井中地震波勘探光纖檢測關鍵技術研究

《井中地震波勘探光纖檢測關鍵技術研究》是依託西北大學，由喬學光擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：井中地震波勘探光纖檢測關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：喬學光
• 依託單位：西北大學

項目摘要

用於油氣田勘探的井中地震波光纖檢測關鍵技術研究，包括井間地震波、垂直剖面地震波光纖檢測方法研究；一維至三維高靈敏度井下光纖地震檢波器研究，研製具有體積小、靈敏度高、回響速度快，動態範圍大、井下無源、安全穩定、抗電磁干擾等優點的光纖地震波檢波器，實時檢測20-2KHz寬頻帶地震波信息、納米級振動微小位移、0.1米/平方秒振動加速度變化，相關技術指標達到國際先進水平；地震波信號解調技術研究，利用波分、時分復用技術，對井中不同地層段地震波分層檢測，實現地層構造、儲層目標精細描述，為油氣田勘探、開發提供科學依據。通過光纖井間地震波檢測的套用基礎研究，從地層幾千米深的油氣資源地質勘探技術積累，拓展到對地層萬米深的天然地震波實時監測，探索天然地震災害、次生災害、地質滑坡以及橋樑、大壩、公路破損等預警預報的光纖監測系統。套用前景廣闊，具有重要的科學技術意義。

結題摘要

本課題“井中地震波光纖檢測關鍵技術研究” 包括：（1）井間地震波、垂直剖面地震波光纖檢測方法研究；（2）一維至三維高靈敏度井下光纖地震檢波器研製，該檢波器具有體積小、靈敏度高、回響速度快，動態範圍大、井下無源、安全穩定、抗電磁干擾等優點的光纖地震波檢波器，實時檢測 20-2KHz寬頻帶地震波信息、納米級振動微小位移、0.1 m/s2 振動加速度變化，相關技術指標達到國際先進水平；（3）專用光源及地震波信號解調技術研究，利用波分、時分復用技術，對井中不同地層段地震波分層檢測，實現地層構造、儲層目標精細描述，為油氣田勘探、開發提供科學依據。 技術指標達到： 光纖感測專用用光源滿足：S+C+L波段寬頻光源，輸出寬頻寬（＞100 nm），高平坦（＜±0.1 dB）、高穩定（＜±0.02 dB）、高輸出功率（＞30mW）。 光柵波長專用解調儀滿足：基於體光柵和陣列InGaAs探測器技術的光柵波長專用解調儀，其中使用體光柵及陣列InGaAs進行數據處理，對波分復用的光纖光柵檢波器進行掃描定址，波長調諧範圍100 nm，掃描速率5 kHz，解析度為0.1 pm，檢測精度2 pm。 光纖檢波器滿足： 有效頻率範圍: 低頻 10——100 Hz 高頻 50——2000 Hz； 主頻範圍: 60——1500 Hz ； 動態範圍：90——110dB 阻尼係數：0.7——1.0 整體技術水平達到國內領先，國際先進。 項目按計畫執行，未作調整。耐高溫高壓三維地震檢波器研究、專用光源與信號解調結成技術研究、人才培養、論文發表、發明專利等已達到預定目標，契約約定的研究內容、關鍵技術指標已實現。實驗驗證，技術路線及研究方案可行。對一維、二維和三維地震波檢波器，配套光源、信號解調系統和檢波器下井方案作了深入細緻的研究，並且進行了地震波勘探物理模型的研究。