地震波勘探光纤测井仪器关键技术研究

“Study on key technologies of seismic wave prospecting fibre logging tools”,it is the earthquake wave exploration examines the new method new instrument the researchin the well.The key research is suitable for the well between the earthquake wave, the vertical section earthquake wave examination unidimensional to the three dimensional high sensitivity optical fiber geophone; In well earthquake wave information entire light wave transmission, signal demodulation and thermostable high-pressured mine shaft optical cable.The new detector has the volume slightly, the sensitivity high, the speed of response quick, the dynamirange big, the mine shaft passive, safe stable, merits and so on anti-electromagnetic interference, the related technical specification achieved international is in the lead.Realizes the 0-2.5KHz wide band partition examination, smallest may examine acceleration information 1pm/each square second, demodulation system sweep frequency> 3000Hz, resolution＜ 1pm, the distortion factor＜ 0.1%.Using wavelength division, time-sharing multiplying technology realization network, long-distance range real-time monitor.Gathers the new geological scientific data with the innovation exploration logging instrument, promulgates the new geological natural phenomenon, discovered the new oil gas pool rule, satisfies the oil gas pool fine description, the science mining need.This research will promote the oil gas resource prospecting ability and the development level, will impel in the well the seismic survey technology advancement, the promotion seismic survey oil well logging discipline development, will have the extremely important science and technology significance.

“地震波勘探光纤测井仪器关键技术研究”，是井中地震波勘探检测新方法新仪器的探索。重点研制适用于井间地震波、垂直剖面地震波检测的一维至三维高灵敏度光纤地震检波器；井中地震波信息全光波传输、信号解调及耐高温高压井下光缆。新型检波器具有体积小、灵敏度高、响应速度快、动态范围大、井下无源、安全稳定、抗电磁干扰等优点，相关技术指标达到国际领先。实现0–2.5KHz宽频分段检测，最小可检测加速度值1pm/每平方秒，解调系统扫描频率＞3000Hz，分辨率＜1pm，失真系数＜0.1%。利用波分、时分复用技术实现网络化、远距离实时监测。用创新的勘探测井仪器来采集新的地质科学数据，揭示新的地质自然现象，发现新的油气藏规律，满足油气藏精细描述、科学开采的需要。具有十分重要的科学技术意义。

油气资源是极为重要的地层能源，高效采集地层信息，精细描述油藏分布，是寻找和探明油气资源的重要前题。开展勘探仪器研究对提高油气资源的勘探开发的能力和水平有着重要的意义。地震波勘探技术是油气资源勘探中最为重要的手段，是解决低渗透油藏、超深层油藏、稠油藏等复杂油气藏描述的技术难题的有效方法。传统的地震波检波技术大多以电类传感器为主，大多为井下“有源”器件，在检测灵敏度、响应频带、动态范围、抗电磁干扰、复用性等方面，难以满足对油气资源精细描述的需求。. “地震波勘探光纤测井仪器关键技术研究”以研究适用于井中地震波勘探检测的新型光纤传感技术为目标。按照项目计划书的研究计划，本项目的主要研究内容包括：研究适用于井间地震波检测的一维至三维高灵敏度光纤地震检波器；研究用于光纤检波器阵列的配套高功率宽带光源，以及光纤光栅地震检波器信号解调方法及解调仪。研究耐高温高压下井光缆及光纤检波器组网、安装、连接及保护技术。根据实验室对地震波勘探光纤检波技术进行模拟的需求，我们同时也进行了地震物理模型光纤超声成像传感系统研究，主要研究内容有：利用飞秒激光光栅刻写及微加工技术，研制了基于特种光纤光栅和新型光纤干涉器件的多种频段可选择的光纤超声传感器；通过整合光源、传感器及解调系统，研制了地震物理模型光纤超声实验样机；在实验室完成了对不同种物理模型逐点扫描，并对多种地震物理模型进行了反演成像。. 项目执行过程中，搭建了一套基于多种类型光纤光栅地震检波器、以及配套光纤传感用光源及专用解调仪的地震勘探光纤检系统样机，其检波器在响应带宽（10-2kHz）、灵敏度（10pm/G）、耐高温高压（350 ℃，100MPa） 等技术水平指标上都达到了先进水平。根据实验室模拟地震波勘探的需求，搭建了一套基于多种类型光纤超声传感器的地震物理模型成像样机，可实现宽频带多通道超声信号采集，地震物理模型成像效果优于压电陶瓷传感器。项目共发表项目基金标注的学术论文34篇，其中31篇为SCI检索。 申请发明专利12项，其中授权专利6项。共培养硕士研究生7人，博士研究生6人，青年教师5人。 课题组通过国际会议、邀请国外专家访问等方式，进行了广泛深入的学术交流与合作。