导读:本文包含了钻孔雷达论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钻孔雷达,油气储层构造,gprMax,测井
钻孔雷达论文文献综述
王旭东[1]（2019）在《钻孔雷达探测油气储层的可行性研究》一文中研究指出目前钻孔雷达已广泛应用于工程、勘察等领域,发挥了重要作用,但在石油领域的应用却相对滞后。声波测井等传统测井技术探测范围小,只能探测井周小规模结构异常;地震勘探等常规地面地球物理手段探测范围大,能探测到百米以上规模结构异常;钻孔雷达探测在钻孔中进行,探测范围处于二者之间,刚好填补这段探测距离的空白,又因其具有较高分辨率,得到的信息也更加可靠。因此,论证钻孔雷达在测井应用中的可行性就至关重要,这种可行性包括对地质体的识别和对不同类型储层构造的识别上,如果可以,那么它的应用将会给测井行业带来新的可能。基于上述事实,本文利用开源软件gprMax 3.0对钻孔雷达在石油测井中的应用进行了一系列的模拟。首先,考虑在雷达测井过程中不可避免要探测到的构造信息,这类信息的识别能有效判断当前钻孔地质环境,对判断油气藏位置储量等信息有积极意义。本文设计了四种常见层状构造模型,包括水平层、倾斜层、薄层和断层,正演模拟得到的雷达剖面的信号特征如下:钻孔雷达对水平层的反射呈“K”型,上下层反射波能量相同;对倾斜层反射波能量有差异,且出现能量较强的折射波;通过井孔内折射波的延伸可以识别薄层判断薄层厚度;断层结果中有明显的断层面的反射波,但对断层内部的异常体无法识别。目前世界上已知的油储类型有很多,近年来深层碳酸盐岩岩溶风化壳洞缝型油气藏油气藏已逐渐成为勘探开发中最主要的油气藏类型之一,因此本文主要探究钻孔雷达对这两种油气藏中不同类型储层构造的识别能力。通过搜集资料,设计建立四种常见的碳酸盐岩储层构造,包括孔洞构造、裂缝构造、缝洞构造和断层构造,分析模拟结果可知,钻孔雷达对串珠状孔洞构造的识别效果很好,能够识别轴心平行井轴的串珠状并辨别孔洞个数,但对于轴心垂直于井轴的孔洞组不能辨别孔洞个数;对走向平行于井轴的裂缝带能有效识别,包括识别裂缝长度、延伸方向和裂缝带走向;对缝洞构造同样可以识别;对断层衍生裂缝,由于地质作用裂缝走向基本垂直于井轴,结果表明,钻孔雷达对这类储层构造的识别不可行。钻孔雷达对地下介质的探测还有很多影响因素,在井孔环境的变化和钻孔雷达系统的设置上同样有许多问题需要进一步探究。因此本文设计相关模型,对井孔环境,包括井壁塌陷导致的扩径、井径大小和水基泥浆的矿化度等及天线基本参数的设置等影响钻孔雷达探测效果的因素进行探究和分析。结果表明扩径现象钻孔雷达对其有明显的信号反应;泥浆矿化度影响泥浆电导率,电导率增大导致回波损耗增大,过大电导率导致回波相位畸形;井径、泥浆相对介电常数和收发距的变化对钻孔雷达的异常体回波信号响不大;天线中心频率影响钻孔雷达分辨率,同时也会增大电磁波损耗,生产中应根据需要进行设定。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
管张生[2]（2019）在《岩溶钻孔雷达探测技术在工程勘察中的应用——以芜湖市轨道交通1号线为例》一文中研究指出探地雷达作为一种快速高效、高精度的无损检测技术,在水电工程中的应用日益广泛。通过对芜湖市轨道交通1号线探地雷达探测工作实例,介绍探地雷达技术在岩溶地区探测溶蚀带、溶洞的应用。(本文来源于《西部探矿工程》期刊2019年03期）
贾龙,蒙彦,潘宗源,殷仁朝[3]（2019）在《钻孔雷达反射成像在岩溶发育场地探测中的应用》一文中研究指出我国岩溶区分布广泛,且复杂的岩溶现象对建筑安全、地基稳定以及场地勘察有较大影响。钻孔雷达作为一种井中地球物理方法,可以利用地下介质的物性差异查明岩溶发育的情况,弥补常规勘察手段在探测岩溶发育场地中存在的不足。依据钻孔雷达单孔反射信号的同相轴特征、反射波首波走时和反射波的衰减等特征,可判断钻孔周边未揭露溶洞和裂隙的分布,确定钻探揭露溶洞的水平方向直径以及岩石完整性,从而达到查明各种岩溶形态的规模、空间密度及其分布规律的目的,为工民建各项工程建设的设计和施工提供准确详尽的地质资料,确保工程的稳定性。(本文来源于《中国岩溶》期刊2019年01期）
王文天[4]（2018）在《定向钻孔雷达方位识别及叁维成像算法研究》一文中研究指出探地雷达是一种应用广泛的地球物理方法。地面雷达可以对目标进行无损探测,但是探测深度有限。钻孔雷达可以接近目标地质体,在探测深度方面,比地面雷达有了大幅度的提升。但是传统的钻孔雷达无法在单孔情况下对地下目标进行方位识别,而多孔测量会让花费成倍的增加。定向钻孔雷达可以在单孔中对目标方位进行精确测量。定向钻孔雷达包括定向发射和定向接收两种形式,本文研究定向接收。本文研究的定向接收天线采取天线阵列的形式,包括位于东、南、西、北四个方位的全向接收天线。根据四个接收天线接收信号相位的不同来进行方位识别。传统的方位识别算法包括反正切法算法和残差法算法。反正切法算法是将接收到的电场数据合成磁场数据,利用磁场数据的东西方向分量和南北方向分量的反正切关系进行方位识别。残差法算法是假设信号以不同的方位角入射,计算相应方位角下接收天线接收到的信号,再将计算值与实测值做差求取绝对值,即求残差。残差最小值对应的方位角即为所求。空间谱方法是通过计算空间中各个方位的能量来估计方位角的方法。相比于反正切法算法与残差法算法,空间谱方法具有更强的抵御随机噪声的能力。多重信号分类算法(MUSIC算法)是传统的空间谱方法。MUSIC算法既适用于均匀线阵,又适用于均匀圆阵。MUSIC算法需要求取接收信号组成矩阵的协方差矩阵,再求协方差矩阵的特征值和特征向量。大特征值对应的特征向量组成信号子空间。小特征值对应的特征向量组成噪声子空间。利用信号子空间与噪声子空间的正交关系构造MUSIC算法的空间谱。通过对不同方位计算MUSIC算法的空间谱,最大值对应的方位即为来波方位。本文在MUSIC算法的基础上提出并实现了基于波束空间的多重信号分类算法(BS-MUSIC算法)。BS-MUSIC算法是通过将四个接收天线的接收信号合成两个波束,再对这两个波束作为通道利用MUSIC算法进行方位识别。因此,计算量由原来的对四维数组的处理降为为对二维数组的处理,因而降低了运算量、节省了运算时间。线性预测算法也是空间谱估计算法。本文对线性预测算法进行改进,提出并实现了基于定向钻孔雷达系统的线性预测算法。线性预测算法是通过对未来或者之前数据的预测,求取权系数。再利用权系数构造线性预测空间谱,进而求取方位角的方位识别算法。通过对未来数据进行预测求取权系数的方法称为前向预测算法;通过对过去数据进行预测求取权系数的方法称为后向预测算法;对未来和之前的数据同时预测求取权系数的方法称为双向预测算法。传统的线性预测算法仅仅适用于均匀线阵。本文将定向钻孔雷达系统的四个接收天线分为东西向的均匀线阵和南北向的均匀线阵。为了提高运算精度,对这两个均匀线阵分别增加虚拟天线,使得东西向的均匀线阵和南北向的均匀线阵分别具有四个接收天线。再将线性预测算法应用于这两个线阵,并将这两个线阵的方位识别结果进行综合。最终求得波达方向。井眼、探管、以及接收天线之间的相互影响对方位识别造成严重的干扰。本文利用带子网格的FDTD算法对上述情况进行数值模拟。在仅考虑井眼情况下,井内仅有一个发射天线和一个接收天线时,井内流体的介电常数越大,直达波信号越强,反射信号越后延,同时波形畸变也越严重。在井内有一个发射天线和位于东、南、西、北,四个方位的接收天线时,接收天线的阵列半径越大,接收信号的区分度越好,井内流体的相对介电常数越大,接收信号中的谐振越强烈。经数值模拟谐振是由反射波在接收天线之间来回震荡形成的。在同时考虑井眼和探管时,探管直径越大,接收信号的区分度越好;井内流体的相对介电常数越大,直达波和反射信号强度均增大;探管的相对介电常数越大,接收信号中谐振现象越明显。由于井眼和探管的存在会让电磁波发生反射和折射,进而影响接收信号的相位信息,对目标的方位识别结果造成严重干扰。将考虑井眼和探管的接收数据,按照均匀介质下的方位识别算法求得的方位角称为视方位角。本文通过求得射入各个接收天线的电磁波的传播路径,找到视方位角和真方位角之间的关系,并把这个关系称为井眼周围不均匀性的校正关系。并用GprMax模拟数据对校正关系进行验证,结果表明,校正关系可以有效地消除井眼和探管的影响。基于井眼周围不均匀性的校正关系,本文对方位识别算法进行改进。本文提出并实现了利用方位角合成纵横切片的算法,并利用偏移成像算法对各个方位的纵向切片进行偏移处理,最终实现对偏移后的数据进行叁维成像的算法。本文利用带子网格的FDTD算法合成数据,对生产实践中遇到的主要情况进行数值模拟。本文模拟了叁个模型,分别为孤立目标、穿井目标、以及孤立目标和穿井目标的组合。经计算,方位识别和成像算法得到以上模型的有效验证,因此本文提出的算法具有普遍适用性。最后,本文设计实验对于以上方位识别算法提出检验。设计的实验包括变收发距实验和变方位角实验。将实验所得数据利用各方位识别算法进行计算,所得结果均符合目标模型。因此,本文提出的算法具有实际应用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
刘四新,王文天,鹿琪,李宏卿,傅磊[5]（2018）在《基于反正切法的定向钻孔雷达叁维成像算法》一文中研究指出作为探地雷达的一种特殊方式,定向钻孔雷达系统除了能够探测地下目标的深度和径向距离外,还能够对钻孔四周目标进行方位识别,进而利用所求方位进行叁维成像。本文所研究的定向钻孔雷达包含一个发射天线和4个接收天线,4个接收天线等角度分布在垂直于井轴的圆环上。基于4个接收天线所接收到的四个信号的微弱不同,提出利用反正切法计算目标方位角,再利用方位角和各道信号组合计算井周地层纵横切片的算法,最终实现钻孔雷达叁维成像算法。利用数值模拟结果检验了算法的正确性。(本文来源于《物探与化探》期刊2018年02期）
谢光驰[6]（2018）在《钻孔雷达系统收发天线的仿真设计》一文中研究指出在越来越多的工程应用中,地面探地雷达可以满足人们探测地下的地质环境需求,但是高介电常数的介质会抑制信号的传输距离,导致探测范围有限,所以在井中运用钻孔雷达进行探测越来越受到重视。本文结合钻孔雷达天线的设计要求,仿真设计了钻孔雷达系统收发天线,分别为:全向加载偶极子发射天线和全向圆极化发射天线、圆柱形单极子定向天线。本文首先围绕钻孔雷达和钻孔雷达收发天线介绍了其国内外发展及研究现状,然后简要阐述了钻孔雷达技术原理及天线理论基础,在电磁波传播过程中造成影响的因素,以及雷达波的探测范围和介质电磁性质的关系,接着分析讨论了钻孔雷达系统工作频率,分析了对馈电脉冲的选择,然后系统介绍了天线频域和时域的特性参数以及钻孔雷达天线特点、天线小型化技术,最后是本文设计的叁款收发天线,具体如下:设计了一种电阻加载的偶极子全向发射天线,采用加载方式,在偶极子的两臂上隔相同距离加载电阻,并在电磁仿真软件上仿真优化,分析天线参数变化对天线性能的影响,扩展了天线带宽,同时降低了天线辐射脉冲的拖尾震荡;其次对比线极化波,圆极化波具有抗干扰能力强等优点,由此设计了一款由四个倾斜放置的宽带偶极子实现全向圆极化辐射的发射天线,其中偶极子的倾斜角度为45°,馈电网络包括四个宽带巴伦和一个阻抗匹配电路,对这四个宽带偶极子进行馈电,仿真优化后天线具备宽频带、低不圆度、结构紧凑的特点,实现了优秀的方位面全向辐射性能;再次,为了使钻孔雷达系统能更加小型化,具有较高分辨率,设计了一款圆柱形单极子定向天线,顶端集总参数加载并与钻孔共形,天线的高度、直径分别为182mm、67mm,采用一阶高斯脉冲信号对天线进行馈电,实现了较好的低频时域特性和定向性,在最优参数下加工了天线,经过调试,测试结果和仿真结果一致。最后总结全文,阐述了本文特点和不足之处,展望了钻孔雷达系统收发天线的未来。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
王文天,刘四新,鹿琪,李宏卿,傅磊[7]（2018）在《基于改进残差法的定向钻孔雷达叁维成像算法》一文中研究指出钻孔雷达是探地雷达的一种。传统的钻孔雷达可以确定目标地质体的深度,却无法判定目标地质体的精确方位;定向钻孔雷达不仅可以确定目标地质体的深度,还可以精确地确定目标地质体的方位。本文研究的定向钻孔雷达包括1个发射天线和4个接收天线。本研究通过增加移动窗口,进行窗口内的方位识别计算来实现残差法的改进。传统的残差法只能对一个目标进行方位识别;改进后的残差法可对井眼周围任意多个目标进行方位识别,并且利用4个接收天线所接收到波形的不同来确定目标地质体的精确方位,并开发了叁维成像算法。最终利用模型得到合成数据,求得方位角,结合方位角进行叁维成像,叁维成像结果中井眼的正东方向和正南方向都有一个明显的异常,与原模型吻合良好。(本文来源于《吉林大学学报(地球科学版)》期刊2018年02期）
朱成成[8]（2018）在《钻孔雷达电磁波传播及异常地质体探测》一文中研究指出钻孔雷达是上世纪九十年代引入中国的新兴地质探测方法,它是探地雷达的一种井中探测模式。依靠所发射的电磁波信号对地下深层的裂隙及异常体进行探测分析。由于对地下探测深度的优势及其相对于地表雷达更高的分辨率,因此被认为具有较好的应用前景。近些年来,在重大工程的选址设计及矿藏工程的安全隐患排查方面都有着较为成功的应用,提高了工程活动中的经济性。本文首先介绍了钻孔雷达的测量模式:单孔测量、井中—地面测量及跨孔测量,并阐明了其测量原理。从Maxwell方程组以及电磁波的波动性、衰减性和介质的电性参数等方面对电磁波的传播进行分析,确定了研究异常地质体在地层中对雷达波的单孔反射规律。基于YEE式算法,根据Maxwell方程组推导出二维TM波磁场分量和电场分量的差分格式。使用基于FDTD的Gprmax方法对二维TM波传播进行正演模拟。建立地下空间及异常体的物理模型,赋予电磁波传播影响因素:介质的电导率(σ)、介电常数(ε)及钻孔雷达的中心频率(f)不同数值进行正演模拟,得到相应的雷达剖面图。从剖面图可以看出,同一雷达,当电导率保持不变,随着介电常数的增加,雷达波反射信号强度逐渐增强,探测距离增加;同一雷达,当介电常数不变,随着电导率的增加,雷达波反射信号强度逐渐减弱,探测距离减少;不同中心频率雷达在相同的地质环境中反射信号强度逐渐增强但冗杂信号大大增加,探测距离逐渐减少。在模拟的众多雷达剖面图相中,信息较为分散,在实际应用中难以提取,为解决这一问题,本文引入灰度这一概念,从雷达剖面图像中提取灰度值。分别对应电磁波对异常地质体的响应信号强度(Q)和探测距离(S),从数据的角度将电磁波的传播规律进行量化处理,拟合了高度统一的规律曲线,具体分析了叁大因素对电磁波传播的影响。运用本文总结的规律,在双鸭山与长春净月工程实例中,根据已经得到的场地地层电性参数、岩石类型等参数,确定选用的钻孔雷达类型,并由规律曲线判断钻孔雷达对其异常体探测的信号强度与探测距离,评估雷达在该探测中的可行性。在取得实地探测数据后,经过滤波降噪处理得出该地层雷达剖面图,将其与该地区地层数据资料和试样分析结果相对比,验证了钻孔雷达探测数据的准确性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-03-01）
刘四新,王文天,傅磊,刘新彤[9]（2017）在《基于BS-MUSIC的定向钻孔雷达叁维成像算法》一文中研究指出定向钻孔雷达由位于井中的一个发射天线和分布于圆环上的呈等角度分布的四个接收天线组成,能确定井旁地质目标的深度和方位.然而,目标方位确定和叁维成像的算法问题一直是该技术面临的挑战.本文将空间谱估计中的BS-MUSIC算法应用于定向钻孔雷达目标方位识别算法中,在此基础上提出并实现了利用四个接收天线的信号对井周地质体进行叁维空间成像的算法.使用合成数据对以上算法的效果进行验证,并和通常的MUSIC算法进行比较,结果表明,MUSIC算法和基于波束空间的MUSIC算法均可以在方位确定和叁维成像方面取得非常好的效果,但计算速度方面,BS-MUSIC算法相比于MUSIC算法有了非常明显的提升.(本文来源于《地球物理学报》期刊2017年12期）
王文天,刘四新[10]（2015）在《定向钻孔雷达数据的叁维成像算法研究》一文中研究指出钻孔雷达是探地雷达的一种重要方式。它是将探地雷达应用到井孔中的一种技术。传统的钻孔雷达可以确定目标地质体的深度。它却无法判定目标地质体的精确方位。定向钻孔雷达不仅可以确定目标地质体的深度,还可以精确地确定目标地质体的方位。本文研究的定向钻孔雷达包括一个发射天线和四个接收天线(四个接收天线分别分布在东、南、西、北四个方位)。本文的重点在于通过分析四个接收天线所接收到波形的微弱不同,来确定目标地质体的精确方位。实现定向钻孔雷达的叁维成像算法,并用Gpr Max合成的数据对其进行检验。(本文来源于《2015中国地球科学联合学术年会论文集（十五）——专题41环境地球物理方法技术与研究进展、专题42浅地表地球物理进展、专题43工程地球物理技术进展与应用》期刊2015-10-10）
钻孔雷达论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
探地雷达作为一种快速高效、高精度的无损检测技术,在水电工程中的应用日益广泛。通过对芜湖市轨道交通1号线探地雷达探测工作实例,介绍探地雷达技术在岩溶地区探测溶蚀带、溶洞的应用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钻孔雷达论文参考文献
[1].王旭东.钻孔雷达探测油气储层的可行性研究[D].吉林大学.2019
[2].管张生.岩溶钻孔雷达探测技术在工程勘察中的应用——以芜湖市轨道交通1号线为例[J].西部探矿工程.2019
[3].贾龙,蒙彦,潘宗源,殷仁朝.钻孔雷达反射成像在岩溶发育场地探测中的应用[J].中国岩溶.2019
[4].王文天.定向钻孔雷达方位识别及叁维成像算法研究[D].吉林大学.2018
[5].刘四新,王文天,鹿琪,李宏卿,傅磊.基于反正切法的定向钻孔雷达叁维成像算法[J].物探与化探.2018
[6].谢光驰.钻孔雷达系统收发天线的仿真设计[D].电子科技大学.2018
[7].王文天,刘四新,鹿琪,李宏卿,傅磊.基于改进残差法的定向钻孔雷达叁维成像算法[J].吉林大学学报(地球科学版).2018
[8].朱成成.钻孔雷达电磁波传播及异常地质体探测[D].吉林大学.2018
[9].刘四新,王文天,傅磊,刘新彤.基于BS-MUSIC的定向钻孔雷达叁维成像算法[J].地球物理学报.2017
[10].王文天,刘四新.定向钻孔雷达数据的叁维成像算法研究[C].2015中国地球科学联合学术年会论文集（十五）——专题41环境地球物理方法技术与研究进展、专题42浅地表地球物理进展、专题43工程地球物理技术进展与应用.2015