基于热声成像的天然气水合物相变界面监测的方法研究 |
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引用本文: | 郭亮,曾彩虹,邢兰昌,王斌.基于热声成像的天然气水合物相变界面监测的方法研究[J].地球物理学进展,2023(1):201-210. |
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作者姓名: | 郭亮 曾彩虹 邢兰昌 王斌 |
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作者单位: | 中国石油大学(华东)控制科学与工程学院 |
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基金项目: | 山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME093)资助; |
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摘 要: | 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.
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关 键 词: | 天然气水合物 热声成像 相变界面 动态监测 |
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