远探测声波发射电路系统设计

发布时间：2023-04-10 21:22

　　声波远探测作为近几年最新发展的测井技术,实现了测井探测技术从近井筒到远井筒的突破,探测范围从井周数米提高到几十米,在油藏描述和随钻地质导向,及时识别前方“甜点”及储层边界,及时调整井眼轨迹和钻井工程参数等方面展现出巨大的优势。为了提高探测深度满足工程实际,激发大功率宽频声波信号成为了声波远探测发射电路系统设计的关键。受限于高温高压环境,声波发射电路中大功率器件性能下降,输出幅度不稳定,成为现阶段所面临的难题。采用单脉冲的激励方式,需要增加发射脉宽或提高发射电压来提高发射能量,然而增加发射脉宽会降低成像分辨率,提高发射电压又对发射换能器提出了新的挑战。常规的大功率声波发射电路采用变压器驱动换能器的方式进行激励,调节发射频率必须改变电路参数,受限于变压器与换能器的频率特性而难以满足宽频带的要求。本文结合实际工程需求,开发一套大功率宽频声波发射电路系统,作为随钻远探测声波探测器低频发射换能器的驱动电路,产生不同频率、能量可控的双极性脉冲信号,驱动低频发射换能器LTB2016发射声波信号。在此基础上,设计基于FPGA的远探测声波发射电路控制逻辑模块,完成高压电源电路、桥式开关电路、采集电路、通...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 国内外发展研究现状
    1.3 远探测声波发射电路关键技术难点
    1.4 本文的主要工作及章节安排
第2章 远探测声波发射电路总体方案设计
    2.1 远探测声波发射电路技术指标
    2.2 重难点分析与解决思路
    2.3 总体方案设计
    2.4 本章小结
第3章 远探测声波发射电路硬件设计
    3.1 主控模块
        3.1.1 通信接口电路
        3.1.2 电压测量电路
    3.2 发射开关模块
        3.2.1 开关器件的选择
        3.2.2 低端驱动电路
        3.2.3 高端驱动电路
        3.2.4 开关驱动时序
    3.3 高压电源模块
        3.3.1 高压电源工作原理
        3.3.2 高压电源电路
    3.4 本章小结
第4章 远探测声波发射电路软件设计
    4.1 软件架构
    4.2 PWM脉宽调制模块设计
    4.3 开关发射控制模块设计
    4.4 高压检测模块设计
    4.5 通信模块设计
    4.6 本章小结
第5章 远探测声波发射电路系统功能测试
    5.1 电路功能测试
        5.1.1 通信功能测试
        5.1.2 输出频率测试
        5.1.3 高压电源测试
        5.1.4 输出波形测试
    5.2 温度性能测试
    5.3 现场对比测试
        5.3.1 双圆管低频发射换能器
        5.3.2 Valerie低频发射换能器
        5.3.3 对比结论
    5.4 远探测性能测试
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
个人简介



本文编号：3788753