勘探用单井地震系统的设计与控制

发布时间：2017-06-19 16:14

  本文关键词：勘探用单井地震系统的设计与控制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：单井地震勘探技术是指将地震波激发装置与数据采集系统连接在一起,置于同一口井中进行地震数据采集工作的技术。由于地震波激发装置与数据采集系统在同一口井中工作,因此能够避开地表低速带对地震信号高频成分的吸收,大大提高了采集系统的分辨率。本文在现有地震勘探技术的基础之上设计了一套勘探用单井地震系统,本系统的最大特点是采用通用的七芯测井电缆对整个系统进行供电和数据传输,其次,采用脉冲式井下震源、基于MEMS的数字式检波器以及Σ-Δ型Α/D转换器等先进的设备仪器使得该系统具有高分辨率、高信噪比和低失真度等技术特点。本文首先介绍了脉冲式井下震源、震波发生器、基于MEMS的数字式检波器、Σ-Δ型Α/D转换器以及通用七芯测井电缆等设备仪器的结构组成和工作原理,分别就它们的功能特点和使用规范等进行了较为深入的研究分析。然后,重点介绍了勘探用单井地震系统的设计。在进行系统设计之前,首先对该系统的结构组成和工作原理等内容进行了说明。系统的供电方案和工作过程,是本文核心内容,同时也是系统在设计时的重点和难点。进而,分别对该系统中的震源系统和数据采集系统进行了设计。震源系统的设计包括对管状直线电动机的设计和震波发生器的设计,数据采集系统是以ADS1282芯片为核心,分别对数据采集系统中的输入、输出接口电路和供电电路等进行了设计。之后,采用Multisim仿真软件对勘探用单井地震系统所使用的测井电缆进行了性能分析,介绍了测井电缆的使用和维护方法。最后,对勘探用单井地震系统的控制系统进行了设计。控制系统采用西门子S7-200 PLC作为主控器件,设计了系统的电气控制方案,编写了控制程序,并对整个系统进行了实验测试,验证了整个系统的可行性与可操作性。
【关键词】：地震勘探 单井地震系统 数据采集 ADS1282 系统设计
【学位授予单位】：西京学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.815
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 选题的目的及意义10-11
• 1.2 国内外相关技术的研究现状11-12
• 1.2.1 地震勘探技术的发展历程11
• 1.2.2 地震勘探技术的发展现状与发展趋势11-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 第二章 地震勘探主要仪器设备的研究13-28
• 2.1 脉冲式震源13-15
• 2.1.1 脉冲式震源的基本结构和工作原理13-14
• 2.1.2 脉冲式震源系统的工作过程14-15
• 2.2 管状直线电动机15-18
• 2.2.1 管状直线电动机的基本结构15-17
• 2.2.2 管状直线电动机的工作原理17-18
• 2.3 震波发生器18-19
• 2.4 Σ-Δ型Α/D转换器19-23
• 2.4.1 Σ-Δ型Α/D转换器的基本结构与工作原理19-20
• 2.4.2 Σ-Δ型Α/D转换器的增量调制20-21
• 2.4.3 Σ-Δ型Α/D转换器的过采样与量化噪声21-22
• 2.4.4 基于Σ-Δ型Α/D转换器的数据采集系统的特点22-23
• 2.5 数字式地震检波器23-26
• 2.5.1 数字式地震检波器的结构与工作原理23-25
• 2.5.2 数字式地震检波器的性能特点25-26
• 2.6 铠装测井电缆26-28
• 2.6.1 铠装测井电缆的结构26-27
• 2.6.2 铠装测井电缆的选型要求27-28
• 第三章 勘探用单井地震系统的设计28-46
• 3.1 勘探用单井地震系统的组成及工作原理28-29
• 3.2 勘探用单井地震系统的供电方案及其工作过程29-30
• 3.3 勘探用单井地震系统震源系统的设计30-33
• 3.3.1 勘探用单井地震系统震源系统的指标30
• 3.3.2 管状直线电动机的设计30-32
• 3.3.3 震波发生器的设计32-33
• 3.4 勘探用单井地震系统数据采集系统的结构和指标要求33-35
• 3.4.1 勘探用单井地震系统数据采集系统的结构33-34
• 3.4.2 勘探用单井地震系统数据采集系统的主要指标34-35
• 3.5 基于ADS1282的数据采集系统的设计35-42
• 3.5.1 ADS1282芯片介绍及引脚说明36-37
• 3.5.2 ADS1282内部结构与工作原理37-39
• 3.5.3 基于ADS1282的数据采集单元的系统构成39
• 3.5.4 ADS1282的输入接口电路39-40
• 3.5.5 ADS1282的数据输出接口电路40-41
• 3.5.6 数据采集系统供电电路的设计41-42
• 3.6 勘探用单井地震系统测井电缆42-46
• 3.6.1 勘探用单井地震系统测井电缆的选型及主要指标43
• 3.6.2 勘探用单井地震系统测井电缆的Multisim仿真分析43-44
• 3.6.3 勘探用单井地震系统测井电缆的使用与维护44-46
• 第四章 勘探用单井地震系统控制系统的设计及其实验分析46-51
• 4.1 勘探用单井地震系统控制系统的设计46-49
• 4.1.1 勘探用单井地震系统控制系统的工作流程46-47
• 4.1.2 勘探用单井地震系统控制系统的工作时序测试47-48
• 4.1.3 基于PLC的勘探用单井地震系统控制系统的设计48-49
• 4.2 勘探用单井地震系统的测试49-51
• 第五章 总结与展望51-53
• 5.1 总结51-52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-55
• 附录A55-57
• 附录B57-58
• 附录C58-60
• 附录D60-65
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：463065