井下地层电阻率参数的获取与传输系统设计

发布时间：2017-12-03 01:27

  本文关键词：井下地层电阻率参数的获取与传输系统设计

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【摘要】：地层电阻率原始数据可由多种方式获得,其中的阵列侧向测井技术由双侧向测井技术发展而来。作为聚焦测井技术中的一种,阵列侧向测井技术能显著降低冲洗带、上下围岩等因素对视电阻率的影响,并能获得多种不同深度的探测数据,对判断侵入性质帮助很大,更加适用于薄层和渗透性地层的测量,因而获得了较多的应用。国内拥有此类技术、仪器的公司尚少,因而在一定的基础上继续研究仍有十分重要的价值和意义。在阵列侧向测井仪样机研制的背景下,考虑到测井仪器工作环境特殊,并涉及到数据采集、传输和处理等一系列流程,这给仪器系统的设计带来很大的挑战。本文从阵列侧向测井技术的发展现状及基本原理出发,根据系统的数据流及综合考虑,将硬件电路划分为数个功能单元并说明,在此基础上完成了仪器系统主控与通信电路的软件部分。该部分实现了原始测井数据的读取、预处理、发射源自动增益控制以及初始化段拷贝等功能。其中,为降低仪器上传数据量对井下数据遥传系统的压力,在设计中引入了数字相敏检波算法对原始测井数据进行预处理,最终得到的结果数据量大大减小,且满足使用需求;考虑到井况不一,发射源可能出现失真的情况,同样利用数字相敏检波算法的计算结果完成了信号失真状态的判断,从而实现发射信号增益的自动调节而非人工干预;针对系统DSP计算量大且数据读取等功能集中在中断服务程序内可能造成数据读取时序混乱的状况,加入了优化DSP程序执行时间的初始化段拷贝功能,该功能完成仪器上电后将固化到FLASH的所有初始化段拷贝到DSP内部零等待的RAM内执行,这使得程序实际执行从高达15个等待状态提升到0等待状态。完成了所设计嵌入式系统程序的功能调试,软件能够根据下发指令控制系统获得测井原始数据,经过预处理算法处理之后,处理结果以及仪器工作参数能够及时、正确的上传,调试结果表明,所设计的程序在功能上满足设计预期。此外,利用PSpice仿真快速方便的特点,对调试中仪器出现的问题的原因进行了假设并在仪器关键电路上建模仿真,利用仿真结果指导工程人员对仪器的优化,最终在一定程度上改善了仪器测量范围和测量精度的问题最后,利用调试中仪器上传的原始波形数据,结合MATLAB模拟了主控与通信电路对原始数据的预处理算法。进一步处理上述预处理结果后,将处理结果以一种更直观的方式呈现出来,该结果从某种程度上展示了仪器在不同频率(不同探测深度)下未经校正的地层电阻测量结果。本文所做的工作给阵列侧向测井仪器的研制及工程化打下了一定的基础。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.811

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本文编号：1246998