基于改进的粒子群优化算法,对声传感器在钻探过程中的双带阻抗匹配方法进行研究
1College of Logistics Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China.
The Review of scientific instruments
|March 4, 2026
概括
本研究介绍了用于声记录工具的双频阻抗匹配网络. 这一创新使得单个传感器阵列能够有效地产生单极和四极模式,从而提高钻井操作期间的信号输出和清晰度.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 声学日志记录 声学日志记录
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 传统的采伐与钻井 (LWD) 工具需要单独的传感器阵列,用于单极和四极采伐模式.
- 通过单一阵列在两个模式中实现同时的高保真输出是一个重大的工程挑战.
研究的目的:
- 提出一种新的双频阻抗匹配网络设计方法.
- 为了使单个传感器阵列能够有效地同时为LWD工具生成单极和四极模式.
主要方法:
- 使用了传感器的多模式等效电路模型,结合了压缩因子以增强收.
- 采用了改进的粒子群优化算法,精确计算双频阻抗匹配网络组件参数.
主要成果:
- 双频阻抗匹配网络在单极和四极模式下同时实现了良好的活性功率输出.
- 扩大了运行频段的1.5倍,并提高了主动功率的1.9倍.
- 显著改善了传输电压响应,导向性和集中激发信号能量,提高了信号与噪声的比率.
结论:
- 拟议的双频阻抗匹配网络有效地提高了声学LWD工具排放系统的能量输出.
- 这种方法改善了LWD工具的信号噪声比,并为高性能检测仪器研究提供了宝贵的参考.
