随钻声波测井钻铤模式波衰减规律研究与隔声体设计

随钻声波测井技术近年来发展很快,这门技术的关键技术之一是随钻仪器的隔声设计,以保证在随钻条件下有效地测量地层的声波信号.针对普遍采用的刻槽隔声技术,本文利用三维有限差分弹性波场模拟对钻铤刻槽前、后的声波响应进行了数值模拟和理论研究.通过模拟结果的理论分析给出了钻铤波固有阻带分布规律与钻铤尺寸关系和钻铤波衰减频段与刻槽宽度、深度的关系.在此基础上,设计了一种随钻声波测井隔声体结构,给出了理论声衰减曲线和典型地层井孔中的响应特征.现场实验井测试结果表明,本文没计的隔声体结构有效地消除了钻铤直达波的干扰,能够测量到高质量地层纵波的波形和时差.

首波、模式波及井孔全波时域波列的数值模拟与分析

运用准弹性地层下的点声源裸眼井模型,分别采用SMF支割线积分围道和竖直路径积分围道,用科希定理计算了分波(首波、横波及模式波),并同时用实轴积分法计算了全波.结果表明,不同积分围道的分波之和都与全波相符合.通过对比和分析,揭示了井孔声波中不同成分波的相互转换和作用规律.

弯曲模式波测井的多极子换能器

本文根据井孔中弯曲等模式声波的速度频散特性,利用压电晶片的弯曲振动模式,提出并设计了一种用于直接横波测井的偶极子和四极子换能器.对设计制作的多极子换能器的振动和电声性能进行了测试。在快地层人工模拟井孔中的一发一收的试验表明,这种换能器能较好地在充液井孔中激发出弯曲等模式的声波,为实现快慢地层井孔中的直接横波测井提供了一种发射和接收换能器。

湍流大气中哈特曼传感器的模式波前复原误差

分别采用 Zernike和 Karhunen-loeve两种模式波前复原法 ,分析了子孔径斜率测量不受噪声影响的理想情况下 ,哈特曼传感器对大气湍流畸变波前的模式复原误差与大气湍流相干长度、传感器的结构尺寸、模式复原阶数等的关系。结果表明 Karhunen-loeve模式法比 Zernike模式法的波前复原误差更小些。

弯曲模式波在各向异性井孔中传播的实验研究

鉴于弯曲模式波在井孔中传播的基本原理，制作了用于模型井孔的单／偶极子换能器，在模拟硬、软地层的铝和有机玻璃的井孔模型中进行了测量，并与理论计算的频散特性作了对比．在声速各向异性的井孔模型中进行的测试表明．弯曲模式波在横向声速各向异性的井孔中，分裂为两种传播速度不同的快、慢弯曲模式波．实验结果表明，偶极子声波测井将能有效地探测地层的横向各向异性．

声测井中沿弹性杆传播的纵模式波

在弹性柱源模型下，对井孔声场进行了理论求解和数值计算。

振幅型复合计算全息模式波前传感理论及验证

全息模式波前传感器是利用复合全息元件对待测波前中像差模式进行直接测量的一种新型波前传感器,其中的复合全息元件可编码设计多阶Zernike像差模式。提出一种有效方案以编码设计振幅型复合计算全息元件,该方案通过将多个编码有某阶Zernike像差模式的透过率调制扭曲光栅叠加产生振幅型计算全息元件。在小像差近似条件下推导了传感器输出信号与Zernike像差模式系数的解析关系。编码设计了振幅型复合全息图,并研究了其对单阶和多阶Zernike像差模式的探测性能。利用液晶光阀加载复合全息图进行了验证实验。所得实验结果与数值模拟结果基本一致。

偏置模式波前传感器光强信息提取及输出信号对比分析

在小像差近似下,对偏置模式波前传感器进行了理论分析,明确了该传感器的适用条件,对比分析了3种信息提取方式和3种传感器信号输出方式的优劣。针对Zernike像差模式,数值模拟研究了传感器对单阶和多阶模式的响应特性。结果表明,畸变波前中与偏置模式相同或相关的模式之间有响应,但传感器对各阶Zernike模式的响应灵敏度不同,而且不相关模式的存在对传感器输出信号和灵敏度均有影响。

新浪模式波澜再起

跟2005年国家外汇管理局出台11号文防范金融风险不同,2006年信息产业部发出《关于加强外商投资经营增值电信业务管理的通知》

声波模式波频域信息在地质解释中的应用研究

从时频分析的原理出发,初步探讨并总结了各个模式波的频域信息在地质解释中的应用,为全波列测井的应用提供了一个新的方向,也为储层特别是特殊岩性储层的解释提供了一条新的途径。

基于半跨模式波的铝合金板底面缺陷TOFD检测

采用超声衍射时差法(TOFD)检测铝合金板底面缺陷时,受直通波脉冲宽度影响存在近表面盲区。提出了TOFD半跨模式波法进行盲区抑制,利用一次底面反射波在缺陷端点处衍射波的特征及其在B扫查图像中的对称性推导底面缺陷定深公式。仿真和实验结果表明,对于厚度为7.0 mm的铝合金板,在探头中心距为40 mm、中心频率为10 MHz的检测条件下TOFD半跨模式波法能将近表面盲区抑制64%以上,且深度不小于2.0 mm底面缺陷的定位误差不超过6.32%。与模式转换波及TOFD‐W波相比,半跨模式波不会与底波混叠且离直通波较近,在铝合金板底面缺陷检测中适用性较强。

仪器偏心对纵横波衰减影响的正演实验

近年来,水平井得到了越来越广泛的应用,在页岩气等非常规油气藏以及海上油气藏的勘探开发中发挥了至关重要的作用。但水平井测井在影响因素校正、资料处理和解释等方面尚存在诸多问题。针对仪器偏心对水平井声波测井响应影响的问题,开展了相关的物理模拟实验研究和数值模拟分析。提取了不同偏心率条件下的模式波的能量参数,分析了模式波能量随仪器偏心率的变化关系。结果表明,当仪器处于偏心状态时,模式波的能量均与仪器偏心率呈现类似负指数关系;仪器偏心率与模式波的能量衰减系数呈现S形曲线变化关系。研究结果有助于厘清仪器偏心对水平井声波测井响应的影响规律并为进一步开展仪器偏心对阵列声波测井响应影响校正方案研究提供指导。

哈特曼-夏克传感器的泽尼克模式波前复原误差

利用哈特曼夏克传感器测量圆孔径内波像差时 ,通常使用泽尼克模式复原算法。推导了一般情况下哈特曼夏克传感器泽尼克模式波前复原误差的计算公式。用哈特曼夏克传感器测量一个像差板的随机静态像差 ,通过与ZYGO干涉仪的测量结果比较 ,得到不同泽尼克模式复原阶数下的波前复原误差的实验结果 ,并与理论计算结果进行了对比。

哈特曼传感器对湍流畸变波前的泽尼克模式复原误差

分析了应用哈特曼传感器测量大气湍流畸变波前时 ,哈特曼传感器的泽尼克模式复原误差与子孔径划分形式、泽尼克模式复原阶数等的关系 ,给出了科尔莫哥洛夫湍流下计算哈特曼传感器模式复原误差的公式。对比分析了 8× 8子孔径划分和 32×

全息模式波前传感器的像差探测

利用标量衍射理论对全息模式波前传感器进行了深入分析,给出了传感器输出面的衍射场光强表达式,从而与模式偏置波前传感器理论统一起来。为了便于对全息模式波前传感器进行模拟,利用两共轭倾斜平面波代替倾斜聚焦球面波作为全息记录时的参考波,并在紧贴全息元件后放置聚焦透镜,从而建立全息模式波前传感器的等效模型。然后利用数值模拟方法对全息模式波前传感器的工作原理进行验证,结果表明全息模式波前传感器的灵敏度高、速度快。

模式自适应连续小波去除趋势项方法在爆破振动信号分析中的应用

为了更精确提取爆破振动信号峰值速度、能量等重要特征,必须对爆破振动加速度信号时域积分中的趋势项予以去除。通过对实测爆破振动加速度信号进行梯形数值积分,提出以时域积分后的爆破振动速度信号来构造模式自适应小波基的方法,并用此方法去除时域积分后爆破振动速度信号中的趋势项,然后对去除趋势项后的爆破振动速度信号进行能量特征分析。结果表明:模式自适应连续小波法成功去除了时域积分后爆破振动速度信号中的趋势项;与建立在传统Fourier变换基础上的频谱分析相比,小波变换的能量分析具有更精细的频率分辨率,更适合于对频率分辨率要求更高的爆破振动信号进行分析;各频率区间范围划分越宽,爆破振动加速度信号与速度信号各频率区间内能量分布的相关程度越高,反之,相关程度越低。

柔性声表面波器件的波模式分析

用反应磁控溅射法在柔性聚酰亚胺衬底上沉积了ZnO压电薄膜,并制备了基于ZnO压电薄膜的柔性声表面波(SAW)器件。制备的柔性SAW器件显示了良好的谐振性能,而且展现出两个波模式:模式0和模式1。当波长为32μm,ZnO厚度为4μm时,SAW器件的模式0和模式1的谐振频率分别为34.4MHz和158.5MHz,对应声速为1 100.8m/s和5 072m/s。模式0为已知的瑞利波,模式1为新的高频模式。沉积了不同厚度的ZnO薄膜制备柔性SAW器件,进一步分析了薄膜厚度对SAW器件和模式1的影响。分析认为该高频模式不是传统硬质衬底上SAW器件产生的Sezawa波,而是S_0兰姆波,并且是有衬底情况下的S_0兰姆波。文中还采用Comsol仿真分析了新的高频模式1的粒子振动位移,结果和S_0兰姆波粒子振动位移一致,从而验证了其为广义兰姆波的正确性。

盘荷同轴型谐振腔慢波模式分析

本文用Borgnis位函数法分析了盘荷同轴型谐振腔的TM慢波模式并对TM模中的主模进行讨论，得到了主模的特征方程和单独存在的必要条件.对这种慢波结构的尺寸缩短效应进行了数值估计，说明这种诸报胜在射频和微波低端具有较高应用价值文中给出了计算实例.

基于修正模式闪烁指数的水声窄带信号幅度波动模型(英文)

提出了一种自归一化的修正模式闪烁指数,定义为一段观测时间内模式激励函数模的方差与模式激励函数模的数学期望平方的比值.在理想水声波导的条件下,解析地证明了修正模式闪烁指数是一种与目标深度相关、与目标距离和强度无关的统计量,而传统的模式闪烁指数与目标距离和强度都相关.利用Kraken简正波模型进行了Pekeris波导中的不同目标强度和距离情况下的模式闪烁指数和修正模式闪烁指数计算仿真,信号频率为70 Hz.仿真结果与理论推导的结果一致.在相同的目标垂直运动方差情况下,利用简正波过滤的方法进行了水下目标和水面目标的修正模式闪烁指数概率密度函数的估计.计算结果表明,除了4号简正波模式外,其余简正波模式的修正模式闪烁指数概率密度函数可以用来区分水下和水面目标.

基于模式自适应连续小波能量谱的爆破振动信号特征分析

爆破振动信号是一种典型的非平稳随机信号,采用傅里叶分析法求得的谱分布往往呈现锯齿状,不仅主振频率的具体位置难以确定,而且对于主振频率周边的频率成分以及各频率区间内的能量分布,亦难以直观显现。结合爆破工程实测资料,利用模式自适应连续小波变换具有良好的时频局部化性质,提出了模式自适应连续小波能量谱分析方法,从时间-尺度能量谱、尺度能量谱和时间能量谱3个方面对单段与多段爆破振动信号进行能量细化特征分析。研究结果表明:爆破振动信号小波能量谱直观定位了爆破地震波所发生的时间、频率以及能量的大小;单段爆破振动信号的能量在频域上主要分布在中高频部分,在时域上具有瞬发性和能量相对集中的特点;多段爆破振动信号的能量在频域上主要分布在低中频部分,在时域上具有多个峰值能量。