摘 要
近几年，我国石油行业得到了快速发展，石油行业勘探所面临的环境也变得更加恶劣，勘探难度进一步加大。在石油勘探过程中，要想确保勘探质量和勘探的工作效率，就应当声学换能器和发射电路的匹配技术进行合理应用，促进我国石油勘探行业的发展。
【关键词】石油勘探 声学换能器 发生电路
海上石油勘探是石油勘探的一个重要组成部分，在进行海上石油勘探过程中，通过海底电缆勘探是一种比较常用的方法，工作原理是检波器投入到海底，用其完成信号接收工作，但是在实际勘探过程中，因为受到潮汐、海流、船舶行驶速度的影响，检波器投掷位置的准确性难以得到保证，误差的存在将会对勘察结果造成影响，为了对检波器的位置进行确定，应当通过系统实现对检波器的二次定位，从而确保最终的勘探结果能够为石油开采工作予以强有力的支持。
1 匹配网络在石油勘探过程中的作用
调频：通过额外添加的电抗性元件对换能器自身的谐振点和输入阻抗点进行适当调整，减小输入角，通过调频可以适当降低在传输过程中的无用功，使转换率得到提高，减少能源消耗。
滤波：在发射信号过程中将会含有大量的谐波成分，在具体设计过程中，对设计匹配网络进行合理设计，将传输过程中的多余频率成分过滤掉，从而使功放负担得以减轻，使转换率得到进一步提高。
变阻：对换能器中的有功电阻进行适当转换，在转换过程中要考虑功率放大器的输出电阻，两者应当保持一致，从而使换能器的输出功率达到最大，该操作可以通过变压器实现。
通过实际工作经验来看，想要实现功率放大器与换能器在较宽的工作频率内实现良好匹配存在一定困难。导致这一情况的主要原因是，功率放大器在运行过程中的最大功率是固定不变的，所以，在功率放大器的输出电压确定后，输出阻抗也就不会再发生变化，然而换能器在水中的阻抗值的大小却是变动的，并且变化的幅度较大。如果在具体操作过程中，无法实现功率变换器与换能器两者阻抗的良好匹配，功放将会出现严重的失配现象，最终将会导致功率管发热，设备无法继续正常工作，无法继续确保输出功率合理性，由此可见，进行匹配的目的，就是确保变换换能器的阻抗大小，从而使换能器能够在较宽泛的工作环境中输出恒定的功率，确保勘探工作的顺利进行，以及勘探数据的准确性。
2 匹配技术及BPS声学定位系统
低频宽带水声发射是未来水声发展的主要方向，同时其也是水声技术应用与发展过程中的难点。想要保证水声信号低频、高保障、大功率发射，需要具备性能良好的功率放大器及声学换能器，除此之外，线性功率放大器与换能器之间的匹配必须良好。
功率放大器与声学换能器的匹配主要包括的内容有以下两方面：
2.1 利用匹配
使功率放大器的输出值达到最大，换能器在运行过程中会产生静电抗，这将会导致输出电流和电压与工作频率上存在一定的差距，在这种情况下，输出功率无法达到最大值，功率放大器的功率将会降低，此时在功率放大器输出端串上一个相反的抗，实现谐调作用。
2.2 采取匹配的方式
使换能器接收功率放大器输出的额定电功率，这主要因为功率放大器在运行过程中，需要一个最佳负载才能确保输出额定功率，将换能器阻抗变为最佳负载，也就实现了阻抗变换作用。通过以上内容，不难看出匹配的好坏，对功率超声源的效率和形成都会造成直接影响。
通过大量的工作实践经验可以发现，性能完全相同的应答器，在相同水下的工作情况状况存在明显的差异性，部分应答器的应答效率低，部分应答器的效率则很高，甚至存在部分应答器在应用过程中并未出现应答行为，这也就表明发射电路与声学换能器的匹配功率存在较为明显的差异性。与之相同，勘探施工中也会遇到相同的问题，在具体处理上会难度较大，这主要因为，在勘探过程中，应答器与海缆会被一同抛入海，如果连续几个应答器应答率都偏低，整条测线质量都会受到影响，如果情况十分严重，则需要将应答器从海中拉出，更换应答器，这不仅会影响工程的进度，而且也会浪费大量的物力与人力，降低企业的经济效益。
3 应用效果
对匹配水的应用效果应当先在实验室中应用，再在野外中应用。在实验过程中，未在BPS声学定位系统应答器中应用匹配技术之前，通过测试可以发现应答器所释放出的波形极不规则，这也表明了匹配效果不理想，无法达到勘探需求，导致勘探结果存在误差，对石油勘探的后续工作的开展十分不利。而应用了匹配技术之后，通过实验室的勘测结果可以使滤波的形状变得更加规则，应答器的波形接近正弦函数，在大小和形状上都得到了改善，为石油勘探工作的开展提供了强有力的技术支持。
BPS声学二次定位系统，在某油井区域进行野外实验，应答器定位距离与传统的方式相比，系统定位距离准确性得到了明显提高，通过实验室实验和野外实验的实验结果，可以判定声学换能器与发射电路匹配技术的应用取得了不错的效果，将其应用到石油勘探行业中，对促进我国石油行业的发展意义重大。
4 结束语
石油勘探过程中，对声学换能器和电路发射匹配技术进行合理应用，提升了BPS声学定位系统在应用过程中最大通讯距离，从而扩宽了其应用范围，使其不仅能够在浅海石油勘探中在应用，而且也可以应用在深海石油勘探中应用，提升了产品在激烈竞争市场中的核心竞争力。此外，增加系统的通讯距离，在海上石油勘探过程中，可与通过定位船舶的行驶路线，完成对检波器位置的检测，提高工作效率，节约了成本，取得了不错的经济效益，因此应当在石油勘探过程中加强对声学换能器与发射电路匹配技术的应用与推广。
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作者单位
杭州丰禾石油科技有限公司 浙江省杭州市 310030
