基于LabVIEW的阵列感应多频信号发射与接收特性研究

主要研究阵列感应测井仪多频信号的发射与接收机理.首先推导方波信号的傅里叶展开公式,证明方波与奇次谐波之间的分解和合成是可逆的.然后利用LabVIEW软件仿真无噪声时基于8个奇次谐波信号的阵列感应仪的多频信号发射与接收特性.结果表明,8个谐波合成发射近似方波,而接收不是方波,但具有提取方波信号的特征信息.最后研究含噪声时的发射和接收特性.通过仿真表明将堆栈技术和傅里叶变换结合起来可以有效消除接收信号中的各种随机噪声.研究成果对多频阵列感应测井仪器传感器的设计与实现具有重要的实际意义.  

声波测井中相控线阵辐射器的设计

通过COMSOL有限元软件对相控线阵在井中声波数值模拟的接收响应,来分析相控线阵的辐射指向性对声波测井中各种模式波的幅度和到达时间的影响,结果表明,只要在相控线列阵的各阵元上施加合适延迟时间合适幅度的激励信号,就能调节辐射器的辐射声束的方向和主声束-3 d B的宽度,以有利于根据不同的实际情况设计各种主声束的宽度和方向。用二阶锥规划算法在特定下设计出合适的相控线阵的加权系数,就可以控制相控线阵的辐射主瓣角宽,以利于在任意地层有效激励滑行纵波。实验验证得出二阶锥规划设计出的加权系数用于相控线阵可明显地改善声波测井的接收响应质量,为相控线阵声波辐射器在石油勘探中的应用提供一定理论依据。  

三分量阵列感应共面线圈系井眼影响研究

三分量阵列感应测井仪器是测量复杂地层信息的重要工具,消除共面线圈系的井眼影响是仪器设计与应用的关键。应用有限元软件,数值计算分析居中井眼中三分量阵列感应的共面线圈系与共轴线圈系的响应特性,对比共面线圈系实验室建模仿真与现场试验结果。结果表明:除最短子阵列,其余共面子阵列的井眼影响与共轴子阵列显著不同,井眼影响导致测井响应为负值;最长子阵列虽然井眼影响小,但趋肤效应影响严重,地层电导率测量范围比共轴线圈系小得多。通过计算分析共面线圈系在井眼周围不同泥浆和地层电导率时的涡流分布特性,揭示了共面线圈系与共轴线圈系差别较大的原因。提出新的2发1收线圈系结构,从几何因子角度分析了它在减小井眼影响、降低测井负响应等方面的优势。研究成果为三分量阵列感应测井仪器的研制和应用奠定了理论基础。