【技术实现步骤摘要】
一种声波测井宽频阻抗匹配变压器模块化设计方法及模块
本专利技术属于声波测井在石油勘探
，尤其涉及一种声波测井宽频阻抗匹配变压器模块化设计方法及模块。
技术介绍
声波测井在石油勘探开发阶段，是获取地质资料的必要手段之一，而发射变压器是声波测井仪器发射系统的核心部件，其传输给换能器高压激励信号的质量以及换能器自身工作频带宽度，直接决定着测井信号的优劣。不同的地层往往有着不同的固有频率，当换能器激励频率与其相近且功率足够大时才会测得较大的地层信号。在频带拓宽方面，由于测井仪器空间的制约，实际声波测井所用的换能器主频带宽非常窄，因此需要根据不同的地质应用安装不同的换能器，例如哈里伯顿公司的井周声波扫描仪通过使用三个中心频率不同的换能器来实现宽频激励的目的。在功率提升方面，变压器是必不可少的关键器件，其能将激励电路输出的几百伏交流电压升至上千伏以满足换能器的激励要求，然而即使在主频处激励换能器，其仍具有很高的无功分量，需要通过阻抗匹配来提高有功功率。当前的声波测井换能器阻抗匹配技术为窄带匹配技术，其通过在变压器初级添加补偿电感来...
【技术保护点】
1.一种声波测井宽频阻抗匹配变压器模块化设计方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：/nS1)利用压电换能器的实际的阻抗数据，通过非线性回归方法拟合得出压电换能器的多模态等效电路的元件值，/nS2)选择以由匹配电容和匹配电感组成T型网络结构为压电换能器阻抗匹配网络结构；/nS3)将S2)得到压电换能器阻抗匹配网络结构作为仿真电路负载对压电换能器阻抗匹配网络结构及升压变压器一起进行参数优化，得到最终的优化后的压电换能器阻抗匹配网络结构及升压变压器参数，根据得到参数设计声波测井宽频阻抗匹配变压器模块。/n
【技术特征摘要】
1.一种声波测井宽频阻抗匹配变压器模块化设计方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
S1)利用压电换能器的实际的阻抗数据，通过非线性回归方法拟合得出压电换能器的多模态等效电路的元件值，
S2)选择以由匹配电容和匹配电感组成T型网络结构为压电换能器阻抗匹配网络结构；
S3)将S2)得到压电换能器阻抗匹配网络结构作为仿真电路负载对压电换能器阻抗匹配网络结构及升压变压器一起进行参数优化，得到最终的优化后的压电换能器阻抗匹配网络结构及升压变压器参数，根据得到参数设计声波测井宽频阻抗匹配变压器模块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1)中具体步骤为：具体过程：
S1.1)用阻抗分析仪测试压电换能器实际的阻抗数据，将阻抗数据代入以下公式(1)中，公式如下：
式中，Y为压电换能器导纳模，C0为压电换能器等效电路中的静态电容，ω为角频率，Ri为各个谐振模态对应的动态电阻，Li为各个模态对应的动态电感，Ci为各个模态对应的动态电容，j为复数，i为压电换能器模态个数，取值为大于0的整数；
S1.2)通过S1.1)的公式(1)反解拟合出的换能器等效电路的参数值，即压电换能器等效电路中的静态电容值C0、各个谐振模态对应的动态电阻值Ri、各个模态对应的动态电感值Li、各个模态对应的动态电容值Ci。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2)中具体步骤为：
S2.1)确定待匹配频率的频率点，
S2.2)以压电换能器在所述频率点的阻抗值作为负载，激励电路输出电阻作为信号源内阻，得出以由匹配电容和匹配电感组成T型网络结构为阻抗匹配网络结构。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3)中具体步骤为：
S3.1)根据S2)得到压电换能器阻抗匹配网络结构，设置反射系数小于-20dB,频率范围选择10KHz-16KHz；
S3.2)根据S3.1)设置的参数将压电...
【专利技术属性】
技术研发人员：付欣，孙云涛，苟阳，陈文轩，魏富强，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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