海洋CSEM接收系統(tǒng)中傳感器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、分類號(hào)UDC學(xué)校代碼：10616成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文海洋CSEM接收系統(tǒng)中傳感器的研究與設(shè)計(jì)胡勇指導(dǎo)教師姓名及職稱祝忠明副教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)名稱信號(hào)與信息處理論文提交日期2014521論文答辯日期2014530學(xué)位授予單位和日期成都理工大學(xué)(年月)答辯委評(píng)閱人2014年05月摘要海洋CSEM接收系統(tǒng)中傳感器的研究與設(shè)計(jì)摘要海洋CSEM工作原理是采用船載可移動(dòng)水平電偶極子源發(fā)射電磁波與置于海底的陣列電磁接收器接收來(lái)自海底地層的電

2、磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)配合完成的，通過(guò)對(duì)接收到的電磁場(chǎng)信號(hào)處理解釋得到海底地層的電阻率分布，借助電阻率與儲(chǔ)層含油氣飽和度的密切關(guān)系，用于直接探測(cè)海底地層下的含油氣性。其優(yōu)點(diǎn)有：深水區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)、連續(xù)測(cè)量方便、探測(cè)范圍大、成本低、效率高、耗時(shí)短、受自然條件的影響較小、抗干擾能力強(qiáng)，最為重要的是可控源電磁探測(cè)技術(shù)可以提高油氣檢測(cè)的可靠性，大致確定含油氣區(qū)異常的相對(duì)位置和含油氣高阻層異常的似深度。我國(guó)至今仍沒(méi)有實(shí)用化的CSEM相關(guān)設(shè)備，CSEM相關(guān)方法理論

3、研究也處于只有高等院校和個(gè)別研究院所的分散研究階段。我國(guó)海域還未進(jìn)行過(guò)一次CSEM探測(cè)。開(kāi)展該項(xiàng)技術(shù)的研究，打破國(guó)外的技術(shù)封鎖和壟斷，勢(shì)在必行。而傳感器作為整個(gè)設(shè)備中接收信號(hào)的核心器件，它的好壞將會(huì)直接影響到海底含油氣性的結(jié)果分析，最后影響到整個(gè)探測(cè)工作的成敗。所以如何選擇和制作出能滿足需求的傳感器變得尤為重要的。本文主要針對(duì)沉底式的CSEM方法做分析研究。其優(yōu)點(diǎn)在于：接收裝置可以放置在海床表面，發(fā)射源位于海底向上30到50m的距離前行

4、，這種工作方式使得發(fā)射的電磁信號(hào)穿透能力強(qiáng)，對(duì)地層以下較淺的目標(biāo)探測(cè)分辨率高。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：1分析海洋可控源電磁勘探的工作原理、工作方式分類和勘探設(shè)備。2對(duì)海洋可控源電磁法的接收系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計(jì)做分析與研究。重點(diǎn)對(duì)艙體裝置的材料選取、安全承壓性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與接收系統(tǒng)的沉放和回收過(guò)程做分析研究。3對(duì)海底電場(chǎng)信息采集技術(shù)做分析研究。首先分析水下電場(chǎng)測(cè)量的工作原理，對(duì)電極材料的選取及基本制作工藝做分析研究，最后提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方

5、案。4對(duì)海底磁場(chǎng)信息采集技術(shù)做分析研究。從海底磁場(chǎng)測(cè)量的工作原理出發(fā)，對(duì)弱磁檢測(cè)技術(shù)做介紹，研究磁傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及線圈構(gòu)成的振蕩電路，完成相關(guān)參數(shù)的公式推導(dǎo)，對(duì)線圈設(shè)計(jì)和磁芯設(shè)計(jì)做分析研究。本文的研究側(cè)重于磁場(chǎng)傳感器的分析研究及設(shè)計(jì)上。首先闡述其工作原理，對(duì)線圈電路中三個(gè)電氣參數(shù)做計(jì)算推導(dǎo)并分析其影響因素，提出了相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)磁芯有效磁導(dǎo)率做優(yōu)化分析。而后完成了對(duì)磁芯和線圈的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。最后得出結(jié)論：在制作海底磁傳感器時(shí)磁