海洋可控源电磁现场数据预处理软件开发

发布时间：2020-10-19 08:58

　　 海洋可控源电磁法是一种通过油气资源与周边沉积物的电阻率存在差异的原理判定海底油气资源位置,预估储层价值的一种资源勘探方法。在国内外的研究中,海洋可控源电磁法已经取得了重大进展。在理论方面,海洋可控源电磁法已经逐步走向成熟;在仪器方面,一系列大型海洋可控源电磁勘探仪器的研发,标志了海洋可控源电磁系统正在从理论走向实践;在数据处理方面,也出现了不少完善可靠的数据处理方法成果。但是在处理大量海洋可控源电磁数据时,除理论方法的支持外,还需要依靠便捷高效的数据处理软件。就目前来看,我国海洋可控源电磁数据处理软件仍存在处理效率低、可视化界面缺失等问题。大部分海洋可控源电磁数据处理软件都是基于MATLAB,JAVE,FORTRAN进行开发,尚没有比较简便高效的海洋可控源现场数据处理软件出现。现有的软件主要依靠零散程序进行数据处理,因此存在操作复杂、出错率高、效率低下等问题。海洋可控源数据处理的过程包括数据预处理和数据反演,数据预处理软件是海洋可控源数据处理过程的重要组成部分,高效的海洋可控源电磁现场数据预处理软件亟待开发。本文以现有的海洋可控源电磁法基本原理为基础,通过对海洋可控源电磁数据处理方法的学习,利用VC++6.0的MFC框架编写出应用于海洋可控源电磁现场数据预处理的软件。将软件工程与数据处理相结合,进行高效数据预处理软件开发,使得海洋可控源电磁数据预处理软件能够对原始数据进行数据预览,状态查询及功能计算等操作。通过数据预览对采集数据进行初步信号判定,并获取能量谱密度、相干系数、功率谱密度等信息,对计算到的结果进行绘图并保存,对现场数据进行快速评价,提升海上现场施工效率。项目组于2018年在天然气水合物目标海域进行了海洋可控源电磁勘探,并在现场通过海洋可控源电磁现场数据预处理软件对采集到的数据进行了预处理操作,证明了软件的可靠性与高效性。表明本软件交互性良好、操作简便、结果可靠。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P631.325;TP311.52
【部分图文】：

数据处理的第一步就是读取原始数据将时域信号转换成频域信号，之后依据需求进行功能计算。本文根据这一需求，基于 VC++6.0 编写了应用于海洋可控源电磁现场数据预处理的软件，这一软件可对原始数据进行数据预览状态查询等操作，对采集数据进行初步观察，并依据需求对原始数据进行功能计算，获取能量谱密度、相干系数、功率谱密度等信息并保存，以备未来利用其他处理算法对所获得的信息进行再处理。1.4 项目依据海洋可控源电磁探测系统的工作方式有很多种，中国地质大学（北京）主要承担了海底静态测量和双船拖曳测量两种海洋可控源电磁仪器的研制。拖曳测量方法的工作原理图如图 1-1 所示。

文主要依据“南海天然气水合物勘查技术研发”项目，所开发中国地质调查局广州海洋地质调查局与中国地质大学（北京）资源探测系统中，该系统具有大功率、低噪声、大动态范围的探测系统主要由拖曳发射机、海底电磁接收机组成。磁发射系统是由船载大功率发电机提供电力，通过甲板变压及水下功率及信号传输的深拖缆，将电力和监控信号输送至海底再经过水下变压和整流，在发射机主控单元的控制下，通过功和发射偶极，把大功率电磁波发射到海底。其发射系统原理如图板监测单元可与水下的发射机通讯，通过信号电缆完成控制命，以及查看和更改发射机的运行状态，并将信息实时上传至甲业人员参考。另外，借助超短基线信标，可以对近端和远端发定位。

图 1-3 大功率可控源电磁发射机海底电磁接收机是一种机械电子高度集成化的海上装备，主要完成海底电磁信号的低噪声观测。接收机结构如图1-4所示，接收机主要组成从功能上分为数据采集与投放回收两部分。数据采集功能部件作为接收机的核心部分主要由以下几个部分组成：采集电路，用以完成传感器输出电压信号的采集和存储；磁传感器，捕捉磁场信号数据信息； 电场传感器，捕捉电场信号数据信息 ；水密电缆接插件，实现深水条件下信号传输；压力舱，为采集电路及磁传感器提供承压条件；测量臂，用以将电极对间距固定为 12m。仪器的投放回收部分主要组成部分：水泥块，为仪器下沉提供水下重量，利用自身重量防止仪器位移；声学释放器，完成水泥
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本文编号：2847003