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系統(tǒng)，用于油田油氣層結(jié)構(gòu)和遷移的高精度實時探測。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，是目前幾個石油探采大國的研究熱點(diǎn)，是未來幾年石油探采的趨勢和方向。本論文研制了一個小規(guī)模HR-FOSS樣機(jī)系統(tǒng)，為今后對商用化高分辨率光纖油氣層

2、監(jiān)測系統(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個模塊。在整個系統(tǒng)中，本文主要設(shè)計并制作了光學(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)計并編寫了用以規(guī)范數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)讀寫動態(tài)鏈

3、接庫。
　　本項目采用離散式相位調(diào)制解調(diào)法，采集輸出的三個干涉光強(qiáng)信號，計算出振動信號引起的光信號相位變化。光束相位與振動信號具有很好的一致性。傳感系統(tǒng)采用波分時分混合復(fù)用技術(shù)，解復(fù)用時利用延時錯位耦合的方式降低系統(tǒng)串?dāng)_。項目研發(fā)過程中對64個檢波器和由其構(gòu)成的傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，測試表明: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性能;除4個檢波器外，其