井资料质量验收系统的研制与应用

为了适应当前测井资料质量控制的需要,基于软件工程学原则开发了能在微机上使用的测井资料质量验收系统,依据验收标准对常规测井资料和地层倾角测井资料进行质量验收,交互生成质量验收报告.系统对测井资料的主要验收功能包括套管值检查、重复性检查、深度检查、测量速度检查、曲线异常检查、仪器转动检查、地层倾角电阻率曲线一致性检查等.在新疆油田的实际应用中,取得了良好的效果.     

松辽盆地深层火山岩含气储层产能预测

松辽盆地深层火山岩是当前大庆地球物理、地质、地球化学研究的主要领域之一,已取得丰硕的成果,火成岩含气储层产能作为一个表示动态特征的参数,是储层评价的重要指标之一,本文讨论了火成岩含气储层的产能与测井响应之间的关系,探讨了根据测井资料应用人工神经网络技术预测火成岩含气储层产能的方法,利用已知气井测试结果和测井资料作为网络的训练样本,根据网络学习训练结果,输入测井资料等静态参数,可预测储集层的产能,根据这种关系采用神经网络技术实现了测井对产能的预测评价,从而为大庆深部火成岩含气储层的开发提供了一定的依据。     

多极子阵列声波测井数据的纵横波慢度联合反演方法

多极子阵列声波测井仪器采集的单极和偶极数据受到地层、井孔、仪器测量系统的影响.在处理实际声波测井数据时,必须考虑多极子模式波的频散效应,以及测井仪器在其中的影响.根据仪器等效理论和相位匹配方法,本文提出了一种从多极子阵列声波测井数据中同时获得纵、横波慢度的联合反演方法.这种方法的关键在于利用相同仪器-地层模型计算多极子模式波频散曲线,以此来匹配频域内纵波与横波数据的相位.相对于将泄漏纵波和弯曲波频散效应分开处理的其他方法,该方法不仅可以减少纵横波速度反演的不确定性,而且还避免了从声波数据中提取频散数据的繁琐过程.通过理论分析和现场数据处理证明了本文联合反演方法的准确性和有效性.     

核磁共振测井仪静磁场分布的数值模拟

为了优化磁体设计,加速核磁共振测井仪的研制,本文建立核磁共振测井仪静磁场分布的数学模型,利用有限元方法求取MRIL、CMR及MREx三种核磁共振测井仪的二维静磁场分布,结果表明有限元方法可以方便的求取任意形状磁体的磁场分布,且结果精度较高.     

核磁共振测井地层界面响应特征研究

核磁共振（NMR）测井是在仪器运动状态下实现对地层NMR信号的观测.研究垂直方向的速度对NMR测井响应特征的影响,能够为仪器设计和资料解释应用提供重要依据.本文给出NMR测井在地层界面的响应方程,对单界面、对称双界面和不对称双界面等地层模型进行模拟分析,以此为基础,深入讨论NMR测井响应的影响因素.结果表明,运动状态对NMR响应有显著影响,主要影响因素有：天线长度、测速、等待时间、累加次数、信噪比、层厚等.随着天线长度、测速、累加次数和等待时间的增加,纵向分辨率明显降低.文章最后为提高核磁共振测井纵向分辨率提出了建议.     

闪电与罗兰C信号接收处理系统

基于C/S模式架构,设计闪电与罗兰C信号接收处理系统,并阐述系统中数据采集模块、分析与计算模块、存储与回放模块、多台站数据匹配模块的作用和功能。该系统在安徽省地震局运行以来,工作状态良好,达到设计要求。     

基于重塑饱和砂土模型的现场液化试验方法

基于现场开展土体液化问题研究势必成为今后土动力学中的一个重要发展方向。目前人工激振下的现场液化试验方法还不够成熟,尚需进一步探索和发展。本文从试验设备组成、场地地震动激励、试坑布置、饱和砂土模型制备、数据测量与采集等5个方面论述该方法中的主要技术问题。研究表明:动力加载系统激励产生的地震动在0~7m/s2;系统工作频率13~15Hz,饱和砂土模型与基础边缘的距离在0.5~2.5m范围内,更适合进行液化试验;应用水沉法现场制备饱和砂土模型,要重点注意试坑防水和尺寸定位的问题;数据测量与采集中要充分考虑对现场液化问题认识不够这一因素的影响,需对数据测量与采集提出附加要求;试验实例初步表明,该方法可行,适合开展液化问题研究。