乔文孝
长期从事声波勘探和检测声学等方面的理论研究和实验研究
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- 姓名:乔文孝
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
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学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
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学科领域:
勘探地球物理学
- 研究兴趣:长期从事声波勘探和检测声学等方面的理论研究和实验研究
乔文孝,男,汉族,山东禹城人。博士、教授、博士生导师,中国声学学会理事,中国声学学会检测声学分会委员,中国声学学会物理声学分会委员,美国声学学会(ASA)会员和勘查地球物理学会(SEG)会员。1982年1月毕业于华东石油学院应用物理专业,1988年获得南京大学声学硕士学位,1999年获得石油大学应用地球物理学博士学位。1998年在Pennsylvania State University做高级访问学者三个月。1982年1月起在石油大学从事声波测井方面的教学和科研工作。为本科生和研究生讲授了大学物理学、超声学、超声测量、声波测井原理、弹性波动力学、岩石物理实验、测井新技术、多孔介质声学、应用声学、油气地球物理学进展和地震波动力学进展等课程。长期从事声波勘探和检测声学等方面的理论研究和实验研究,系统地研究了流体饱和多孔介质声学理论及其在石油勘探中的应用,主持国家自然科学基金和CNPC等资助的多项重大科研课题的研究,在国内率先开发出正交多极子声波测井仪器,获部局级奖励十多项,获得授权专利8项、发表科研论文100余篇,其中被三大检索系统收录20多篇。
近几年来,在相控声波技术及其在石油勘探中的应用领域中主持了四项国家自然科学基金资助课题的研究,形成了明显的研究特色。
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【期刊论文】Laboratory simulation on acoustic well-logging with phased array transmitter
乔文孝
CHINESE JOURNAL OF ACOUSTICS Vol. 22, No. 4,-0001,():
-1年11月30日
Two small scale acoustic phased arrays with 4 elements have been designed and assembled in the laboratory. Experiments have been carried out with them. It is found that both directivity and radiation lobe width of the phased array can be regulated by changing the time delay between the input signals on neighboring elements. Results measured are in goon agreement with those calculated. By using the phased array as an acoustic transmitter and hydrophone as a receiver, small scale acoustic well-logging simulations have been carried out both on an aluminum model well and on a concrete one. Experimental results show that, by increasing the time delay of the input signals on neighboring elements, the steered radiation angle of the phased array becomes larger and larger, and generation conditions of the refracted compressional wave and the refracted shear wave are reached successively, and the refracted compressional wave, the refracted shear wave and the Stoneley wave are strengthened, respectively. Therefore, by choosing element spacing of a phased array and acoustic wave frequency appropriately, the main radiation lobe of the phased array can be widened to cover the first critical angle of all kinds of formations, which makes it possible to apply phased array acoustic well-logging in any formation continuously without regulating directivity of the phased array.
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【期刊论文】充液井孔中的相控线阵声波辐射器在地层中产生的声场
乔文孝, 车小花
地球物理学报2004年7月第47卷第4期/CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS July, 2004, Vol. 47, No. 4,-0001,():
-1年11月30日
应用有限元法研究了充液井孔中的相控线阵声波辐射器在井外地层中产生的声场,探讨了增强声源向地层的某一特定方向辐射的声波能量的方法. 采用相控线阵声波辐射器并调节其参数可以控制由充液井孔向地层中辐射的声波能量的方向,使声源向地层中的某个特定方向辐射的纵波能量得到明显提高. 在井间地震勘探和反射声波成像测井等领域中应用相控线阵声波辐射器,将有利于增大探测深度、提高探测分辨率和接收信号的信噪比.
井孔, 井外地层, 相控线阵声波辐射器, 声束角宽, 偏转角, 声场
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乔文孝, QIAO Wen-Xiao, DU Guang-sheng, CHEN Xue-Lian
CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS Vol. 45, No. 5, 2002, pp: 755-763,-0001,():
-1年11月30日
We analyse the characteristics and feasibility of the linear phased array in acoustic well-logging by using FEM simulation. Numerical results show that if appropriate delay times of sources are exerted on elements of the phased array, direction of acoustic beam radiated from the phased array can be steered so that the refracted compressional wave and the refracted shear wave can be excited effectively. Moreover, if a lower frequency or weighted linear phased array is employed, the main lobe of the phased array can be widened so that the refracted compressional wave can be stimulated sufficiently in both hard and soft formation. Therefore, the linear phased array can be used to improve the quality of well-logging data and both signal-noise ratio and exploring capacity of acoustic well-logging radically.
Acoustic well-logging, Emitter, Directivity, Linear phased array
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【期刊论文】REFLECTION AND TRANSMISSION OF ELASTIC WAVE IN LAYERED POROUS MEDIA IMMERSED IN LIQUID
乔文孝, QIAO Wenxiao, DU Guangsheng, NIE Shizhong
,-0001,():
-1年11月30日
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乔文孝, 王耀俊, 吴文虬
声学学报1993年3月第18卷第2期/ACTA ACUSTICA Mar., 1993, Vol. 18, No. 2,-0001,():
-1年11月30日
本文根据流体饱和多孔介质中声传播的Biot理论和多孔介质界面上的六个边界条件研究了平面声波斜入射于多层水平板装多孔介质时的反射和透射.数值计算了快纵波为入射波时声波频率、入射角等量的变化对能量的反射系数、透射系数的影响。数值计算结果表明,当声波波长与中间介质厚度呈一定比例时,反射系数、透射系数取得极值,入射角、多孔介质的性质对反射系数、透射系数的影响很大。
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乔文孝, 吴文虬, 王耀俊
物理学进展1996年9月第16卷第3和4期/PROGRESS IN PHYSICS Sept., 1996, Vol. 16, No. 3 and 4,-0001,():
-1年11月30日
多孔介质声学是近几年发展起来的应用性很强的声学分支。1956年Biot提出流体饱和多孔介质声传播理论, 奠定了该声学分支的理论基础。1980年Plona用实验证实在流体饱和多孔介质中存在包括Biot慢纵波在内的三种体声波, 对Biot理论的研究和用起了巨大的推动作用。后来, 人们对Biot理论进行了多方面的修正、完善, 使其成为最成功的多孔介质声学理论, 并广泛应用于资源的声波勘探和其它领域。
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乔文孝, 车小花, 李刚, 闫向宏
石油物探2004年5月第43卷第3期/GEOPHYSICAL PROSPECTING FOR PETROLEUM May., 2004, Vol. 43, No. 3,-0001,():
-1年11月30日
反射声波成像测井的分辨率和测量范围介于常规地震勘探和常规测井之间,在当前油气勘探的诸多领域尤其是随钻测井、大斜度井和水平井评价等复杂油气藏勘探和定量解释中具有实际意义。为此,对反射声波成像测井进行了物理模拟,制作了缩小比例的铝质和混凝土模型井,并用于模拟井旁不同倾角的声阻抗不连续界面对声波的反射。在充液环境下对反射声波模型井进行了实验测量,从全波波形上可以清楚地看到沿井壁传播的折射波和来自井旁声阻抗不连续界面的反射纵波。应用偏移叠加技术对物理模拟波形进行了反演处理,从偏移剖面上反演出的反射界面的尺寸、位置和倾角等几何特性与实验参数基本一致。
反射声波成像测井, 物理模拟, 折射波, 反射纵波, 偏移叠加, 几何特性
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乔文孝, 陈雪莲, 杜光升, 车小花, 马文中
测井技术2002年第26卷第2期,-0001,():
-1年11月30日
提出了在实验室内评价声波测井仪器的隔声体性能的评价方法。在实验室评价隔声体的性能时,应在隔声体的两端各连接一定长度的补偿管用于模拟隔声体上下两端的部件和消除边缘效应;应采用激震源和接收信号的三轴加速度计均放置在隔声体外侧两端的测量方案,用以消除不同加速度计的物理性能不一致对测量结果的影响。三轴加速度计作为接收探头可以评价隔声体的相互正交的3 个振动方向上的隔声量和时延量。给出了实现上述测量方案的实验装置和测量实例。
声波测井, 隔声器, 性能, 测量, 实验装置, 测试方案
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乔文孝, 车小花, 杜光升
测井技术第24卷第6期,-0001,():
-1年11月30日
利用理论分析和实验模拟的方法研究了超声脉冲反射技术测量井下套管厚度的方法。研究结果表明, 垂直入射固体板并被反射的超声脉冲波的频谱在该板的共振频率取得极小值时出现谱陷, 利用谱陷频率可以比较准确地评价固体板的厚度。对于厚度范围为4~10mm的套管, 所用换能器的工作频率范围应为270~710kHz。
套管检测, 厚度, 超声波检验, 共振频率, 测量
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乔文孝
石油大学学报(自然科学版)1998年第22卷第4期/Journal of the University of Petroleum, China Aug. 1998, Vol. 22, No. 2,-0001,():
-1年11月30日
利用传递函数,得到了平面脉冲声波在传播过程中任意位置处频谱的计算方法,用这种方法可以评价脉冲声波的主频偏移程度。给出了多孔介质中脉冲快纵波主频偏移的数值计算实例。计算结果表明,在一个有限的频带内,介质的声衰减与频率近似成线性关系,脉冲声波的主频偏移与介质的衰减、场点距声源的距离呈正比。该结果有利于利用脉冲声波的主频偏移来评价介质的声衰减。
脉冲, 声波, 主频, 偏移, 多孔介质, 波传播, 声幅衰减, 评价
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