多极子阵列声波测井仪系统设计及现场测试

设计一种新型多极子阵列声波测井仪,该仪器是当前油田现场测井服务中的重要装备。仪器的整体结构由上电子短节、声系和下电子短节等3个相对独立的部分组成,声系由发射声系、隔声体和接收声系组成。发射声系包括单极换能器、交叉偶极换能器和四极换能器,阵列化的接收声系包括8组频率为0.5~30 kHz宽带接收换能器组,共32个接收换能器单元。主测控电子线路短节包括以DSP为核心的控制电路、数据采集电路、前置接收电路及井下低压供电电路等几部分。由发射逻辑控制器、供电电路、高压储能电路、驱动电路、高压激励电路和脉冲变压器构成高压脉冲激励源。通过分析测井资料实例,说明仪器测量的正确性;并表明了仪器具有好的一致性和重复性。     

通用串行总线在测井模拟信号采集中的应用

设计了一种基于通用串行总线(USB)的用于采集测井模拟信号的数据采集系统。介绍了该总线的特点及其优越性,对用该总线实现模拟信号采集的整个组成部分做了详细的说明。该系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序设计和用户应用程序设计。对USB驱动程序栈和应用程序中打开USB设备的方法给予了简要分析。测试结果表明,该系统实测精度超过13位二进制,其控制逻辑灵活,便于升级扩展。     

通用串行总线在测井模拟信号采集中的应用

设计了一种基于通用串行总线（USB）的用于采集测井模拟信号的数据采集系统。介绍了该总线的特点及其优越性，对用该总线实现模拟信号采集的整个组成部分做了详细的说明。该系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序设计和用户应用程序设计。对USB驱动程序栈和应用程序中打开USB设备的方法给予了简要分析。测试结果表明，该系统实测精度超过13位二进制，其控制逻辑灵活，便于升级扩展。     

基于串行总线的井下多通道高速高精度数据采集系统的设计

设计了一种八通道高速高精度并行数据采集系统.该系统具有14位分辨率,4×105次/s最高转换速度.采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了数据采集速率和采集数据量的程控选择功能,并控制FIFO缓存波形数据.数字处理器(DSP)通过串行命令总线控制采集速率、采集深度并启动采集;通过串行高速数据总线读取采集数据并进行实时处理.整个电路控制灵活,指标先进,结构紧凑,适合高性能井下设备使用.井下测试结果表明,波形特征明显,信噪比高.     

基于串行总线的井下多通道高速高精度数据采集系统的设计

设计了一种八通道高速高精度并行数据采集系统.该系统具有14位分辨率,4×105次/s最高转换速度.采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了数据采集速率和采集数据量的程控选择功能,并控制FIFO缓存波形数据.数字处理器(DSP)通过串行命令总线控制采集速率、采集深度并启动采集;通过串行高速数据总线读取采集数据并进行实时处理.整个电路控制灵活,指标先进,结构紧凑,适合高性能井下设备使用.井下测试结果表明,波形特征明显,信噪比高.     

井下大功率多极子声波换能器激励源的设计

介绍了一种用于石油仪器的大功率多极子阵列声波换能器激励源的设计方案。该方案中，大规模复杂可编程器件执行DSP通过专用串行线路发送的命令，精确地控制多个激励源的激励时刻和激励宽度，实现了对声波辐射能量的最佳控制。对该方案进行了实验测试。测试结果表明，所设计的激励源能够保证控制电路系统在150℃环境温度下稳定工作，适于井下高温高压恶劣环境应用。     

正交偶极阵列声波测井仪的设计

在分析正交偶极子四分量测量原理的基础上,设计了一种正交偶极阵列声波测井仪,并介绍了其测量的具体实现方法.用该测井仪对不同地区的标准井和生产井进行了测试.结果表明,该仪器测得的波形信噪比高,波形特征清楚正确,资料处理结果中的快、慢横波慢度与各自的横波波形、各向异性及快、慢横波面方位角等都有良好的对应关系.     

新型动电测井仪复合式电极系分析和测试

对实际探测器复合式电极系进行研究,重点研究动电测井探测器复合式电极系结构、工作原理及电子系统原理及测试等。使用有限元法进行数值模拟,分析电场响应结果并求解出电极系系数数值解。其次,分析复合电极系电路系统原理并在实验室对发射和采集系统电路进行上电测试和高温实验。结果表明:这种探测器成功地将不同结构和材料要求的声、电探测器融合在一起,且能实现声、电信号记录点深度对齐;电路系统在高温下工作正常,可以进行下井实验。研究结果为动电测井探测器的研究、实现以及井下现场测试提供理论支持。     

基于嵌入式架构的井下高精度模数转换器高温测试系统设计

采用主从式结构,设计一种井下模数转换器(ADC)高温测试系统.系统主机通过以太网与嵌入式前端机互联.基于ARM7-uClinux架构的前端机主要完成温度控制、供电控制及ADC测试控制等,而后续的数据处理、显示及存储等任务由高性能上位机完成.数字相敏检波算法被成功应用于ADC有效位数的快速实时计算.结果表明,测试系统可以...     

基于uClinux的测井仪器调试台架前端机软件设计

介绍一种基于uClinux系统平台的调试台架前端机软件设计方案,软件由驱动程序和应用程序两部分构成。为满足仪器测试中实时高速大数据通讯要求,实时控制局域网总线(CAN)和井下仪器总线(DTB)通讯功能由驱动程序完成。应用程序实现人机交互、与上位机网络通讯等实时性要求不高的功能。驱动程序与应用程序之间的信息交换由异步通知信号实现。所提方案已成功应用到微电阻率扫描、阵列感应、多极阵列声波等系列化成像测井仪器调试台架之中,并且加快了这些仪器的研制及维护效率。