• 中文核心期刊要目总览
  • 中国科技核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)
  • 中国科技论文与引文数据库(CSTPCD)
  • 中国学术期刊文摘数据库(CSAD)
  • 中国学术期刊(网络版)(CNKI)
  • 中文科技期刊数据库
  • 万方数据知识服务平台
  • 中国超星期刊域出版平台
  • 国家科技学术期刊开放平台
  • 荷兰文摘与引文数据库(SCOPUS)
  • 日本科学技术振兴机构数据库(JST)

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

微信公众号

随钻电磁波在矿产识别中的应用分析

李富凯 陈健 姬勇力 杨志强 范业活

李富凯,陈健,姬勇力,等. 随钻电磁波在矿产识别中的应用分析[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-8. DOI: 10.12265/j.cjors.2021093
引用本文: 李富凯,陈健,姬勇力,等. 随钻电磁波在矿产识别中的应用分析[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-8. DOI: 10.12265/j.cjors.2021093
LI F K, CHEN J, JI Y L, et al. Analysis of the application of electromagnetic wave while drilling in the identification of minerals[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-8. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021093
Citation: LI F K, CHEN J, JI Y L, et al. Analysis of the application of electromagnetic wave while drilling in the identification of minerals[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-8. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021093

随钻电磁波在矿产识别中的应用分析

doi: 10.12265/j.cjors.2021093
基金项目: 中国电波传播研究所稳定支持科研经费(A132107W08);国家自然科学基金(61771366)
详细信息
    作者简介:

    李富凯:(1985—),男,河南人,西安电子科技大学在读博士,研究方向为地质勘探中的传输与通信处理

    陈健:(1968—),男,陕西人,西安电子科技大学通信工程学院教授,研究方向为无线通信与信号处理

    姬勇力:(1982—),男,河南人,中国电波传播研究所高工,研究方向为地球物理探测电磁理论方法

    通讯作者:

    李富凯 E-mail: lfkai@foxmail.com

  • 中图分类号: TN911

Analysis of the application of electromagnetic wave while drilling in the identification of minerals

  • 摘要: 相比泥浆脉冲传输而言,随钻电磁波传输方式具有不依赖钻井泥浆介质循环、信息传输快等优点,此外,电磁波对于地层电阻率反映灵敏度高,便于及时发现矿产目的层. 正是基于上述特点,近年来随钻电磁波传输系统越来越广泛地应用于石油、天然气和煤层气(煤矿)等矿产资源的开发. 文中采用不同于以往的随钻电磁波传输分析方法,即根据电磁波在地层中传播规律和极低频(extremely low frequency, ELF)电磁波的近场辐射特性,采用等效电路法对随钻电磁波在地层信道中的传输进行分析. 此外,根据等效电路分析结果,利用地面接收电磁波信号幅度包络瞬时变化率大小来作为判断地层电阻率特性的条件. 山西沁水煤层探测案例实际结果验证了提出的方法在煤炭等矿产资源探测方面具有明显时效性,进一步证明了随钻电磁波信息传输系统可以同时兼作一种有效的实时测井系统.
  • 图  1  电偶极子图

    Fig.  1  Electric dipole diagram

    图  2  二次曲线内插示意图

    Fig.  2  Diagram of conic interpolation

    图  3  随钻电磁波在地层中传输的模型图

    Fig.  3  Model diagram of electromagetic ware propagation while drilling through the formation

    图  4  随钻电磁波在地层中传输等效电路模型图

    Fig.  4  Equivalent circuit model diagram of electromagetic wave propagation through the formation

    图  5  煤矿(煤层气)随钻钻井状态1

    Fig.  5  Coal mine (or coalbed methane) drilling while drilling state 1

    图  6  煤矿(煤层气)随钻钻井状态2

    Fig.  6  Coal mine (or coalbed methane) drilling while drilling state 2

    图  7  煤矿(煤层气)随钻钻井状态3示意图

    Fig.  7  Coal mine (or coalbed methane) drilling while drilling state 3

    图  8  随钻电磁波施工现场平面图

    Fig.  8  Site plan for electromagnetic ware while drilling

    图  9  现场地面接收电磁波信号幅值包络图

    Fig.  9  Electromagnetic ware signal amplitude envelope diagram received on the ground

    图  10  现场轨迹伽马测量值分布图

    Fig.  10  Field track gamma measurement distribution diagram

  • [1] 范业活, 聂在平, 李天禄. 随钻电磁波传输理论模型与信道特性分析[J]. 电波科学学报,2013,28(5):909-914.

    FAN Y H, NIE Z P, LI T L. EM channel theory model and characteristics analysis for MWD[J]. Chinese journal of radio science,2013,28(5):909-914. (in Chinese)
    [2] 李富凯, 杨志强, 郝纯. 微弱信号非线性检测在随钻电磁波中的应用[J]. 电波科学学报,2018,33(1):48-55.

    LI F K, YANG Z Q, HAO C. Application of weak signal nonlinear detectionon MWD electromagnetic wave[J]. Chinese journal of radio science,2018,33(1):48-55. (in Chinese)
    [3] 范业活, 李天禄, 杨志强. 随钻无线传输技术分析与比较[J]. 测井技术,2016,40(4):455-459.

    FAN Y H, LI T L, YANG Z Q. Analysis and comparison of wireless transmission technology while drilling[J]. Logging technology,2016,40(4):455-459. (in Chinese)
    [4] 熊皓, 胡斌杰. 随钻测量电磁传输信道研究[J]. 地球物理学报,1997,40(3):431-441. DOI: 10.3321/j.issn:0001-5733.1997.03.016

    XIONG H, HU B J. Investigation of the EM channel characteristics for MWD[J]. Acta geophysica sinica,1997,40(3):431-441. (in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:0001-5733.1997.03.016
    [5] 熊皓, 胡斌杰. 随钻测量电磁信道分析的等效传输线法[J]. 电波科学学报,1995,33(3):8-14.

    XIONG H, HU B J. Effective transmission line approximation for EM channel analysis of the measurements while drilling[J]. Chinese journal of radio science,1995,33(3):8-14. (in Chinese)
    [6] 谢处方, 饶克谨. 电磁场与电磁波[M]. 4版. 北京: 高等教育出版社, 2006: 312-314.

    XIE C F, RAO K J. Electromagnetic field and electromagnetic wave [M]. 4th ed. Beijing: Higher Education Press, 2006: 312-314. (in Chinese)
    [7] MEYER-BAESE U. Digital signal processing with field programming gate arrays [M]. 2nd ed. USA: Spring Press Ltd., 2004.
    [8] DEGAUQUE P, GRUNDZINSKI R. Propagation of electromagnetic waves along a drillstring of finite conductivity[J]. SPE drilling engineering,1987,2(2):127-134. DOI: 10.2118/12943-PA
    [9] 徐建华. 层状媒质中的电磁场与电磁波[M]. 北京: 石油工业出版社, 1997: 151-158.

    XU J H. Electromagnetic fields and waves in layered media[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1997: 151-158. (in Chinese)
    [10] 宋知用. MATLAB数字信号处理85个实用案例精讲[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2019: 256-260.

    SONG Z Y. 85 practical cases of MATLAB digital signal processing[M]. Beijing: Beihang University Press, 2019: 256-260. (in Chinese)
    [11] 刘玉萍, 李丽青, 张宝金. 基于希尔伯特变换的振幅增益控制方法[J]. 物探与化探,2020,44(4):790-795.

    LIU Y P, LI L Q, ZHANG B J. An amplitude gain control method based on Hilbert transform[J]. Geophysical and geochemical exploration,2020,44(4):790-795. (in Chinese)
    [12] LI F K, YANG Z Q, FAN Y H, et al. Application of a new combination algorithm in ELF-EM processing[J]. Symmetry,2020,12(3):337. DOI: 10.3390/sym12030337
    [13] 李倩. 傅里叶变换离子回旋共振质谱信号特征提取研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2015.

    LI Q. Research on feature extraction of fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry signal[D]. Shenyang: Northeastern University, 2015. (in Chinese)
  • 加载中
图(11)
计量
  • 文章访问数:  141
  • HTML全文浏览量:  28
  • PDF下载量:  4
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-11
  • 网络出版日期:  2021-11-01

目录

    /

    返回文章
    返回