随钻声波测井仪器设计
本文选题:随钻声波测井仪 切入点:模块化设计 出处:《东北石油大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:本文针对单极子声波测井系统,从随钻测井仪器的电气部分入手,根据随钻声波测井的特点、功能以及工程实践的需求,结合现代电子开发行业高集成度的特点,利用高性能处理器信号处理能力强、运算速度快、集成模块多、功耗低的特点,设计一套信号发生、采集、处理、存储于一体的随钻声波测井电路系统,在此基础上设计一套随钻声波测井系统。本文论述了随钻声波测井的原理和随钻声波仪器的工作原理。针对随钻声波仪器的特点和工作需求,提出了仪器设计的性能指标,分别用传统的模拟电子理论和大规模集成化的思想提出了两种体系的设计方法。将两种方案的特性与随钻声波仪器的需求相结合,对两种方案加以比较和论证,根据优选的方案进行了仪器总体设计。依据仪器的工作原理将系统设计细化为多个功能模块,并根据所选的电子系统的特点对各功能模块进行了单独的设计,以优化系统的开发过程。除了进行仪器的硬件设计之外,还根据随钻仪器井下的工作特点和性能优选了随钻声波时差提取的方法。本设计运用了较为先进的集成化处理器,实现信号的采样、存储、传输功能。通过多路复用采样和SPI技术实现了数据的高速存储,降低了系统复杂度。摒弃了以往电子设计中常常采用的低密度、多模块组合的设计方案,利用了更为先进的大规模集成电路设计;采用的新型处理器集采样、发射、数据处理多种功能于一体,减小了电路板的面积,更加适合于井下的工作环境。经过对所设计的各个功能模块各项功能的测试,最终证明了设计的合理性和实用性。
[Abstract]:Aiming at the monopole acoustic logging system, this paper starts with the electrical part of the logging tool while drilling, according to the characteristics, functions and engineering practice requirements of the acoustic logging while drilling, combined with the characteristics of high integration in the modern electronic development industry. Based on the characteristics of high performance processor, such as strong signal processing ability, fast operation speed, more integrated modules and low power consumption, a set of signal generation, acquisition, processing and storage while drilling acoustic logging circuit system is designed. On the basis of this, a set of acoustic logging system while drilling is designed. The principle of acoustic logging while drilling and the working principle of acoustic logging instrument while drilling are discussed in this paper. According to the characteristics and working requirements of the acoustic logging tool while drilling, the performance index of the design of the instrument is put forward. The design methods of the two systems are presented by using the traditional analog electronic theory and the idea of large-scale integration. The characteristics of the two schemes are combined with the requirements of acoustic instruments while drilling, and the two schemes are compared and demonstrated. According to the selected scheme, the overall design of the instrument is carried out. According to the working principle of the instrument, the design of the system is refined into several functional modules, and each functional module is designed separately according to the characteristics of the selected electronic system. In order to optimize the development process of the system, in addition to the hardware design of the instrument, the method of extracting acoustic time difference while drilling is selected according to the working characteristics and performance of the instrument while drilling. Through multiplexing sampling and SPI technology, the high-speed storage of data is realized, and the complexity of the system is reduced, and the low density used in electronic design is abandoned. The design scheme of multi-module combination makes use of the more advanced large-scale integrated circuit design, and the new processor integrates sampling, transmitting and data processing functions, thus reducing the area of the circuit board. It is more suitable for underground working environment. The rationality and practicability of the design are proved by testing the functions of each functional module.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.83
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,本文编号:1567170
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