当前位置:主页 > 科技论文 > 地质论文 >

基于三元伪随机编码的冲击夯可控震源技术研究

发布时间:2018-06-02 07:22

  本文选题:冲击夯可控震源 + 三元伪随机编码 ; 参考:《吉林大学》2017年硕士论文


【摘要】:在一些环境敏感地区比如城市以及复杂山区的地质勘查和矿产资源勘探中,车载式可控震源体积大,在复杂地形下移动不方便,难以开展地震勘探工作。目前我国的矿产资源多处于山区,地形复杂,交通不方便。而冲击夯可控震源作为一种体积小,质量轻,移动方便而且输出力大的一种可控震源在上述地区进行地质勘查发挥着极大的优势。在冲击夯可控震源的研究中,高分辨率和高信噪比一直是备受关注的热点问题,也是亟需解决的问题。传统的冲击夯可控震源控制方式中,在冲击夯连续冲击时,由于振动信号是周期性的,使得相关解码记录中存在着严重的相关干扰,旁瓣效应非常严重。相比于传统的控制方式,改进的二元伪随机编码控制方式,减小了相关干扰,但是二元伪随机编码的自相关函数存在着旁瓣效应,制约了地震记录的分辨率和信噪比的提高。本文针对上述控制方法中存在的问题,提出了基于三元伪随机编码的冲击夯可控震源控制方法,并设计了激励信号发生器,进行野外实验,证明了该方法的有效性。首先研究了三元伪随机编码技术以及编码序列生成原理。通过对三元伪随机编码自相关的分析,结果表明三元伪随机编码的自相关函数无旁瓣效应,类似于完美的脉冲函数。其次详细的介绍了三元伪随机编码技术在冲击夯可控震源控制中的应用,提出编码匹配原则,每一种编码对应于冲击夯的不同振动状态。根据编码匹配原则,设计了激励信号发生器,实现冲击夯可控震源的编码控制方式。并针对冲击夯可控震源的机械特性,导致一些信号不能正确输出的缺点,在控制过程中加入了反馈控制模块,利用传感器采集基板上的震动信号,实时检测冲击夯可控震源输出信号的正确性。软硬结合实现了冲击夯可控震源的三元伪随机编码控制,为冲击夯可控震源技术的发展提供了新的方向。最后进行了实际实验。首先,通过对比验证采集的震动信号和编码序列对应的振动信号的一致性,确定激励信号发生器可以正确发出控制信号;其次,对比了通过二元伪随机控制方法和三元伪随机编码控制方法下采集得到的相关地震记录,实验结果表明三元伪随机编码控制方法得到的相关地震记录相关干扰明显减少;自相关结果中主瓣和旁瓣的比值明显提升,提高了信噪比;在频谱分析中,明显拓宽了频带范围,提高了分辨率。以上结果表明本文设计的控制方法是可行的和有效的。而且在文中也探讨了不同控制参数对实验结果的影响,在实际控制中要根据实验要求以及勘探条件合理设置实验参数。最后对本文进行了总结与展望,并对以后的研究提出了建议。
[Abstract]:In some environmentally sensitive areas, such as urban and complex mountain areas, it is difficult to carry out seismic exploration because of the large volume of vehicle-borne vibroseis and the inconvenient movement under complex terrain. At present, the mineral resources of our country are mostly in the mountainous area, the terrain is complex, the transportation is not convenient. As a kind of vibroseis with small volume, light weight, convenient movement and large output force, impact tamping vibroseis plays a great advantage in geological exploration in the above-mentioned areas. In the research of impact compaction vibroseis, high resolution and high signal-to-noise ratio (SNR) are always the hot issues which need to be solved. In the traditional control mode of shock tamping vibroseis, during continuous impact ramming, the vibration signal is periodic, so there is serious correlation interference in the correlation decoding record, and the sidelobe effect is very serious. Compared with the traditional control method, the improved binary pseudorandom coding method reduces the correlation interference, but the sidelobe effect exists in the autocorrelation function of binary pseudorandom coding, which restricts the improvement of resolution and signal-to-noise ratio of seismic records. In order to solve the problems in the above control methods, this paper presents a control method of shock tamping vibroseis based on the pseudorandom coding of three elements, and designs an excitation signal generator, which is proved to be effective by field experiments. Firstly, the ternary pseudorandom coding technique and the principle of coding sequence generation are studied. By analyzing the autocorrelation of pseudorandom coding, the results show that the autocorrelation function of pseudorandom coding has no sidelobe effect, which is similar to the perfect pulse function. Secondly, the application of ternary pseudorandom coding technology in the control of shock tamping vibroseis is introduced in detail, and the coding matching principle is proposed. Each coding corresponds to different vibration states of impact compaction. According to the principle of coding matching, the excitation signal generator is designed to realize the coding control of shock compaction vibroseis. Aiming at the mechanical characteristics of the shock tamping vibroseis, some signals can not be output correctly. In the control process, feedback control module is added, and the vibration signals on the substrate are collected by the sensor. The correctness of the output signal of shock tamping vibroseis is detected in real time. The pseudorandom coding control of shock tamping vibroseis is realized by the combination of soft and hard, which provides a new direction for the development of shock tamping vibroseis technology. Finally, a practical experiment is carried out. Firstly, by comparing and verifying the consistency of the vibration signal collected and the corresponding vibration signal of the coding sequence, it is determined that the excitation signal generator can send out the control signal correctly; secondly, The correlation seismic records obtained by binary pseudorandom control method and ternary pseudorandom coding control method are compared. The experimental results show that the correlation interference of seismic records obtained by ternary pseudorandom coding control method is obviously reduced. In the autocorrelation results, the ratio of the main lobe to the sidelobe is obviously increased, and the signal-to-noise ratio is improved. In the spectrum analysis, the frequency band range is obviously broadened and the resolution is improved. The above results show that the control method designed in this paper is feasible and effective. The influence of different control parameters on the experimental results is also discussed in this paper. The experimental parameters should be reasonably set according to the requirements of the experiment and the exploration conditions in the actual control. Finally, this paper is summarized and prospected, and suggestions for future research are put forward.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陶知非;世纪之交论可控震源的发展与变化[J];物探装备;2000年01期

2 李稳平,赵贺强,张伟;关于国产可控震源康明斯发动机的使用问题[J];物探装备;2000年03期

3 王迎春;可控震源系统常用词汇习惯译法[J];物探装备;2000年03期

4 季广森,刘学超;浅淡恶劣环境中可控震源的使用方法[J];物探装备;2002年03期

5 鞠昭华;可控震源在勘探中穿越城区的管理[J];物探装备;2002年04期

6 刘金中;马铁荣;;可控震源的发展状况[J];石油科技论坛;2008年05期

7 刘金中;马磊;刘志刚;;可控震源培训仿真平台及应用[J];物探装备;2009年01期

8 孙洁;;如何做好可控震源的质量监控[J];物探装备;2009年03期

9 吴宗珂;;三组可控震源在复杂工区交替施工的实现[J];物探装备;2011年06期

10 翟俊伟;章多荣;宁宏晓;付强;;可控震源源驱动交替扫描高效采集实践[J];青海石油;2011年04期

相关会议论文 前10条

1 王永芳;邓东;李彩霞;;一种石油勘探用可控震源车架有限元分析[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年

2 赵春蕾;卢川;郝天珧;张妍;;高精度组合式轻便小型可控震源的研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度(第13届)学术论文汇编——科技支撑系统[C];2014年

3 伍建;王润秋;张晓磊;;可控震源地震数据谐波滤除方法研究[A];中国地球物理2013——第十八专题论文集[C];2013年

4 卢川;游庆瑜;;用于金属矿探测的便携式精密可控震源系统研制[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

5 张洁;周辉;张红静;;可控震源高保真地震数据采集方法的炮集分离技术[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

6 常旭;程大祥;刘伊克;王红落;尤建军;;伪随机可控震源方法在近地表强噪声勘探中的应用[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年

7 常旭;李林新;刘伊克;王红落;;北京断陷黄庄—高丽营断层伪随机可控震源地震剖面[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年

8 张林行;林君;陈祖斌;;电磁驱动可控震源地震勘探中的数据传输技术研究[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年

9 张红静;周辉;张洁;田玉昆;;压制谐波噪声的一种方法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

10 高少武;赵波;贺振华;;可控震源与炸药震源地震数据匹配[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 孟可;可控震源长寿的奥秘[N];中国石油报;2004年

2 东方物探技术专家 震源服务中心副总工程师 刘金中;低频可控震源应用前景广阔[N];中国石油报;2014年

3 集团公司工程技术公司 张卫军;转变发展方式 推进可控震源应用[N];中国石油报;2010年

4 李金生;沙特可控震源地震勘探技术[N];中国石油报;2005年

5 本报记者 黄普根 通讯员 张永久;可控震源技术进步里程碑[N];中国石油报;2011年

6 记者 马永 通讯员 陶枞;东方物探掌控低频可控震源技术[N];中国石油报;2014年

7 王刚毅 黄志海;南方山地勘探首次运用可控震源[N];中国石化报;2006年

8 记者 马永邋通讯员 王霞;东方物探履带轮系可控震源研制成功[N];中国石油报;2007年

9 本报记者 黄普根 通讯员 张永久;新技术新工法扬威北疆[N];中国石油报;2014年

10 卢红兵;创新工作方法助推生产安全[N];中国石油报;2008年

相关博士学位论文 前7条

1 孙锋;海洋电磁式可控震源关键技术研究[D];吉林大学;2009年

2 倪宇东;可控震源地震勘探新方法研究与应用[D];中国地质大学;2012年

3 高健;可控震源编码激发技术研究[D];吉林大学;2013年

4 杨志超;电磁式可控震源地震信号检测关键技术研究[D];吉林大学;2015年

5 张林行;基于接力式以太网的可控震源地震勘探数据传输技术研究[D];吉林大学;2007年

6 刘玉海;不同震源地震数据资料闭合问题的研究[D];西南石油大学;2013年

7 王俊秋;可控震源金属矿地震勘探关键技术与试验[D];吉林大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 周游;基于GMM地质预报用精密可控震源基础研究[D];山东大学;2015年

2 王丹;整形滤波法可控震源地震数据谐波干扰压制[D];中国地质大学(北京);2015年

3 张正帅;基于时变窄带滤波技术提取可控震源扫频信号方法研究[D];中国地震局地震预测研究所;2015年

4 贾超;电磁式可控震源扫描信号自适应控制技术研究[D];吉林大学;2016年

5 马瑞琪;电磁式可控震源锁相控制与广义预测控制方法[D];吉林大学;2016年

6 郭勇;可控震源高效采集噪音特点及其压制方法研究[D];西南石油大学;2016年

7 李娜;基于三元伪随机编码的冲击夯可控震源技术研究[D];吉林大学;2017年

8 赵仕英;可控震源振动器失效分析及重锤密封性能研究[D];西南石油大学;2017年

9 张浩辰;铰接可控震源侧倾稳定性及抗侧滚扭杆防翻机构研究[D];西南石油大学;2017年

10 高健;脉冲编码可控震源信号设计与系统研究[D];吉林大学;2009年



本文编号:1967915

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/1967915.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户93e62***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com