感应测井信号处理及应用研究

综合论述了感应测井信号处理方面的成果，重点涉及感应测井信号处理理论、信号处理中几何因子选择、滤波器最优化设计、实际非线性测量信号处理的实现。总结了常用几何因子的应用局限性；提出了利用相关技术、软约束技术等方法解决最优化滤波器设计中的问题；采用真分辨率合成与分辨率匹配技术相结合的信号处理思想，极大地减小了井眼附近的影响；实现了非线性信号自适应处理算法。研究成果分别在双感应测井、高分辨率感应测井、阵列感应成像测井和高分辨率阵列感应测井中得到了应用。     

高分辨率阵列感应测井倾角影响校正研究

倾角影响校正是大斜度井和高倾角地层中应用阵列感应测井数据正确解释的前提。针对高分辨率阵列感应测井(HDIL),研究斜井解析几何因子与数值几何因子响应特性,比较分析两种几何因子的优缺点,建立解析体积几何因子和数值电荷几何因子相结合的信号处理倾角影响校正新方法,推导出设计体积滤波器和电荷滤波器的基本方程及约束条件。计算机仿真表明,基于新方法设计的滤波器和算法在倾角小于75°范围内可以有效消除测井数据中的倾角影响。     

阵列感应测井五参数反演方法

针对钻井液侵入过程中储层径向电阻率可能存在的高侵、低侵、低阻环等非线性变化特征,提出五参数地层模型。基于几何因子理论,采用阻尼最小二乘法,利用阵列感应测井资料对地层参数进行反演,并重构储层径向电阻率剖面。结果表明:五参数模型能很好地表征不同侵入特征的储层电阻率分布形态;基于0.6 m分辨率阵列感应测井曲线进行反演,在层厚大于0.5 m的砂泥岩储层中,可较好地重构储层电阻率剖面,获取原状地层电阻率;反演算法稳定可靠,能对实际测井资料进行连续快速处理,为储层流体识别提供依据。     

阵列感应测井远程反演处理系统的设计

测井数据共享及远程处理技术是测井技术发展的重要方向.阵列感应测井反演远程处理系统运用Matlab技术,实现了测井数据反演的远程处理.介绍了阵列感应测井反演技术和系统的主要结构、功能、特点和相关技术.该系统由客户端和服务器组成,可实现阵列感应测井数据的反演远程处理、测井数据管理和共享,具有系统升级扩充方便、建设维护成本低的特点,给测井数据分析人员带来了极大的便利,提高了测井数据处理效率.     

阵列感应测井技术发展状况综述

主要介绍了国内外阵列感应测井技术的发展状况,包括斯伦贝谢测井公司的阵列感应测井AIT,贝克-阿特拉斯测井公司的阵列感应测井仪HDIL,哈里伯顿测井公司的阵列感应测井仪HRI.国内主要是中国石油集团测井有限公司的阵列感应成像测井仪器MIT.     

感应测井的频域反褶积方法

常规的反演方法是对感应测井资料进行线性反褶积。由于感应测井获得的响应曲线是地层非线性时变滤波的结果,所以,感应测井响应可随地层电导率发生非线性变化。用相量反褶积方法分别设计出实部信号和虚部信号所对应的反滤波因子,对反映测井响应随电导率非线性变化的非线性函数进行了拟合,用设计出的滤波因子及被拟合出的非线性函数对模拟相量感应测井资料进行了相量反褶积。处理结果表明,围岩效应和趋肤效应基本被消除     

阵列感应测井远程反演处理系统的设计

测井数据共享及远程处理技术是测井技术发展的重要方向．阵列感应测井反演远程处理系统运用Matlab技术,实现了测井数据反演的远程处理．介绍了阵列感应测井反演技术和系统的主要结构、功能、特点和相关技术．该系统由客户端和服务器组成,可实现阵列感应测井数据的反演远程处理、测井数据管理和共享,具有系统升级扩充方便、建设维护成本低的特点,给测井数据分析人员带来了极大的便利,提高了测井数据处理效率．     

感应测井仪实验装置的研制

在几何因子理论的基础上，运用感应测井仪线图系和反褶积滤波器理论结果研制了感应测井过程的模拟仿真实验装置，其结果与计算机数字仿真相比更接近于实际测井情况，该装置还可用于学生测井仪器课的实验，使学生更好地掌握感应测井理论，达到了理论和实验相结合的目的．本文进一步介绍了它的线圈系和反褶积滤波器的数学模型、硬件电路和仿真过程，如果对该装置的仿真过程稍加改进，它还可满足其它类型的感应测井仪的模拟仿真的需要．     

均匀地层中单个砾岩对阵列感应响应的影响机理分析

单个砾岩对阵列感应测井的影响机理研究是复杂砾岩地层中响应特性研究的基础.建立单个砾岩中的阵列感应测井响应计算模型,研究使计算有效的网格剖分方法,计算分析砾岩空间位置、背景电导率及砾岩尺寸分别变化时的阵列感应测井响应.数值计算砾岩地层中井眼周围旋涡电流的空间轨迹,揭示了砾岩地层的阵列感应测井响应机理:非导电砾岩使井眼周围涡流产生复杂的非对称的空间分布,接收线圈中产生的二次磁场方向发生变化,对阵列感应不同长度子阵列的影响由短到长逐渐减弱.     

三分量阵列感应模拟装置的响应特性研究

三分量阵列感应模拟装置的水平线圈系在测量时受井眼影响比阵列感应更为严重,数值计算不能准确模拟短阵列的影响特性,须通过物理模拟装置测量修正.在开发出水罐中三分量阵列感应测井响应数值计算软件的基础上,研究了三分量阵列感应测井仪器在模拟装置中的响应特性,给出标准8in井眼中泥浆和地层电导率相等时模拟装置测量的适用条件.结果表明:水平线圈系测量误差大于垂直线圈系;装置不适合最长水平线圈系子阵列8;对于子阵列1至7,水罐中的电导率合适时,可以忽略大地电导率的影响.     

基于三维有限差分方法的三分量感应测井正演模拟

在三分量感应测井中,正演模拟是研究测井响应特征和资料处理的必要基础,其能够为快速有效分析地层物理特性提供依据,从而帮助找到最佳钻井区域。为系统考察多种复杂地层模型下的三分量感应测井的响应特征,从Maxwell电磁方程组出发,利用交错网格有限差分法推导三维频域电磁响应的差分计算格式。针对水平地层和倾斜地层等复杂模型中的三分量感应测井响应进行数值计算,总结发现三维感应测井工具对复杂地层具有很强的探测能力,且纵向磁场分量比水平磁场分量具有更高的纵向分辨率,对于地层变化更加敏感。正演模拟及分析结果可为三分量感应测井仪器参数的优化设计、资料处理等工作提供重要的理论基础及参考依据。     

随钻电磁波电阻率测井采集系统研究

随钻测井（LWD）以地层分辨率高、节省时间和成本等优势而有别于电缆测井,在情况复杂、电缆测井难度大、钻杆传输测井风险高的井中,随钻测井具有优越性。针对目前测井技术的发展需求,设计出一种随钻电磁波电阻率测井数据采集系统。重点介绍了随钻测井仪采集系统结构、采集方案、数据处理及各功能模块的设计与实现。该系统基于高性能数字信号处理（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）而设计,实现了对信号的预处理、高速A/D的控制、相敏检波（PSD）的数字化等功能,优化了系统,为随钻测井仪器的研制提供了新的方法和途径。     

数字化核能谱测量中影响能量分辨率因素的研究

作者研究了基于脉冲波形采样的新型数字化核能谱测量系统中,对离散的波形数据经过高通数字滤波处理后,改善能量分辨率的情况,及其与数字滤波器截止频率、干扰信号大小等的关系,以及滤波前后信号幅度的变化和线性关系等．     

基于互质阵列的米波雷达低仰角估计方法

目前基于互质阵CPA虚拟阵列的低仰角估计方法虽然近似可行，但受多径效应影响，其存在测角误差大的问题。对此提出一种基于互质阵物理阵列的实值低仰角估计方法，首先利用互质阵列建立信号模型，并根据物理阵元位置计算回波信号协方差矩阵，然后对其进行实值处理后利用最大似然估计或广义多重信号分类MUSIC算法获得精确的低仰角，最后利用几何关系获得目标高度。仿真实验对比了均匀线阵和互质阵虚拟阵列法的低仰角估计性能，在重点分析目标仰角、信噪比和快拍数等因素对低空目标仰角估计精度的影响的基础上得出一般性结论，证明了所提估计方法的准确性与优越性。     

对称双向多步预测方法在感应测井中的应用

根据感应洲井纵向微分几何因子的特点,提出了有间隙的对称双向多步预测方法.并将其应用于感应测井数据及褶积校正.合成数据处理结果和实际资料试算均表明,该方法具有分辫率高、方法简单、计算量小等特点,还可用于其它测并数据的校正.     

Ultra-high suppression microwave photonic bandstop filters

A bandstop radio frequency （RF） filter can enhance the capabilities of RF communication systems by removing unwanted signal components such as distortion, or interference. In modem cognitive radio systems, frequency agile filters are desired to block interferers with dynamically changing frequencies and powers. These filters should be tunable over a broad frequency range, and they should be capable of suppressing very strong signals with a high resolution. To simultaneously meet these requirements with traditional RF filters are highly chal- lenging. Microwave photonic （MWP）, a technology that primary deals with the generation, distribution, and processing of high speed RF signals using photonic techniques and components, is promising for creating frequency agile RF filters. However, traditional MWP filters are lacking the high resolution and peak suppression exhibited by state-of-the-art RF electrical filters. We recently introduced a new class of MWP notch filter which is free from this limitation. This scheme allowed the creation of anomalously high suppression MWP notch filter from virtually any kind of optical resonance, irrespective of its type （gain or absorp tion）, or its magnitude. This enabled, for the first time, simultaneous optimization of the MWP filter resolution, peak attenuation, and frequency tuning range. In this paper, we present the analysis of notch filter response creation using the novel sideband processing technique. We then show the applicability of this technique to a wide range of optical filters. We compare simulated and experimental results of the notch filter response created using three types of optical filter commonly used in MWP signal processing, namely stimulated Brillouin scattering （SBS）, an integrated optical ring resonator （ORR）, and a phase-shifted fiber Bragg-grating （FBG）.     

基于三角法的激光位移传感器的设计及实现

三角法属于主动视觉测量方法,是非接触光学测量的一个重要形式。本文介绍了激光三角法测距的基本原理,对比不同类型的激光三角测量系统,并比较了其优缺点。利用三角法测量原理,通过线阵CCD、电子信号分析电路和单片机信号处理,设计并实现了一种高分辨率测距传感器,并对不同条件下的测试结果进行了分析,同时提出了改进方案。     

基于FFT预估计的宽带信号DOA估计

将离散傅立叶变换（DFT）运用到宽带阵列信号处理中,对等距线阵接收的信号进行波达方向（DOA）估计,解决了基于聚焦的宽带信号DOA估计中预估速度较慢的问题。该方法能快速预估出DOA,与采用传统的波束形成法预估相比,计算速度大大提高。用该方法预估后再对波达方向作高精度估计,仍具有对信号的超分辨特性。计算机仿真结果表明此方法可以运用到宽带信号处理中,计算量与传统的波束形成法相比大大减少。     

杂波下频率步进信号参数设计及处理算法研究

针对杂波环境下目标检测与成像问题,给出了频率步进信号参数设计的约束条件与优化准则,分析了帧间脉冲多普勒处理的测速性能,深入研究了在频域上进行杂波抑制、回波补偿及合成高分辨的处理方法. 基于实际的雷达系统参数进行了计算机仿真,结果表明该算法可有效提取杂波环境下的微弱运动目标信息,并合成了正确的一维高距离分辨像,且抗噪声性能好,运算量小,工程易实现.