脉冲压缩方法检测岩石弹性波速度

针对岩石弹性波速度检测信噪比低、回波信号初至时间不易判读,以及较长岩石（或混凝土）超声检测难以穿透问题,提出用脉冲压缩方法检测弹性波速度。该方法与超声脉冲法检测的不同之处是在发射端采用编码信号激励,在接收端进行匹配滤波,得到高信噪比的压缩信号。介绍线性调频信号的宽时宽带特性,分析了脉冲压缩的基本原理和数字实现过程。试验研究了换能器带宽对激发信号的影响。用常规的单脉冲法和脉冲压缩方法检测了多个岩样的弹性波速度,试验结果表明,两种检测结果差异较小。给出了脉冲压缩方法用于岩石弹性波速度检测的具体步骤和计算过程。综合分析,脉冲压缩方法检测岩石弹性波速度是可行的,能够用于岩土工程的质量评价。     

地球深部物质的某些物性测量方法研究

文中介绍了地球深部物质实验室近 2 0年来开展高温高压下地球深部物质物性实验研究过程中 ,在测量方法方面的进步和应用情况。这些测量方法包括了高温、高压下弹性的超声测量方法、高温高压下电性的测量方法、高压差热分析法和高压下热学Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数的测量方法诟呶赂哐瓜卵沂涂笪锏牡猿饬恐?,我们由超声脉冲透射方法改进为超声脉冲透射反射法 ,克服了样品室中压力和温度梯度对样品的影响。在高温高压下岩石和矿物的电学性质测量中 ,我们由直流法发展为阻抗谱法 ,不仅克服了样品极化对测量结果的影响 ,还可以获得离子在溶液中的多种物理化学参数 ,以及监测含水矿物在高温高压下的脱水动力学特征。在固体传压介质中建立的高压热学Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数的测量方法 ,由于升压速率比较小且叶蜡石在高压下的热导系数增大 ,其测量结果需要进行校正 ,其测量方法有待进一步改进。     

脉冲超声波激励对煤的孔隙全尺度改造效应

为深入研究脉冲超声波激励对煤体孔隙结构的改造效应,利用含瓦斯煤体超声波激励实验系统,开展超声波功率800和1 000 W持续、交互脉冲下煤的超声波激励实验,综合低压CO2吸附、低温N2吸附和高压压汞等实验,研究煤的大孔(>50 nm)、介孔(2～50 nm)、微孔(<2 nm)全孔径段的孔隙参数演化规律。实验结果表明：脉冲超声波对煤的孔隙具有扩孔效应,煤的孔容占比以微孔和大孔为主,介孔占比最小,煤中各孔径段比表面积大小为：微孔>介孔>大孔;与未超声、持续超声激励煤样相比,脉冲超声波激励煤的各孔径段孔容和比表面积均有所提高;随脉冲次数增加,煤的孔容增幅和比表面积增幅呈正线性增大,其中大孔的孔容和比表面积增幅较为显著。脉冲超声波激励煤样形成水锤压力阶段和滞止压力阶段的持续转换,增加了煤的孔隙结构损伤程度。研发脉冲超声波发射器结合水力化技术,可提高煤的孔隙发育程度,增加煤体渗透性,提高瓦斯抽采效率。     

声波透射法在大直径基桩检测中的应用

依据超声脉冲波在混凝土中传播的特点以及穿过混凝土缺陷时声参量变化的原理，声波透射法检测灌注桩混凝土的均匀性、评定混凝土的参考力学强度、检测桩身完整性具有方法有效、准确度高等优点。     

岩石的超声谱分析高孔隙合成砂岩的一个实验研究

宽频带的超声脉冲和衰减谱比值技术，已用于研究由不同液体充填的合成岩石的特性。要从0．1－1．0MHz频率范围内求得衰减系数来做。数据的总趋势指出，实验的衰减系数随着岩石颗粒／孔隙尺寸而增大。结果说明在一切机制中，大颗粒／孔隙都能增高衰减系数，满充水的砂岩比同样满充油的岩石衰减系数大。     

DMD型地面脉冲电磁仪的方法研究

引言 脉冲电磁法,亦称感应脉冲瞬变法或过渡场法,是近年来国外兴起的一种新型物探方法。其理论研究,可追溯至本世纪三、四十年代,但商品仪器的出现,则始于近20年。 INPUT、PEM(crone),SIROTEM,MIIII—等仪器均属此类。 脉冲电磁法的工作原理如图1所示。发射装置T向回线L馈以某种形状的周期性重复脉冲,在空间建立一次(激励)脉冲电磁场。而在一次磁场场崩后的若干时序上,接收系统R则检测探头C上的感应电势。分析     

三维地震模型实验系统的研究

三维地震模型实验系统主要包括三维坐标自动控制、高速数据采集、超声脉冲或可变频正弦信号发射等装置。着重研究了三维坐标自动控制和高速数据采集。使用变频与等效采样技术,解决了坐标系统的运行精度及超高速数据采集的问题,其中等效采样技术也适合于雷达、声纳信号的采集。     

不同方法对提取原煤中PAHs分布的影响

选取超声提取法和索氏提取法,对淮北煤田主采煤层新鲜煤样中多环芳烃进行提取,并利用气相色谱-质谱联用仪对提取液中的多环芳烃进行定量分析,研究了不同方法对提取原煤中(US-EPA)优先控制的多环芳烃种类、质量分数和分布的影响。结果表明,在本实验条件下索氏提取法在提取原煤中多环芳烃能力上优于超声提取法。      

下寺湾地区延长组长7陆相页岩气储层敏感性实验

利用X射线衍射、场发射扫描电镜、氮气吸附、岩心驱替实验等技术方法对鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组长7陆相页岩气储层进行了敏感性实验研究。结果表明,储层具中等偏弱或弱的盐敏、水敏和碱敏,弱-无酸敏,中等偏强或强的应力敏感特征,矿物组分、储层物性及储层微孔结构是影响储层敏感性的主要因素。考虑到页岩储层的特殊性,在敏感性实验中对部分关键实验技术的条件和方法进行了改进:1将压汞法毛管压力曲线与氮气吸附法BJH函数孔径分布曲线资料结合,拼接出完整的孔喉分布曲线图;2敏感性实验的样品除油采用常规洗油与高温(150~200℃)烘烤方法结合;3采用了目前最适合页岩气储层敏感性实验的脉冲气体渗透率仪,用气体驱替法代替常规液相驱替法,获取敏感性实验前后的渗透率值。通过一系列改进后的敏感性实验,取得了符合泥页岩储层特性的敏感性数据,达到了本次实验的目的和要求。     

薄层水流速度测量系统的研究

根据水流影响电解质扩散和其导电特性的分析,结合电解质脉冲在水流中迁移的数学模型,设计了薄层水流速度测试系统。用Visual Basic语言编写了操作系统,实现了数据采集、参数计算和分析自动化。实验和模拟结果表明,模拟水槽实验中用流量法测量的流速和电解质扩散法测量的水流速度误差很小,说明用此系统测量浅层水流的流速是可行的。     

小尺度原位瞬态压力脉冲渗透性测试系统及试验研究

基于原位瞬态压力脉冲法原理及求解方法,研发了由数据采集控制系统、脉冲压力施加系统、测杆系统3部分组成的小尺度原位瞬态压力脉冲渗透性测试系统（已获国家发明专利[1]）。该系统结构简单、易于控制、使用方便,可用于快速原位测量核废料地下处置、能源地下储存和深埋等地下工程中低渗透围岩的渗透率以及测试空间狭窄和岩体扰动要求严格的其他工程岩体渗透率。利用该系统实施了原位瞬态压力脉冲渗透率测量试验,试验结果验证了该系统的适用性、稳定性和准确性。     

地球深部物质弹性的实验研究

“地球深部物质弹性的实验研究”是1989年国家自然科学基金资助项目(编号:48970206)。在实验室模拟地球内部的高温高压条件下,对矿物岩石进行就位弹性波速测量是开展本项目研究的主要方法。由于实验技术难度大,到目前为止已发表的较系统的高压波速测量的数据大多是在室温下获得的,压力范围多在1.0GPa以下。为了提高弹性波速测量的压力和温度范围,获得与地球内部物质更接近的弹性波速的实验数据。三年来该课题组全力以赴,首先对原有的YJ—3000吨压力机的静态超高压大腔体实验设备进行了技术改造。使其温度、压力控制系统实现了自动化,大大改善了升降压、升降温过程中高压腔体的压力温度品质。在此基础上,根据自己实验设备的特点,设计和安装了高温超高压超声脉冲法波速测量装置和样品组装方式。经过反复实验和改进,获得了高压同时加热条件下清晰的超声波图形。并将全波震相分析理论应用于图形的识     

时间分辨紫外脉冲荧光法测定锆矿中的铀

基于前人研究工作,开展时间分辨紫外脉冲荧光法测定天然伴生放射性锆矿样品中铀含量的方法研究。与电感耦合等离子体质谱法相比,该法正确度好、精密度高、抗干扰能力强、适应性强。实验表明体系酸碱度影响荧光强度显著,但当pH值在6.85～9.10范围时,荧光强度较高且相对稳定。对31种阳离子干扰进行实验,结果表明Sn、Cr、Sb、Tl、Rh、Mn、Ag、Bi等阳离子可使荧光强度显著降低;溶液中Zr元素质量浓度低于200μg·mL^-1时,对荧光强度影响不明显,Zr元素质量浓度为200～500μg·mL^-1时,荧光强度随Zr元素质量浓度的增加而逐渐减弱。采用过氧化钠碱熔-硝酸提取天然伴生放射性锆矿样品,样品能够消解完全。采用标准加入法,用紫外脉冲荧光法测定铀含量,检出限为0.05μg·g^-1,测定范围为0.15～4500μg·g^-1;铀含量在40～735μg·g^-1时,RSD为2.1%～7.7%;铀含量为288μg·g^-1的锆矿样品,正确度为5.2%。     

井中脉冲电磁法的模型实验研究

井中脉冲电磁法,亦称井中瞬变场法或井中过渡过程法,主要是研究不接地迴线在脉冲间歇产生的非稳磁场,其理论基础是麦克思韦方程.为了推广井中脉冲电磁法在我国的应用,我们于1983年,用本院研制的DMD—Ⅱ型脉冲电磁仪,对不同参数的球、柱、和板状体做了测井模型研究.现取其较为典型的部分模拟曲线(主要以板状体为例)将其结果作简要     

双向脉冲法渗流模拟试验及其影响因素分析

瞬态法广泛用于致密岩体渗透率测量。传统瞬态法由于忽视储层压缩性及气体吸附性对渗透率的影响,在测量页岩、煤等有机质岩体渗透率时会产生较大误差。本文通过TOUGH+REALGASBRINE模拟了瞬态法试验,研究了孔隙率、容器体积及吸附参数对渗流影响。研究结果表明,孔隙率较小或容器体积较大时,储层压缩性对传统脉冲法渗流影响可忽略;气体吸附性对传统脉冲法渗流影响较大,采用吸附性气体对页岩和煤等岩体进行渗透率测量时应考虑吸附影响。双向脉冲法能有效消除储层压缩性及吸附性对岩体的渗透率测量影响,且压力梯度能较早的达到常数,比传统脉冲法更为适用。     

超声检测信号直达波衰减的Curvelet变换方法

利用超声脉冲回波法检测混凝土内部缺陷体时,由于介质的各向异性,使得接收信号中含有较强的结构噪声;同时,直达波信号振幅强,衰减少,传播路径短。上述原因导致难以分辨测量信号中的有效信号。为了压制噪声,去除直达波,采用了Curvelet变换对实测超声数据进行变换处理,分析直达波在Curvelet域的分布特点,得到其Curvelet系数,采用类似去噪的手段选取合适的阈值,重构得到滤除直达波的有效信号。同小波变换相比,Curvelet变换在去除直达波、滤除噪声的同时,较好地保留了有效信号。对比经过Curvelet变换处理前、后数据的SAFT成像效果表明,Curvelet变换能极大地提高超声无损检测数据分析的准确性。     

建场法多测站探测系统的研究

建场法多测站探测系统是解决水文地质、煤田地质、环境与工程地质问题的一种行之有效的方法。本文论述了FDK-1分布式多功能电磁法勘探仪中的分布式数据采集的组成结构、高分辨率数据采集技术、IGBT大功率脉冲发送及双向吸收回路技术。      

脉冲中子测井

属于核测井（即放射性测井）的中子测井法,目前可分成两大类:使用连续中子源的普通中子测井和使用脉冲中子源的脉冲中子测井。后者是进入六十年代以后,随着核物理技术的发展,在制成了可控的井下脉冲中子源后才开始研制试验和逐渐发展起来的一种新的测井方法。脉冲中子测井包括在井内使用脉冲中子源的各种测井法,主要有中子非弹性散射γ能谱测井、中子寿命测井和循环活化测井等。其中,能谱测井法对于划分煤层、研究煤层的组分,因而也就是解决煤质问题具有重大的意义。      

脉冲电镀金刚石钻头试验研究

介绍脉冲电镀在人造金刚石孕镶钻头上的应用研究，探讨脉冲电镀机理，采用正交试验法优化脉冲电镀工艺参数；研制了脉冲电镀钻头，生产钻头周期缩短了３０％。在室内和野外生产试验中，发现脉冲电镀钻头较直流电镀钻头有如下优点：钻进地层适用范围广、钻进时效高。     

曲线拟合在核探测器信号幅度提取中的应用

研究数字化核探测器输出脉冲信号的幅度提取问题。根据闪烁探测器的电路特性，推导了其脉冲信号理想曲线方程。综合利用三和值法、最小二乘法、试探法等方法，设计了该理想曲线拟合算法。由脉冲信号采样点数据，通过曲线拟合，计算出曲线的极大值，该值即为闪烁探测器输出脉冲信号的幅度。正反演数据结果对比表明，采用曲线拟合算法提取闪烁探测器输出脉冲信号幅度，其方案可行，计算结果更准确。相较于数字滤波和数字脉冲成形方法提取核探测器输出脉冲幅度，该算法更简单，对仪器的硬件处理速度要求更低。该方法开辟了核探测器脉冲幅度提取的新途径。