干涉型光纖傳感器及其準(zhǔn)分布式傳感研究.pdf

1、“高分辨率光纖油氣層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(High-resolution Fiber-optic Seismic System，HR-FOSS)是以光纖加速度傳感器陣列為基礎(chǔ)的新一代地震波探測(cè)系統(tǒng)，用于油田油氣層結(jié)構(gòu)和遷移的高精度實(shí)時(shí)探測(cè)。HR-FOSS技術(shù)將逐步取代傳統(tǒng)技術(shù)成為石油探采和生產(chǎn)的配套設(shè)備，是目前幾個(gè)石油探采大國(guó)的研究熱點(diǎn)，是未來(lái)幾年石油探采的趨勢(shì)和方向。本論文研制了一個(gè)小規(guī)模HR-FOSS樣機(jī)系統(tǒng)，為今后對(duì)商用化高分辨率光纖油氣層

2、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制奠定技術(shù)及工藝基礎(chǔ)。
　　除了檢波器數(shù)量為64個(gè)外，小規(guī)模HR-FOSS的其他技術(shù)要求與大規(guī)模系統(tǒng)基本一致，包括了多波長(zhǎng)激光光源模塊、光學(xué)調(diào)制解調(diào)模塊、光學(xué)傳感模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制電腦和系統(tǒng)電源模塊6個(gè)模塊。在整個(gè)系統(tǒng)中，本文主要設(shè)計(jì)并制作了光學(xué)調(diào)制解調(diào)模塊和光學(xué)傳感模塊，研究了離散式相位調(diào)制解調(diào)法和一種波分時(shí)分混合復(fù)用技術(shù)。研究了傳統(tǒng)石油數(shù)據(jù)與本系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)差異，設(shè)計(jì)并編寫(xiě)了用以規(guī)范數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)動(dòng)態(tài)鏈

3、接庫(kù)。
　　本項(xiàng)目采用離散式相位調(diào)制解調(diào)法，采集輸出的三個(gè)干涉光強(qiáng)信號(hào)，計(jì)算出振動(dòng)信號(hào)引起的光信號(hào)相位變化。光束相位與振動(dòng)信號(hào)具有很好的一致性。傳感系統(tǒng)采用波分時(shí)分混合復(fù)用技術(shù)，解復(fù)用時(shí)利用延時(shí)錯(cuò)位耦合的方式降低系統(tǒng)串?dāng)_。項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中對(duì)64個(gè)檢波器和由其構(gòu)成的傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試表明:檢波器靈敏度為1028rad/g@60Hz，線性度為0.997，共振頻率為300Hz-350Hz，高于工作頻率不影響探測(cè)性能;除4個(gè)檢波器外，其