利用钻柱上的双传感器进行随钻地震测量电脑螺丝

利用钻柱上的双传感器进行随钻地震测量

利用钻柱上的双传感器进行随钻地震测量 2011： 双传感器的基本概念是通过在相同时间和相同位置上的测量，观察一给定震源产生的波动，至少两个物理量有相反的反射系数。Loewenthal和Robinson（2000）明确阐明过这个概念，即双波场的存在。已经对双波场有不同的地球物理应用，例如，在电学应用中，可通过电流和电势传感器测量它们；在海底反射地震中，利用检波器测量质点速度和利用水中检波器测量压力获得双波场。众所周知，在空气-水界面上这些声学物理量具有相反的反射系数，地震双波场可以通过从初始波中清除不需要的多次反射然后综合抽取，例如海底电缆（OBC）数据中的虚反射。Loewenthal和Robinson（2000）对双地震信号进行了详尽分析，提出包括上行波和下行波的分离、随后使用下行波算子和反褶积上行波数据的动态反褶积进行上行波场爱因斯坦反褶积的应用。　　Poletto（2002）提出了一种类似方法，把用于随钻地震（SWD）相关的领示信号（pilot signal）中的钻柱反射波分离出来。钻柱反射波出现在相关的SWD信号的特征波形中，并且应用标准反褶积需要获得脉冲钻头信号特征波形。但由于领示信号往往受到环境钻井噪声的影响，交混回响的反滤波证实是无效的，并可能引起信号畸变。　　Poletto等早在2001年就讨论过钻柱反射，他将钻柱模拟为传输线，可计算拉张和扭转反射，并解释信号和噪声的周期性。　　轴向振动和扭转振动以宽频带形式在钻柱中传播。然而，在低SWD地震频率时，拉张-轴向和扭转-横向分量的波长（与钻柱直径比较）较长，而且可以考虑它们是非频散的。这些震动以杆式导向波形式传播，而且可以用安装在钻机上和钻柱内的传感器记录。传感器可以安装在钻柱顶部的钻机上（顶部驱动或旋转），仪器嵌入旋转钻柱中，或是在地面，或是在井下靠近钻头处，或是在底部钻具组合（BHA）的中间位置。　　这种技术可以获得双信号。实际上必须考虑两类等效信号，因为它们有相同的反射系数，每类中的全部信号都是等效的。第1类由位移、速度和加速度组成；第2类由应变、应力和压力组成。为了获得钻柱的双重测量结果，仅利用第1类中一个信号和第2类中一个信号。　　如利用加速度和应变获得钻柱内的双重测量结果，可将钻柱反射波分离成双波场，得到上行和下行波场；也可利用下行波算子实行上行波反褶积以改进领示信号。信号和噪声的有效分离是基于对与接收器位置和钻柱中激发源有关的上行和下行反射波场的分析。　　通过计算钻柱中位移和应变波的反射系数，分析应变和加速度信号的传播矩阵，并研究双波场各方面可能的应用以及实例和实际数据的分析，发现钻柱中的双重测量的应用有以下优点：　　（1）分离钻头信号反射波；　　（2）除去钻机噪音反射（虚反射）；　　（3）改进钻头反射系数和底部钻具组合混响的分析；　　（4）改进双波场反褶积信号。

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