【摘 要】
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分布式声波传感技术凭借其可以永久式测量和适应各种恶劣环境的优点广泛应用在水力压裂过程中进行井下实时监测。不同的流动状态和流动条件下,分布式声波传感测得的声压级数据可能相同,这为分布式声波传感数据的解释带来很大困难,国外学者研究了水力压裂后不同的流动速度和流动条件对声信号的影响,但是水力压裂过程中不同流动速度和流动条件对声信号的影响的研究匮乏。光纤传感系统研究不同的流动速度对声压级的影响时,需要使用
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分布式声波传感技术凭借其可以永久式测量和适应各种恶劣环境的优点广泛应用在水力压裂过程中进行井下实时监测。不同的流动状态和流动条件下,分布式声波传感测得的声压级数据可能相同,这为分布式声波传感数据的解释带来很大困难,国外学者研究了水力压裂后不同的流动速度和流动条件对声信号的影响,但是水力压裂过程中不同流动速度和流动条件对声信号的影响的研究匮乏。光纤传感系统研究不同的流动速度对声压级的影响时,需要使用相位解调算法将干涉仪输出的电压数据还原成相位信息,对相位信息去异常值处理后进行线性拟合运算后得到相位差值。声压灵敏度模型通过迈克尔逊干涉仪记录稳定声压场下的数据并将数据转换成相位差,直接建立了声压级和相位差的线性关系,并基于平板裂缝的一维流动建立了裂缝导流能力解释模型。真三轴水力压裂将混凝土岩心的预制裂缝压开,监测裂缝内不同的流速所产生的声压级大小,建立了流速与声压级的关系。以40ml/min的流量向预制裂缝内注液时,将相位解调结果带入声压灵敏度模型得到该流量下声压级为59.27d B,根据流速与声压级的关系得到了该流速为4.07mm/s,根据裂缝导流能力解释模型得到裂缝的宽度为0.78mm,渗透率为0.052mm~2,导流系数为0.041mm~3。将预制裂缝的宽度与模型求出的裂缝宽度进行对比,其误差为4.9%。
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