声学换能器与发射电路的匹配技术在石油勘探行业的应用

2 0 1 3年 第 2 7卷 第 3期 石 油 仪 器 PETR0LEUM I NS TRUM ENI S ·3 3· · 仪器设备 · 声学换能器与发射电路的匹配技术在 石油勘探行业的应用 王 钗 ( 东方地球物理勘探有限责任公司西安物探装备分公司 陕西 西安 ) 摘 要 ： 研 究 了 B P S声 学定位 系统 中应 答 器的 发射 电 路 与声 学换 能器 匹配技 术 ，采 用 匹配网络技 术来 完成 变阻、滤波 功 能 ， 实现 发射 电路 的 功率放 大器 与声 学换 能器在 较 宽U_ v - 作 频 带 内进 行 良好 匹配。 分析 了该 匹配技 术 的设 计思路 及 B P S声 学定位 系统 在野 外施 工 中的应 用 。 关 键 词 ：声 学 定位 ；功率放 大 器；匹配 网络 中图法分 类号 ：P 6 3 1 ． 4 文献标识码 ：B 文章 编号 ：1 0 0 4 — 9 1 3 4 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 3 3 ． 0 3 0 引 言 近年来 ， 随着海上地震勘探 的迅速发展 ， 勘探工 作量也在逐年增加 ， 海上石油勘探中最常用的一种方 法就 是 海底 电缆 勘探 ， 它 是利 用投 放在 海 底 的地震 信 号接收器 ( 检波器)来接收地震 信号 。在实际施工 中，由于 受到海流 、潮汐、船速以及沉降速度的影 响 ， 检波器很难准确地与投放位置相 同， 这种位置误 差直接影响地震勘探采集质量。 为了有效地测量和监 测检波器的实际位置 ， 需要采用定位系统对其位置进 行二 次定 位 。 2 0 0 6年底 ， 由东 方公 司装备 事业 部 与西 安物 探装 备分公司合作成功研制了具有独立 自主知识产权的能 够 满足 海 底 电缆二 次定 位 的 “ B P S( B o t t o m P o s i t i o n i n g S y s t e m)声学定位系统” 。此系统主要由主控机、应 答器、声学换能器及 G P S四部分组成 ，主控机发射 电信号 ， 通过声学换能器转化为声信号， 应答器接收 来 自主控机 的声信号并作 出相应的回应 。 这个过程也 需要声学换能器 的传播 ， 主控机再根据接收到应答器 的回应信号以及 G P S的坐标值 ，最终解算出水下应 答器的具体位置 ， 从而完成定位功能。 现在海底电缆 作业 由浅海逐步要过渡到深海 ， 就意味着这套声学定 位系统要逐步增加通讯距离 ， 而通讯距离的增加关键 涉及到声学换能器与发......