随钻多极子声波测井仪近探头采集模块设计

发布时间：2023-04-20 20:11

　　近年来,在经济的发展过程中,石油为现代社会各行各业提供着不可或缺的能源支持,进而需要提高石油勘探能力去开采更多的石油资源。随着计算机科学技术的发展与进步,对于随钻声波测井仪器的要求也越来越高,随钻声波测井仪器也需要更新和升级来满足要求。随钻多极子声波测井仪近探头采集模块设计是国家大型油气田及煤层气开发专项里的“随钻多极子电路关键技术研究”里的一部分。随钻多极子声波测井仪对于大斜度井以及水平井等测井环境有较大的优势,属于国内自主研发。其设计是随钻单极子声波测井仪的更新和升级版,囊括了单极子、偶极子和四极子多种声源模式联合测井的具有较高价值的随钻声波测井仪器。井下仪器主要包括负责微弱信号调理与高精度采集的近探头采集模块,负责数据处理与存储的主控电路和负责声波激励的发射模块三大部分。本文重点论述了随钻多极子声波测井仪近探头采集模块的设计和实现。首先,本文以介绍随钻多极子声波测井仪为出发点。然后,针对随钻声波测井需求,分析近探头采集模块设计中关键重难点技术问题,给出总体设计。接下来着重展开对近探头采集模块的阐述,包括了硬件电路的构成和软件设计流程。硬件电路设计重点阐述了模拟信号调理电路的设计与...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究现状及发展进程
    1.3 本文的主要工作及结构安排
第二章 井下近探头采集模块总体设计概述
    2.1 随钻多极子声波测井仪概述
        2.1.1 随钻多极子声波测井仪总体结构
        2.1.2 随钻多极子声波测井仪原理
    2.2 井下近探头采集模块关键技术分析
    2.3 井下近探头采集模块总体方案
    2.4 本章小结
第三章 井下近探头采集模块电路硬件设计
    3.1 井下近探头采集电路硬件总体设计
    3.2 模拟信号调理电路设计
        3.2.1 电荷放大电路设计
        3.2.2 差分放大电路设计
        3.2.3 自动增益电路及其控制电路设计
        3.2.4 带通滤波电路设计
        3.2.5 ADC前级驱动电路设计
        3.2.6 模拟信号调理电路噪声分析
    3.3 八路信号同步采样电路设计
    3.4 MCU控制电路设计
    3.5 数据串行传输电路设计
    3.6 多电路一致性同步采样设计
    3.7 本章小结
第四章 井下近探头采集模块程序设计
    4.1 集成开发环境和仿真器介绍
    4.2 近探头采集模块电路程序总体设计
    4.3 基于MCU的 BOOTLOADER程序设计
        4.3.1 BOOTLOADER程序设计工作原理
        4.3.2 BOOTLOADER程序总体设计
        4.3.3 MCU与 PC端上位机通信过程及协议
        4.3.4 数据包HEX文件生成过程及格式
    4.4 基于MCU的用户程序设计
        4.4.1 用户程序总体设计
        4.4.2 MCU与主控电路通信过程及协议
        4.4.3 数据采集控制程序设计
        4.4.4 数据处理程序设计
        4.4.5 自动增益控制程序设计
    4.5 本章小结
第五章 电路调试与实验室测试
    5.1 近探头采集电路测试与分析
        5.1.1 测试前期准备工作
        5.1.2 信号接收电路测试
        5.1.3 模拟通道带通滤波电路测试
        5.1.4 自动增益电路及其控制电路测试
        5.1.5 模拟信号采样功能测试
        5.1.6 单片机BOOTLOADER程序测试
        5.1.7 八路模拟通道一致性测试
    5.2 近探头采集模块采集控制电路板高温测试
    5.3 随钻多极子声波测井仪实验室水槽实验
    5.4 本章小结
第六章 结束语
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3795211