2023年第38卷第1期2023，38(1):0201-0210地球物理学进展ProgressinGeophysicshttp://www．progeophys．cnISSN1004-2903CN11-2982/P郭亮，曾彩虹，邢兰昌，等．2023．基于热声成像的天然气水合物相变界面监测的方法研究．地球物理学进展，38(1):0201-0210，doi:10．6038/pg2023GG0266．GUOLiang，ZENGCaiHong，XINGLanChang，etal．2023．Ｒesearchonmonitoringphasetransitioninterfaceofhydratebasedonthermoacousticimaging．ProgressinGeophysics(inChinese)，38(1):0201-0210，doi:10．6038/pg2023GG0266．基于热声成像的天然气水合物相变界面监测的方法研究Ｒesearchonmonitoringphasetransitioninterfaceofhydratebasedonthermoacousticimaging郭亮，曾彩虹，邢兰昌，王斌GUOLiang，ZENGCaiHong，XINGLanChang，WANGBin收稿日期2022-06-23;修回日期2022-11-16．投稿网址http://www．progeophys．cn基金项目山东省自然科学基金面上项目(ZＲ2021ME093)资助．第一作者简介郭亮，男，1981年生，副教授，研究方向为电磁场、声场、温度场等多物理场的相互耦合机制与成像探测方法，探索其在油气探测领域、生物医学领域和无损探测领域的应用，包括热声成像、等离子体声成像、电磁逆散射成像、磁声成像等子方向．E-mail:guoliang@upc．edu．cn中国石油大学(华东)控制科学与工程学院，青岛266580CollegeofControlScienceandEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，Qingdao266580，China摘要在天然气水合物(简称水合物)钻采过程中，动态监测水合物沉积物具有非常重要的现实意义和应用价值．常规探测方法只能判断水合物分解前的大致分布情况，很难获得水合物分解过程中固-液交界面的动态变化和图像．本文将热声耦合引入到水合物的钻采监测中，首次提出了在瞬态强脉冲激励下水合物产生瞬态相变、并激发相变热声信号的物理机制，导出了脉冲激励与声源之间的耦合方程，提出了基于滤波反投影算法的相变界面成像方法．建立了三维仿真模型，开展了电场和声场耦合分析，在强脉冲激励下求解出了热函数及声压分布．然后模拟超声换能器接收到的声信号，利用声信号对不同半径的水合物重建声源的分布，从声源图像得到水合物的相变界面位置信息．为水合物松散沉积物的研究提供了一种全新的探测方法．关键词天然气水合物;热声成像;相变界面;动态监测中图分类号P631文献标识码Adoi:10．6038/pg2023GG0266AbstractInthedrillingandproductionprocessionofna...
