發(fā)布時(shí)間：2017-12-06 18:18

  本文關(guān)鍵詞：螺旋結(jié)構(gòu)光纜在分布式地震檢波系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著我國(guó)對(duì)油氣資源需求的不斷增加,對(duì)油氣資源的勘探、開(kāi)發(fā)力度逐漸加大,在實(shí)際勘探過(guò)程中我國(guó)同國(guó)外存在較大的技術(shù)差距。近年來(lái)隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展,其在油氣勘探領(lǐng)域的應(yīng)用也引起了廣泛的關(guān)注。光纖傳感技術(shù)以光纖作為傳輸與傳感介質(zhì),抗電磁干擾能力強(qiáng)、體積小、重量輕、耐腐蝕、耐高溫,能適應(yīng)地震勘探的惡劣工作環(huán)境�；谙辔幻舾泄鈺r(shí)域反射儀(Φ-OTDR)技術(shù)的分布式地震檢波系統(tǒng),其不僅具有抗電磁干擾、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn),還擁有靈敏度高、長(zhǎng)距離連續(xù)分布式測(cè)量等重要特征。相比于傳統(tǒng)的檢波方式光纖分布式地震檢波系統(tǒng)可以完成光纖鏈路上成千上萬(wàn)點(diǎn)的同時(shí)采集,而傳統(tǒng)的檢波系統(tǒng)要通過(guò)多個(gè)檢波器的級(jí)聯(lián),與多次檢波器的提升才能完成完整數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)光纖分布式地震檢波系統(tǒng)有著可調(diào)節(jié)的空間分辨率,即地震勘探中的通道密度可以根據(jù)應(yīng)用需要自行設(shè)置。這使得其在油氣勘探方面具有廣闊的應(yīng)用空間。將分布式檢波系統(tǒng)成功的應(yīng)用于油氣勘探有望對(duì)傳統(tǒng)勘探技術(shù)實(shí)現(xiàn)一種突破,對(duì)我國(guó)的石油勘探和開(kāi)采也將有重大的意義。本文針對(duì)分布式地震檢波系統(tǒng)的系統(tǒng)特性和工程應(yīng)用兩個(gè)方面展開(kāi)研究,主要完成以下工作：1)從光纖瑞利散射現(xiàn)象和Φ-OTDR技術(shù)原理兩方面闡述了光纖分布式地震檢波系統(tǒng)的傳感理論,繼而對(duì)光纖分布式地震檢波系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了分析,最后針對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討了光學(xué)系統(tǒng)、光源線(xiàn)寬、頻漂以及光電探測(cè)方式等因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。2)介紹了常用光纜結(jié)構(gòu)與分類(lèi),進(jìn)而通過(guò)對(duì)光纜結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用需求的結(jié)合,提出了一種螺旋光纜結(jié)構(gòu),通過(guò)理論分析確定光纖最佳螺旋角度為33°,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了螺旋結(jié)構(gòu)光纜的模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)螺旋光纜相對(duì)于傳統(tǒng)直纜,對(duì)信號(hào)具有更好的響應(yīng)靈敏度,最后針對(duì)光纜實(shí)際應(yīng)用提出了鋪設(shè)建議。3)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了搭建調(diào)試與優(yōu)化,開(kāi)展了針對(duì)地震檢波實(shí)驗(yàn)測(cè)試,對(duì)構(gòu)建的系統(tǒng)性能進(jìn)行了評(píng)估,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)光纖分布式地震檢波系統(tǒng)與傳統(tǒng)檢波器信號(hào)在頻域和時(shí)域上有較好的一致性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了井下地震檢波現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與地面地震檢波現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),對(duì)比傳統(tǒng)電子檢波器與光纖檢波器數(shù)據(jù),進(jìn)一步驗(yàn)證了分布式地震檢波系統(tǒng)在地震勘探中應(yīng)用的可行性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP212;P631.436

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1259518