油田管道不定衰减水声信号的仿真分析

摘要

研究管道水声信号的识别问题,油田管道声信道存在着不定衰减性特征,这种衰减随着管道长度、环境的不同而存在差异,传统的信号识别方法多是根据稳定的信号特征建立模型,很难对这种存在不定衰减特征的信号进行建模,进而造成识别的困难.提出了一种基于声学射线理论的油田注水井管道的声信道模型建立方法.结合声学射线理论知识和油田的现场实验数据,研究注水管道中的声传播特性,分析注水井的水声信道特征,分析由注水井油管的固体声传播媒介和井内流体——水的流体声传播媒介构成的声信道的物理环境,计算声波在这种信道环境下的传播规律,保证识别的准确.实验和仿真结果验证了水声信号经过井口后,几乎衰减至零,利用水声发射换能器发射信号,在实验井和工作井内水声信号能在井口附近能收到信号,其中距离增加井下50m后,仅有耦合信号.识别效果较好.