一、双发三收声波变密度测井仪地面接口电路设计(论文文献综述)
杨福毅[1](2020)在《随钻多极子声波测井仪近探头采集模块设计》文中认为近年来,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噪声分析、MCU+ADC的架构以及一些外围电路和PCB板上接口布局,其中模拟信号调理电路主要完成对声波接收换能器产生的微弱信号的放大、滤波以及信号的自动增益功能;MCU+ADC的架构是核心电路,主要完成采集模块的整体控制、信号采集以及与主控电路的通信。软件设计主要包括BOOTLOADER程序设计和单片机用户程序设计。BOOTLOADER程序用于实现单片机用户程序的升级更新;单片机用户程序主要完成了ADC采集控制,数据处理和数据传输。最后,本文在近探头采集模块重要电路测试正常的情况下,对采集控制电路板进行了高温实验和对整体测井仪系统进行了水槽实验,并给出结果和分析,表明井下近探头采集模块满足设计指标。
谭宝海[2](2019)在《多极子随钻声波测井仪声源激励与数据采集关键技术研究》文中认为随钻声波测井是在钻井的同时测量井下地层纵波和横波速度的重要方法和技术,已成为高效勘探和开发油气资源的重要手段。单极子随钻纵波测井发展已近30年,多极子随钻横波测井发展近20年,国外技术相对成熟,但国内至今尚无多极子随钻声波测井仪器研发应用,仪器研发难度极大。与电缆声波测井相比,随钻声波测井的重要不同在于:低频钻井噪声和钻铤模式波干扰强烈、有限的数据传输带宽无法满足实时大数据传输以及钻铤结构带来的电子系统空间挤压和系统复杂度的提升。因此,为了在随钻条件下实时采集到高信噪比的声波测井信号,需要在以下方面开展系统性的研究:确定有利工作频带的声场数值模拟;能够抑制钻铤模式波的可控频率大功率激励源;适用于随钻仪器受限空间的接收换能器与多通道并行处理电子系统集成有源传感器;高效的井下电源管理及快速数据处理和存储电子系统。基于此,论文针对随钻声波测井面临的问题和国内随钻声波测井仪器研发现状,探讨了偶极子声源用于随钻声波测井远探测的可行性,开展了可控频带的大功率声源激励、近换能器的数字化有源接收、井下数据快速处理与存储以及低功耗电源管理等关键技术研究,研制了多极子随钻声波测井仪器样机并进行了井群实验和现场实钻,结果表明,仪器获得了高质量的随钻声波测井数据且稳定可靠。具体成果如下:(1)偶极声源的随钻声波测井方法研究和探索。为了研究偶极声源用于随钻声波测井的适用性,基于井外无限大地层中SH和SV横波的位移远场渐近解,对比分析有无钻铤时井外地层辐射声场,开展了偶极声源随钻反射声波成像测井探索研究,发现存在偶极声场优势激发频带。仪器设计上应考虑和利用这一优势频带,将多极子随钻仪器从单极子和四极子组合,推广到单极子、偶极子和四极子组合的可能性应用。(2)变频大功率多极子声源激励方法和技术。偶极子声源的引入和钻井噪声干扰以及隔声阻带外钻铤模式波干扰给多极子随钻声波井下声源激励提出了更高要求。以数字信号处理器和全桥驱动电路为核心,基于正弦波脉冲宽度调制方法,攻克了高频率和高电压条件下的脉冲响应、阻抗匹配和拖尾抑制技术,实现了变频率、控带宽和大功率的声源激励,从而在信号发射环节实现了多极子激励模式和抑制了钻井噪声干扰。(3)近接收的有源接收换能器设计与实现。声波接收换能器到接收信号采集间的长距离模拟传输存在抗串扰能力不足、并行信号线数量多、体积大等问题。基于有源传感器设计原理,提出了一种用于随钻声波测井的近接收换能器的32通道并行同步数据采集方法和结构,攻克了极小空间内的低噪声信号调理、同步并行采集和随机噪声抑制技术,实现了高性能的近接收有源换能器,从而在数据接收环节避免了串扰信号和随机噪声干扰,且降低系统设计复杂度。(4)低功耗管理下的井下数据处理与存储方法研究。随钻遥测通讯速率制约了井下随钻声波波形数据的实时上传,以致无法实时计算获得地层声波时差,且井下供电制约了仪器功耗。以高速数字信号处理和NAND FLASH存储器为核心,研究了井下分时供电管理技术、井下快速的时间-慢度相关法计算地层波慢度的算法和井下存储器管理算法,实现了声波波形数据的大容量存储和地层声波时差的实时计算,从而在数据传输环节保证了随钻声波时差数据的实时获取。(5)井群实验和现场测试验证了仪器数据采集的功能和性能。开展了软、硬地层和各向异性地层的仪器功能验证与检测实验,表明仪器满足功能要求,具有较好的稳定性和准确性;开展了刻度井和现场实验井的滑眼和实钻测井,在钻井噪声和钻铤模式波干扰下,取得了与电缆声波测井相当质量的现场资料,验证了仪器的适用性和可靠性。
于其蛟[3](2014)在《高温高压小井眼测井仪器研制》文中提出当今世界对石油、天然气的强大需求,促使石油天然气勘探趋向于在更深地层寻找油气藏。深井、超深井钻探技术对加快我国新地区、新领域、新层位尤其是深层的油气突破,发现新构造、新油藏,最大程度地满足油气资源需求,尽快探明油气可采储量,增加油气储备,实现油气资源接替目标,保证国家能源安全起着重要的作用。“十一五”期间随着中石化集团公司石油勘探技术的发展以及万米钻机的引进,设计井深7000米以上的深井和超深井越来越多。深层油气藏勘探对测井井下仪器的技术要求,突出表现为仪器在高温、高压条件下的可靠性和稳定性,这大大增加了测井施工的难度,深井情况下的高温、高压测井成为测井行业面临的世界性难题。目前,小井眼钻井技术因其能够提高深层复杂岩性钻探效率而受到重视,甚至4.5英寸钻头钻井也得以广泛的推广应用。但国内常用的井下测井仪器外径一般都大于或等于89毫米,不适应小井眼的测井任务。从国外引进的少量小直径高温仪器,由于维修周期长、成本高,应用效果也不理想。因此,急需研发具有自主知识产权的高温高压小直径(Φ70)系列仪器,以满足深层复杂油气藏勘探开发的需要。主要研制内容:高温高压小直径(Φ70)高速数据传输短接、自然伽马测井仪、数字声波测井仪、补偿中子测井仪、井斜方位测井仪、满贯适配器、双侧向测井仪。
董伟[4](2014)在《正交偶极子声波测井的质量控制及资料应用》文中研究说明正交偶极子声波测井仪(XMAC-II)是将偶极子技术与单极技术科学地结合在一起,提供一种测量地层纵波、横波和斯通利波的好方法,在分析地层的各向异性方面也具有独特优势。测井公司最近两年广泛推广使用正交偶极子声波测井技术,对现阶段油气田的储层评价发挥了重要的作用。针对野外施工只注重操作不注重原理及应用的弊端,本文结合实践围绕正交偶极子声波的测井质量控制和资料应用,展开了深入的研究和分析,取得了很多宝贵的实践经验。本文重点阐述了正交偶极子声波在测井质量控制方面容易出现的问题以及解决办法,另外也通过资料对比深入研究了偶极子声波在地质和测井解释方面的应用,根据偶极子声波测井资料提供的纵波、横波、斯通利波确定地层各向异性,对井眼做稳定性分析以及对压裂高度预测和检测。
李亚炜[5](2012)在《声幅测井高速AD采集与USB传输》文中提出声波幅度测井是研究岩层对声波幅度的衰减特性的测井方法。目前声波幅度测井主要用于检查固井后套管和水泥的胶结情况,该技术采用了声波的幅度在岩石、岩层孔隙、含油气水等介质中传播时的全波记录得出的不同物理地质特征来研究和解决地质问题,进而发现油气、金属与非金属、放射性、地下水、地热、煤等矿产资源。论文针对测井中信号传输速度低、操作繁琐等问题,提出了一种高速数据采集与传输的新方法。以新方法设计的系统采用高速AD转换,以灵活、高效性价比FPGA芯片-EP1C6为平台,利用USB传输,实现了基于Verilog的声幅测井系统。文章详细阐述了声幅测井的原理,设计了采集板电路的整体结构;采用了FPGA技术对系统进行硬件电路的集成,并且完成了对应的外围硬件电路设计;本文以Quartus 119.1为平台,采用Verilog HDL语言编程实现了分频模块、触发脉冲产生模块、采样控制模块、USB控制模块、RAM模块等电路的设计及仿真;最后,针对FPGA设计中所出现的一些问题,给出了解决方法。最终,在上位机得到的声幅测井曲线用来判断固井质量。固井声幅测井值低时,说明水泥胶结的比较好;固井声幅测井值高时,说明水泥胶结质量较差。通过系统整体性能测试达到了预期的技术要求。
杨婧[6](2011)在《川东北地区碳酸盐岩储层测井信息处理及解释方法研究》文中指出近年来,我国从碳酸盐岩剖面中得到的油、气储量和产量越来越多,引起了广大石油工作者的高度重视,尤其在四川盆地东部碳酸盐岩储层勘探取得了一系列的突破,显示了川东北地区碳酸盐岩储层中巨大的油气勘探潜力,这使得川东地区二叠系——三叠系碳酸盐岩储层成为我国目前油气勘探的热点。川东北地区碳酸盐气藏的储层评价具有很强的非均质性。孔洞型、裂缝型、裂缝——溶孔型等复杂孔隙空间的不均匀分布,储层基质孔隙度低,各向异性很强;电阻率测量结果受孔隙结构和岩石骨架影响严重,所反映储层孔隙流体性质的信息弱;裂缝钻井液的深侵入,造成储层流体性质难以识别;储层岩石成份的低孔隙度和复杂性,影响了储层地层参数的精确计算;这些特点使正确划分和评价储层都具有较大的难度。为此,本文在收集、整理和分析工区测井、地质、录井、岩心和试油等资料的基础上,重点开展了4个方面的配套方法与技术研究:(1)测井资料预处理,包括:测井曲线的深度校正、平滑滤波处理和标准化处理。(2)充分利用了直方图和交会图技术,结合川东北地区碳酸盐岩气藏的特点,建立适用的储层泥质含量、孔隙度、裂缝、渗透率、含气饱和度等参数模型。(3)基于取心、试油试采和测井资料,开展岩性与物性、电性和含气性的关系研究,分析工区气层、气水同层、和水层的测井响应特征,落实气藏四性下限值。(4)采用电阻率测井法、纵横波速度比值法、电阻率——孔隙度交会图法相结合的方法识别流体性质。
张伟[7](2010)在《阵列声波测井仪研制及测井数据处理方法研究》文中提出阵列声波测井仪是目前石油工程测井作业中必不可少的仪器之一。我国阵列声波测井仪与国外的先进仪器相比,在信息采集的精度和可靠性,以及测井数据处理和资料解释方面都明显落后。研制具有自主知识产权的阵列声波测井仪及配套数据处理和解释软件是目前测井行业亟需解决的重要课题。本文结合攻读博士学位期间承担的多项阵列声波测井仪器研究任务,着眼于阵列声波测井仪器的研制和工程实现,围绕井下信号采集与处理系统设计、测井数据处理、测井资料的综合解释与应用三大主线,展开了深入研究,取得了如下成果和创新:(1)井下信号采集与处理系统的体系结构设计及工程实现。在分析阵列声波测井仪的工作原理及声波测井信号特点的基础上,将阵列声波测井仪井下信号采集与处理系统的体系结构分为中控模块、信号采集与处理模块以及信号调理模块三大部分,并充分考虑其抗干扰、可靠性、低功耗等技术设计要求,经过反复试验和改进,本文所研制的系统工作稳定可靠,能够满足井下高温高压恶劣工作环境的要求。(2)测井数据处理方法研究。测井数据处理是测井资料解释的一项前期重要工作,是保证测井解释结果精度的重要前提。在井下实时数据处理方面,针对阵列声波测井仪采集到的原始测井数据受井下高温高压、强震动的恶劣环境影响比较大的特点,本文研究了测井数据的井下实时数字滤波、自动增益控制等处理技术;同时分析了井下首波到时(首波初至时间)和井下时差等测井现场质量控制参数的求取方法。在地面现场数据处理方面,研究了一种提高首波到时提取精度的短窗-长窗能量比算法;研究了在互相关系数法基础上引入插值运算来提高声波时差提取精度的方法。在测井数据后处理方面,提出一种基于抗混叠Shannon小波包变换的测井曲线高分辨率处理方法,为解决油气薄层划分和厚层细分问题提供了新的解决途径。(3)测井数据井下实时压缩和传输方法研究。对于传统电缆测井系统,研究了适合阵列声波仪井下硬件实现的基于改进SPIHT算法的测井数据井下实时压缩算法;研究了基于ADSL技术的电缆测井高速传输方法。对于随钻测井系统,针对其传输率极低,大量数据只能存储于井下存储器的特点,研究了基于小波神经网络的数据压缩算法,该算法能大大提高数据压缩比,极大地节省了井下存储空间;同时在分析随钻系统泥浆信道传输机制的基础上,研究了从强背景噪声下提取有用信号的小波神经网络泥浆信号检测法,利用该方法能够准确检测泥浆信号,达到了随钻测井环境下数据遥传的目的。(4)测井储层特性智能解释方法研究。在应用李雅普诺夫理论分析得到单个粒子稳定收敛的参数取值条件基础上,提出一种粒子群改进算法,并利用该改进算法来训练小波神经网络权值,以此构建一种高效的粒子群小波神经网络分类器,并将该分类器用于测井储层特性智能解释,取得了良好的处理效果。
曾晓辉[8](2008)在《基于粗集理论的多极阵列声波测井数据处理方法研究》文中认为声波测井是近年来发展较快的一种测井方法。将声波测井数据与地质勘探的观测资料结合起来,在判断岩性,识别压力异常层位,探测和评价裂缝,判断储集层中流体的性质方面,有着非常良好的发展前景。本文结合电子科技大学承担的中海油企业发展基金项目“数字阵列声波仪器EDAT项目研究”这一课题展开研究,阐述了多极阵列声波测井原理及基本方法,分析了多极阵列声波测井与地质勘探的观测资料的数据特征,研究了基于粗集理论的多极阵列声波测井数据的重要特征的新的提取算法。并结合模糊聚类理论,提出了基于粗集理论的多极阵列声波测井数据处理的系统决策方法。本文为解决多极子阵列声波测井仪测量数据的后续处理,判断岩性,识别压力异常层位,探测和评价裂缝,判断储集层中流体的性质等方面提供了理论依据,奠定了实现方案的基础。本文的主要工作如下:1、根据岩石的声学特性,介绍了声波速度测井、声波幅度测井、长源距声波全波列测井的基本原理,分析了多极阵列声波测井系统的实现及其测井工作中的几个关键技术。2、根据粗集理论的方法,介绍了多极阵列声波测井的信息系统的基本概念,研究了知识及系统的简化方法,以及系统参数的重要性评价算法的改进。并结合一些分析实例,给出了基于粗集理论的多极阵列声波测井数据的重要特征的分析和提取方法。3、根据粗集理论,结合模糊聚类理论,研究了协调数据的决策规则简化算法及信息覆盖率在评价方面的改进,并结合一些分析实例,给出了基于粗集理论的多极阵列声波测井数据的最简化系统处理和提取决策规则的分析方法。
刘威[9](2007)在《固井声波成像测井仪的关键技术研究与实现》文中研究指明声学测井方法是检测固井水泥胶结情况的有效方法,固井声波成像测井仪克服了传统仪器的诸多不足,通过测量首波相关参数,实现对水泥胶结质量的准确评价。本文结合“固井声波成像测井仪”项目,在深入研究可配置参数的数据采集、井下首波检测和单芯电缆信道均衡等关键技术的基础上,完成了仪器电子线路部分的研制工作。基于FPGA实现了参数可配置的数据采集模块,使仪器能够在测量过程中依据地面系统命令实时调整采样参数。基于对现有地面系统首波检测方法的研究,兼顾方法实现复杂程度和检测准确性,选择长短窗能量比值法运用于声波首波检测。为了提高首波检测精度,运用缩减运算强度的方法设计了数字滤波器,对声波信号进行滤波。编码信号经过测井单芯电缆传输会产生严重畸变。为保证系统正常通信,在研究单芯电缆传输特性的基础上,依据传输线理论设计了电缆信道的近似模型,基于该模型通过PSpice仿真完成了均衡电路设计,从而补偿电缆信道对信号的衰减,消除信号的畸变。经过现场调试,结果表明仪器实现了指定功能,达到设计要求。
朱云周[10](2007)在《基于DSP的伽马能谱仪设计》文中认为本文设计了一种新型的伽马能谱仪,主要应用于自然伽马能谱测井和岩性密度测井。由于采用最新的数字信号处理技术,本伽马能谱仪具有体积小、功耗低、精度高和可扩展等优点,相比于传统的基于峰值采样原理的伽马能谱仪,本伽马能谱仪测井时间更长、测井深度更深、测井精度更高,一定程度提高了国产伽马能谱测井仪器的技术水平,同时为其它测井仪器的小型化提供了一种思路。 论文研究了自然伽马能谱测井的工作原理,在此基础上分析了传统伽马能谱仪的不足,并提出了新型伽马能谱仪的设计思想,即小体积、低功耗和全波采样。根据设计思想,提出了使用高速数字信号处理器和高速A/D转换器对闪烁探头输出电脉冲信号进行全波采集,并在数字域完成峰值检测的系统设计方案。硬件设计采用模块化的设计思想,从DSP最小系统开始,循序渐进,逐步完成基线恢复模块设计、A/D模块设计、D/A模块设计、CAN通信模块设计以及系统电源模块设计。在硬件设计完成的基础上,进行了系统的应用软件设计,分别完成了系统初始化程序、A/D采样程序、高压控制程序、峰值检测程序、CAN通信程序以及串行EEPROM在线编程及读写程序。最后进行了新型伽马能谱仪的系统调试和外场试验,试验结果表明,该新型伽马能谱仪功耗低、测谱准确、工作稳定可靠。 本文设计的伽马能谱仪在国内首次采用全波采样,它的成功研制具有重要的理论意义和工程应用价值。
二、双发三收声波变密度测井仪地面接口电路设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双发三收声波变密度测井仪地面接口电路设计(论文提纲范文)
(1)随钻多极子声波测井仪近探头采集模块设计(论文提纲范文)
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 |
(2)多极子随钻声波测井仪声源激励与数据采集关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景与意义 |
1.2 随钻声波测井井下仪发展历程与研究现状 |
1.3 随钻声波测井仪器研发面临的困难和突破点 |
1.3.1 钻井噪声和泥浆循环噪声 |
1.3.2 钻铤模式波干扰 |
1.3.3 其他噪声干扰 |
1.4 随钻声波测井仪的关键技术研究现状 |
1.4.1 换能器技术 |
1.4.2 声源激励技术 |
1.4.3 声波信号接收技术 |
1.4.4 井下存储器与低功耗管理 |
1.5 论文主要研究内容 |
第二章 多极子随钻声波测井理论与仪器结构设计 |
2.1 多极子随钻声波测井的声传播理论 |
2.1.1 单极子随钻声波测量原理 |
2.1.2 四极子随钻声波测量原理 |
2.1.3 偶极子随钻声波测量原理 |
2.2 多极子随钻声波测井仪器设计 |
2.2.1 声系设计 |
2.2.2 电子系统设计 |
2.3 仪器性能指标 |
2.4 本章小节 |
第三章 大功率变频声源激励方法与实现 |
3.1 发射换能器结构 |
3.2 SPWM正弦波脉冲激励方法 |
3.2.1 SPWM激励原理 |
3.2.2 激励源系统设计 |
3.3 声源激励关键技术 |
3.3.1 功率驱动与主电路 |
3.3.2 高压脉冲变压器 |
3.3.3 阻抗匹配与拖尾抑制 |
3.3.4 高压电源与储能电路 |
3.4 发射控制器程序设计 |
3.5 实验测试与分析 |
3.5.1 拖尾抑制电路测试 |
3.5.2 激励脉冲高压测试 |
3.5.3 正弦波变频测试 |
3.6 本章小结 |
第四章 数字化有源换能器技术与设计 |
4.1 电缆声波测井接收采集结构 |
4.2 有源接收换能器设计 |
4.3 弱信号采集与噪声抑制 |
4.3.1 接收换能器 |
4.3.2 低噪声信号调理模块设计 |
4.3.3 同步并行数据采集 |
4.3.4 随机噪声的叠加平均处理 |
4.4 采集通道一致性测试与分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 井下数据存储与处理技术 |
5.1 井下主测控结构 |
5.2 井下数据存储 |
5.2.1 存储容量与存储结构 |
5.2.2 井下存储管理程序设计 |
5.3 井下快速数据处理技术 |
5.3.1 井下时差提取算法 |
5.3.2 DSP嵌入时差提取算法 |
5.4 低功耗电源管理 |
5.5 本章小结 |
第六章 实验与测试分析 |
6.1 室内井群中的仪器测试 |
6.1.1 软地层井中的定点测试 |
6.1.2 套管井定点测试 |
6.1.3 各向异性井定点测试 |
6.1.4 仪器稳定性测试 |
6.2 现场测井实验 |
6.2.1 刻度井电缆测量模式测井 |
6.2.2 现场X-1 井中滑眼测井试验 |
6.2.3 现场X-2 井实钻与滑眼测井结果对比 |
6.2.4 现场X-3 井随钻测井与电缆测井结果对比 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(3)高温高压小井眼测井仪器研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究目的与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 技术目标、研究内容、研究思路 |
1.3.1 项目试验或应用的技术目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术方法和创新点 |
第二章 高温高压小直径高速数据传输短接(7014)研制 |
2.1 仪器基本原理 |
2.2 仪器电路设计及功能 |
2.2.1 电源电路 |
2.2.2 微机板 |
2.2.3 通信板 |
2.2.4 通信驱动板 |
2.2.5 模拟板 |
2.3 地面软件 |
2.4 关键技术 |
2.5 仪器性能指标 |
2.6 小结 |
第三章 满贯适配器、自然伽马和连续测斜仪研制 |
3.1 高温高压小直径满贯适配器(7016)研制 |
3.1.1 仪器原理 |
3.1.2 仪器技术指标及安全环境要求 |
3.1.3 仪器电路设计 |
3.2 高温高压小直径自然伽马仪器(7009)研制 |
3.2.1 仪器功能和技术指标 |
3.2.2 仪器电路设计 |
3.3 高温高压连续测斜仪器(7001)研制 |
3.3.1 仪器技术指标 |
3.3.2 仪器工作原理 |
3.3.3 仪器电路设计 |
3.4 小结 |
第四章 高温高压小直径补偿中子仪器(7046)研制 |
4.1 仪器工作原理 |
4.2 仪器技术指标 |
4.3 仪器电路设计 |
4.3.1 补偿中子脉冲处理板 |
4.3.2 补偿中子CPU电路 |
4.3.3 补偿中子电源 |
4.4 小结 |
第五章 高温高压小直径双侧向仪器(7039)研制 |
5.1 仪器工作原理 |
5.2 仪器主要特点 |
5.3 仪器技术指标 |
5.4 仪器电路设计 |
5.4.1 Ф70 双侧向逻辑和深参考电路 |
5.4.2 Ф70 双侧向深驱动电路 |
5.4.3 Ф70 双侧向浅参考电路 |
5.4.4 Ф70 双侧向浅侧向驱动电路 |
5.4.5 Ф70 双侧向电压前置放大电路 |
5.4.6 Ф70 双侧向电流前置放大电路 |
5.4.7 Ф70 双侧向测量控制电路 |
5.4.8 Ф70 双侧向平衡监控电路 |
5.4.9 Ф70 双侧向电压补偿电路 |
5.4.10 Ф70 双侧向电源电路 |
5.5 小结 |
第六章 高温高压小直径数字声波仪器(7067)研制 |
6.1 工作原理及技术指标 |
6.1.1 仪器工作原理 |
6.1.2 仪器技术指标 |
6.2 仪器研制主要过程 |
6.3 仪器电路设计 |
6.3.1 单片机及相关外围电路 |
6.3.2 A/D采样电路 |
6.3.3 发射控制电路 |
6.3.4 升压/稳压电路 |
6.3.5 信号接收及增益控制电路 |
6.4 小结 |
第七章 新研制仪器实测资料效果分析 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(4)正交偶极子声波测井的质量控制及资料应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 正交偶极子声波测井原理 |
1.1 声波测井的分类以及传播特性 |
1.1.1 声波测井的分类 |
1.1.2 声波的传播特性 |
1.2 声波测井仪发展历史及国内外现状 |
1.2.1 声波测井仪发展示意图 |
1.2.2 声波测井的发展史 |
1.2.3 偶极子声波仪器的国内外使用现状 |
1.3 正交偶极子声波测井原理 |
第二章 正交偶极子声波测井采集及质量控制 |
2.1 正交偶极子声波(XMACII)的基本结构 |
2.2 正交偶极子声波使用条件及仪器参数 |
2.2.1 正交偶极子声波的使用条件 |
2.2.2 正交偶极子声波的仪器参数 |
2.3 正交偶极子声波数据的现场采集 |
2.3.1 测井准备 |
2.3.2 现场启动系统 |
2.3.3 方位刻度 |
2.3.4 测量过程 |
2.3.5 仪器的检查 |
2.3.6 声波时差的测量 |
2.3.7 单极全波列的数据采集 |
2.3.8 偶极声波的数据采集 |
2.4 测井资料质量控制及常见问题 |
第三章 正交偶极子声波测井资料的应用研究 |
3.1 正交偶极子声波资料的常规应用 |
3.1.1 应用之一:确定孔隙度 |
3.1.2 应用之二:岩性特征分析 |
3.1.3 应用之三:气层识别 |
3.1.4 应用之四:裂缝识别 |
3.1.5 应用之五:岩石机械特性分析 |
3.1.6 砂泥岩地层井眼稳定性评价及方法研究 |
3.2 正交偶极子声波的特色应用 |
3.2.1 地层各向异性分析及地应力方向判断 |
3.2.2 压裂高度预测及检测 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)声幅测井高速AD采集与USB传输(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 测井概述 |
1.2 地球物理测井研究 |
1.3 声幅测井简介 |
1.4 国内外测井现状 |
1.4.1 国外测井现状 |
1.4.2 国内测井现状 |
1.5 本文研究的背景和意义 |
1.6 本文主要内容 |
2 声幅测井 |
2.1 岩石的声学特性 |
2.1.1 岩石的弹性 |
2.1.2 声波在岩石中的传播特性 |
2.1.3 声波在两种介质分界面的传播 |
2.2 声波幅度测井 |
2.2.1 岩石的声波幅度 |
2.2.2 套管井中的声波类型 |
2.2.3 固井声波幅度测井(CBL) |
2.2.4 声波幅度测井的声系类型 |
2.3 固井声幅测井曲线 |
2.3.1 影响水泥胶结测井的因素 |
2.3.2 固井声幅测井曲线 |
2.4 本章小结 |
3 系统总体方案设计 |
3.1 系统设计思想 |
3.1.1 功能需求和技术指标 |
3.1.2 系统总体设计思想 |
3.1.3 数据采集方式选择 |
3.1.4 数据控制、处理方式选择 |
3.1.5 数据传输方式选择 |
3.2 核心器件FPGA |
3.2.1 FPGA设计流程 |
3.2.2 硬件描述语言 |
3.3 研究方案 |
3.4 本章小结 |
4 系统硬件设计 |
4.1 Protel 99 SE软件简介 |
4.2 系统硬件设计 |
4.2.1 模数开关设计 |
4.2.2 A/D采集模块 |
4.2.3 FPGA最小系统设计 |
4.2.4 USB数据传输模块 |
4.2.5 电源模块 |
4.3 硬件抗干扰设计 |
4.3.1 干扰产生的原理 |
4.3.2 电路抗干扰措施 |
4.4 PCB设计 |
4.4.1 布局时应注意的问题 |
4.4.2 布线时应注意的问题 |
4.5 系统硬件电路调试 |
4.6 本章小结 |
5 FPGA程序设计 |
5.1 系统总体流程设计 |
5.1.1 EDA技术简介 |
5.1.2 Verilog HDL |
5.1.3 Quartus Ⅱ简介 |
5.2 FPGA程序设计 |
5.2.1 触发脉冲产生模块 |
5.2.2 采样控制模块 |
5.2.3 USB控制模块 |
5.2.4 分频模块 |
5.3 FPGA设计中的常见问题 |
5.4 FPGA的验证 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(6)川东北地区碳酸盐岩储层测井信息处理及解释方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容和研究思路 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第2章 碳酸盐岩常规测井及仪器工作原理 |
2.1 自然伽马测井 |
2.1.1 自然伽马测井基本原理 |
2.1.2 自然伽马测井测量电路原理框图 |
2.2 补偿中子测井 |
2.2.1 补偿中子双探测器系统 |
2.2.2 补偿中子测井仪 |
2.3 密度测井 |
2.3.1 双源距密度测井的补偿方程 |
2.3.2 密度测井仪 |
2.4 声波时差测井 |
2.4.1 单发射双接收声波测井仪的测量原理 |
2.4.2 声波测井仪主要电路分析 |
2.5 电阻率测井 |
2.5.1 双侧向测井 |
2.5.2 微电阻率测井 |
第3章 测井资料预处理 |
3.1 测井曲线的平滑滤波处理 |
3.2 测井曲线的深度校正 |
3.3 测井曲线的标准化处理 |
第4章 碳酸盐岩储层解释模型建立 |
4.1 泥质含量 |
4.2 孔隙度 |
4.2.1 基质孔隙度 |
4.2.2 总孔隙度 |
4.2.3 裂缝孔隙度 |
4.2.4 溶洞孔隙度 |
4.3 渗透率 |
4.3.1 基质渗透率 |
4.3.2 裂缝渗透率 |
4.4 饱和度 |
4.5 模型检验 |
第5章 川东北地区碳酸盐岩四性关系研究 |
5.1 储层四性特征分析 |
5.1.1 岩性特征 |
5.1.2 含气性特征 |
5.1.3 物性特征 |
5.1.4 电性特征 |
5.2 储层四性关系研究 |
5.2.1 岩性与物性的关系研究 |
5.2.2 岩性与含气性的关系研究 |
5.2.3 岩性与电性的关系研究 |
5.2.4 岩性、电性、物性及含油性的关系研究 |
5.3 确定储层下限标准 |
5.3.1 物性下限确定 |
5.3.2 含气性下限确定 |
5.3.3 电性下限确定 |
第6章 碳酸盐岩储层流体性质识别 |
6.1 储层的划分方法 |
6.2 电阻率测井识别气层法 |
6.2.1 方法原理 |
6.2.2 现场实例及适应性分析 |
6.3 纵横波速度比值识别气层法 |
6.3.1 方法原理 |
6.3.2 现场实例及适应性分析 |
6.4 电阻率——孔隙度交会图判别气层法 |
6.4.1 方法原理 |
6.4.2 现场实例及适应性分析 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
(7)阵列声波测井仪研制及测井数据处理方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 测井技术 |
1.2.1 概述 |
1.2.2 测井资料的综合解释和工程应用 |
1.3 声波测井技术的国内外研究现状 |
1.4 本文的主要工作及结构安排 |
第二章 井下信号采集与处理系统体系结构设计及工程实现 |
2.1 概述 |
2.2 阵列声波测井仪 |
2.2.1 阵列声波测井仪工作原理 |
2.2.2 阵列声波测井信号特点分析 |
2.2.3 井下仪器的基本结构 |
2.2.4 阵列声波测井仪的性能指标 |
2.3 井下信号采集与处理系统的设计与实现 |
2.3.1 信号调理模块 |
2.3.2 采集与处理模块 |
2.3.3 中控模块 |
2.3.4 可靠性设计 |
2.3.5 低功耗设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 阵列声波测井数据处理方法研究 |
3.1 概述 |
3.2 井下实时数据处理 |
3.2.1 井下实时数字滤波 |
3.2.2 自动增益控制 |
3.2.3 井下首波到时提取 |
3.2.4 井下时差计算 |
3.3 地面现场数据处理 |
3.3.1 地面现场首波到时提取 |
3.3.2 地面现场时差计算 |
3.4 测井曲线的高分辨率处理 |
3.4.1 测井信号频谱分析 |
3.4.2 测井曲线的抗混叠Shannon 小波包高分辨率处理 |
3.5 本章小结 |
第四章 井下数据实时压缩和传输方法研究 |
4.1 概述 |
4.2 井下数据实时压缩算法 |
4.2.1 井下数据压缩方法的选择 |
4.2.2 基于SPIHT 算法的声波数据压缩 |
4.3 基于ADSL 技术的长距离高速传输方法 |
4.4 随钻测井环境下的数据存储和传输 |
4.4.1 随钻测井 |
4.4.2 基于小波神经网络的随钻声波测井数据压缩 |
4.4.3 随钻测井系统的泥浆信号检测 |
4.5 本章小结 |
第五章 测井储层特性智能解释方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 改进粒子群-小波神经网络算法 |
5.2.1 分类小波神经网络结构 |
5.2.2 标准粒子群算法 |
5.2.3 单粒子运动轨迹收敛条件分析 |
5.2.4 改进的PSO 算法 |
5.2.5 改进PSO-WNN 算法及仿真 |
5.3 测井储层特性的IPSO-WNN 智能解释方法 |
5.3.1 测井储层特性智能解释过程 |
5.3.2 固井质量的IPSO-WNN 智能评价 |
5.3.3 测井岩性的IPSO-WNN 智能识别 |
5.4 本章小结 |
第六章 仪器测试与现场测井实验 |
6.1 实验室联调 |
6.2 现场测井实验 |
6.3 本章小结 |
第七章 结束语 |
7.1 全文总结 |
7.2 进一步的工作 |
致谢 |
参考文献 |
中英文对照表 |
攻读博士学位期间完成的论文及科研情况 |
(8)基于粗集理论的多极阵列声波测井数据处理方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 声波测井的发展概况 |
1.2 本文结构及内容安排 |
第二章 多极阵列声波测井简介及粗集概述 |
2.1 岩石的声学特性 |
2.2 几种测井方法的原理简介 |
2.2.1 声波速度测井 |
2.2.2 声波幅度测井 |
2.2.3 长源距声波全波列测井 |
2.3 多极阵列声波测井的工作原理 |
2.3.1 声波测井仪器的测量工作原理 |
2.3.2 阵列声波仪器信号采集处理系统 |
2.4 粗集理论概念 |
2.4.1 信息系统的表达 |
2.4.2 知识及系统的简化 |
第三章 基于粗集理论的测井系统的参数重要性评价 |
3.1 测井数据参数的重要性评价 |
3.1.1 粗集理论中的系统参数评价方法 |
3.1.2 参数的重要性评价算法实例分析 |
3.2 多极阵列声波测井数据重要特征的分析 |
3.2.1 基于不确定性问题分类方法评价多极阵列声波测井重要特征 |
3.2.2 一个多极阵列声波测井系统的重要特征评价与分析 |
第四章 基于粗集理论的多极阵列声波测井信息系统简化及系统决策算法 |
4.1 测井数据挖掘及系统决策规则 |
4.1.1 基于最大数据信息覆盖率的系统决策 |
4.1.2 基于知识依赖性的系统规则简化改进方法 |
4.2 多极阵列声波测井的信息系统简化及系统决策 |
4.2.1 多极阵列声波测井的信息系统简化 |
4.2.2 多极阵列声波测井的信息系统最简决策规则实现 |
4.2.3 基于模糊聚类的测井数据处理方法 |
第五章 总结与展望 |
5.1 研究总结 |
5.2 前景展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(9)固井声波成像测井仪的关键技术研究与实现(论文提纲范文)
表目录 |
图目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 研究内容和主要工作 |
第二章 仪器设计概述 |
2.1 仪器工作原理 |
2.1.1 声学测井原理 |
2.1.2 仪器工作原理 |
2.2 测井仪器的设计任务和设计要求 |
2.3 仪器设计概述 |
2.3.1 主控模块的设计 |
2.3.2 软件设计 |
2.3.3 数据采集和数据传输模块的设计 |
第三章 可配置采样参数的数据采集 |
3.1 采样预处理电路 |
3.2 多速率可配置采样 |
3.2.1 采样电路设计 |
3.2.2 可配置采样控制逻辑的实现 |
第四章 井下首波检测及数字滤波 |
4.1 地面首波检测方法 |
4.1.1 首波形成机制 |
4.1.2 地面系统首波检测方法 |
4.2 井下仪器首波检测 |
4.3 基于FPGA的滤波器设计 |
4.3.1 首波检测前的滤波方案 |
4.3.2 基于正则有符号数制和子表达式消去的滤波器设计 |
4.3.3 性能验证 |
第五章 基于单芯电缆的数据传输 |
5.1 单芯电缆传输特性 |
5.1.1 测井电缆概述 |
5.1.2 单芯同轴电缆的传输特性 |
5.1.3 单芯电缆模型 |
5.2 基于单芯电缆的数据传输 |
5.2.1 基带传输码制 |
5.2.2 单芯电缆信道对数据传输的影响 |
5.3 井下均衡电路的设计实现 |
5.3.1 频域均衡电路设计 |
5.3.2 均衡电路的验证与改进 |
第六章 软件设计与仪器调试 |
6.1 仪器软件设计 |
6.1.1 主程序设计 |
6.1.2 数据采集处理程序设计 |
6.2 仪器调试 |
6.2.1 各功能模块的调试 |
6.2.2 系统联调 |
结束语 |
参考文献 |
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作 |
致谢 |
(10)基于DSP的伽马能谱仪设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的目的和意义 |
1.2 测井技术的国内外发展现状 |
1.3 本文研究内容及结构安排 |
第二章 自然伽马能谱测井原理 |
2.1 放射性辐射基础理论 |
2.2 岩石的天然放射性 |
2.3 伽马射线与物质的相互作用 |
2.4 伽马射线的探测 |
2.4.1 盖革-弥勒计数管 |
2.4.2 闪烁计数器 |
2.5 伽马能谱仪原理 |
2.5.1 传统伽马能谱仪原理 |
2.5.2 新型伽马能谱仪原理 |
2.6 自然伽马能谱测井简介 |
2.7 本章小结 |
第三章 伽马能谱仪硬件设计 |
3.1 器件选择 |
3.1.1 数字信号处理器选择 |
3.1.2 外围器件选择 |
3.2 DSP最小系统设计 |
3.2.1 时钟电路 |
3.2.2 复位电路 |
3.2.3 程序加载电路设计 |
3.2.4 JTAG电路设计 |
3.2.5 DSP电源电路设计 |
3.3 基线恢复电路设计 |
3.3.1 基线漂移现象 |
3.3.2 基线恢复器 |
3.4 A/D电路设计 |
3.4.1 AD9225简介 |
3.4.2 ADSP-BF537并行外设接口(PPI) |
3.4.3 A/D电路设计 |
3.5 D/A电路设计 |
3.5.1 AD5545简介 |
3.5.2 电压参考电路设计 |
3.5.3 D/A电路设计 |
3.6 CAN通信电路设计 |
3.6.1 数字隔离器ADUM1201简介 |
3.6.2 CAN收发器82C250简介 |
3.6.3 CAN通信电路设计 |
3.7 系统电源设计 |
3.8 本章小结 |
第四章 伽马能谱仪软件设计 |
4.1 软件开发平台VisualDSP++ |
4.1.1 VisualDSP++的主要特点 |
4.2 VisualDSP++应用程序开发流程 |
4.2.1 定义系统文件 |
4.2.2 开发程序代码 |
4.2.3 验证程序代码 |
4.2.4 Blackfin的软件设计方法 |
4.3 系统软件总体设计 |
4.4 系统初始化程序设计 |
4.4.1 时钟初始化程序 |
4.4.2 存储器初始化程序 |
4.4.3 中断初始化程序 |
4.4.4 同步串口0初始化程序 |
4.4.5 CAN初始化程序 |
4.4.6 PPI和DMAO初始化 |
4.5 能谱测量程序 |
4.6 CAN通信程序 |
4.7 高压调节程序 |
4 8 SPI EEPROM程序设计 |
4.9 本章小结 |
第五章 伽马能谱仪系统调试和外场试验 |
5.1 系统调试 |
5.1.1 未上电检查 |
5.1.2 供电电路调试 |
5.1.3 DSP最小电路检查 |
5.1.4 D/A电路调试 |
5.1.5 A/D电路调试 |
5.1.6 EEPROM调试 |
5.1.7 CAN调试 |
5.1.8 DSP程序加载调试 |
5.1.9 小结 |
5.2 外场试验 |
第六章 全文总结 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、双发三收声波变密度测井仪地面接口电路设计(论文参考文献)
- [1]随钻多极子声波测井仪近探头采集模块设计[D]. 杨福毅. 电子科技大学, 2020(07)
- [2]多极子随钻声波测井仪声源激励与数据采集关键技术研究[D]. 谭宝海. 中国石油大学(华东), 2019(01)
- [3]高温高压小井眼测井仪器研制[D]. 于其蛟. 中国石油大学(华东), 2014(04)
- [4]正交偶极子声波测井的质量控制及资料应用[D]. 董伟. 中国石油大学(华东), 2014(07)
- [5]声幅测井高速AD采集与USB传输[D]. 李亚炜. 西安工业大学, 2012(07)
- [6]川东北地区碳酸盐岩储层测井信息处理及解释方法研究[D]. 杨婧. 西南石油大学, 2011(05)
- [7]阵列声波测井仪研制及测井数据处理方法研究[D]. 张伟. 电子科技大学, 2010(12)
- [8]基于粗集理论的多极阵列声波测井数据处理方法研究[D]. 曾晓辉. 电子科技大学, 2008(04)
- [9]固井声波成像测井仪的关键技术研究与实现[D]. 刘威. 解放军信息工程大学, 2007(07)
- [10]基于DSP的伽马能谱仪设计[D]. 朱云周. 西北工业大学, 2007(06)