卜佑军[1]2003年在《数字声波测井仪的设计与实现》文中提出本文阐述了一种智能化数字声波测井仪的方案设计和工程实现。介绍了该测井仪的工作原理以及与地面系统的通信体制；并根据该仪器工作在高温高压环境的要求，采用低功耗和可靠性设计的原则，对系统工作模式及硬件电路进行了详细设计；最后对实验结果进行了分析。该仪器是一种全新的声波测井仪，可广泛应用于油气勘探开发，有着十分广阔的应用前景。
胡明昕[2]2003年在《数字声波测井仪的设计与实现》文中进行了进一步梳理本文给出了数字声波测井仪的系统设计，详细阐述了仪器软件、通信接口的实现过程。并根据实际测井的需求，针对井下数据的特点和CPU的处理能力，提出了一种压缩编码方法，特别是根据声波信号不断过零的特点，利用过零信息，有效地抑制了编码所带来的误差传播效应。
晏磊[3]2006年在《偶极子阵列声波测井仪的实现及相关检测算法研究》文中进行了进一步梳理随着我国石油勘探开发的进展，简单油层已逐渐开采完毕，勘探的对象也日趋复杂，对测井技术和仪器设备提出了更高的要求；同时国外测井集团公司为确保其对测井市场的垄断，在该类测井仪器和技术的出口上进行了严格的封锁；随着我国SL-6000型高分辨率多任务测井地面系统的研制成功，也迫切需要一批数字化测井仪器与之相配套，以提高国产仪器的市场竞争力。为此本教研室受中石化测井技术研究中心的委托开发具有自生知识产权的井下仪器——偶极子阵列声波测井仪。本文所做的主要工作如下： 首先在原理样机的基础上，为了使阵列声波测井仪能够在恶劣的井下环境中稳定可靠的工作，采取了相应的改进措施；同时为兼容国产6000型地面系统和引进的5700型地面系统，对井下仪与地面系统的通信协议、数据格式及参数含义进行了整合，以满足WTS通信协议的要求。经现场联测进行验证，完全满足5700地面系统的要求。 现有的首波检测方法测量误差比较大，甚至会因检测错误产生首波跳跃的现象。本文利用阵列信号的相关性和时频信号处理实现了对声波首波的检测。仿真结果表明：与利用噪声门限检测首波的方法进行比较，本文所设计的办法其结果更趋于合理。 针对实际测井过程中，不同测井模式所采用的采样频率不同，本文采用多采样率信号处理的方法：利用统一的采样频率进行过采样，再通过抽取获取所期望的采集频率。这样设计一方面简化了系统的硬件设计，提高信号信噪比，增强了系统的通用性；另一方面对测井数据进行了抽样率压缩提高了传输效率。地面系统通过插值处理恢复原始信号，处理出满足测量精度要求的资料。 最后在分析确定了与地面系统通信的协议、数据格式及参数含义的基础上，实现整支仪器的软件设计和编程，包括各个模块所完成的功能、各模块之间的通信等等。成功实现了与Atlas5700型地面系统进行联调，联调结果表明系统通信正常、工作可靠。
张伟[4]2009年在《阵列声波测井仪研制及测井数据处理方法研究》文中认为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叁大主线,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叁大部分,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,提出一种基于抗混迭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。
李苏, 李辉, 李春楠, 刘西恩[5]2011年在《数字声波测井的数据采集与处理电路设计》文中研究说明针对多通道数字声波数据采集时序控制复杂的特点,设计了一种基于DSP和FPGA的声波数据采集与处理电路。该设计采用每个通道设计由独立的ADC转换模块进行处理,同时使用单片DSP和单片FPGA进行数据汇总和协调处理,设计中在FPGA内部构造2个双端口RAM作为模数转换器和DSP之间的数据缓存器,电路协调一致地完成4路信号的采集和处理操作,提高了数据处理的实时性和可靠性,同时整个电路采用1块电路板设计完成,取代原先4块电路板,很好地缩短了电路设计尺寸,降低了生产成本。实践表明,该电路能够稳定可靠工作,达到了井下数字声波信号采集的要求。
张凤生[6]2014年在《正交多极子阵列声波测井仪的研制及应用效果分析》文中提出伴随油田勘探开发水平的不断提高,复杂油气藏特别是隐蔽油气藏的勘探和开发对测井技术的要求不断提高。正交偶极子和多极子阵列声波测井在孔隙度、渗透率计算、流体识别、岩石力学参数计算、各向异性研究中具有常规声波测井不可比拟的优越性,已经在油田勘探和开发中得到广泛的推广和应用,逐渐成为重点探区和复杂地层中的必测项目。该类测井仪由于价格昂贵引进数量较少,仅靠引进远远满足不了生产中的需要,因此,必须对正交多极子阵列声波仪器开展研制和生产,以满足实际生产的迫切需要。在分析正交多极子阵列声波测量原理的基础上,开展了仪器主要硬件部分的研制,采用先进的电子技术和工艺方法设计和制造了一种正交多极子阵列声波测井仪器。正交多极子阵列声波测井仪器研究与制造过程中提出并完成了以下工作:设计并完成了高可靠性的多极子发射、接收阵列机械结构;利用厚膜电路技术设计并完成了多极子信号接收前置放大电路,有效缩小了线路尺寸,提高了仪器可靠性和模块化程度;设计并完成了多路超高速数据采集、处理的研究,有效提升仪器传输与测井效率;研制成功具有高宽频带隔声性能、低防转角度及高机械强度的隔声体,其隔声效果和机械强度高于同类产品。仪器成功研发后,用该测井仪在不同地区的标准井和生产井进行了测试。结果表明,该仪器性能可靠,工作稳定,所采集的资料符合资料质量控制标准,与国际同类先进仪器相比具有很好的一致性。该仪器在油气勘探开发过程中发挥了重要作用,显示出较强的解决复杂油气藏的能力,具有广阔的的应用前景,在油气勘探过程中,降低了油气发现的成本,提高了勘探效益。
郭明亮[7]2015年在《基于RS485的井下测井仪器高速总线的设计与实现》文中指出石油是一种不可再生的宝贵资源,在人类社会的发展中有着不可替代的作用。随着世界各国工业水平的不断提高,人们对石油资源的需求急剧增加,有限的石油资源变得日益珍贵。如何更精确的获得地下石油资源的分布,从而更高效地进行石油开采变得愈加重要。在石油测井领域,测井技术不断进步,多芯电缆测井系统的传输速率已经可以达到1Mbps以上。随着成像测井和组合测井的快速发展,井下测井仪器数据量大大增加,对井下测井仪器总线的要求越来越高,尤其是在200摄氏度高温测井环境中,现在的井下测井仪器总线已经不能满足井下测井数据的传输需求。因此,高温井下测井仪器总线的研究具有重大意义。本文基于此,设计并实现了一种新的井下测井仪器总线,力图解决高温井下测井数据传输瓶颈。本文主要研究内容如下：1、针对高温测井网络的特点,提出高温井下测井仪器高速总线的整体解决方案。参考OSI协议模型,将高速总线协议设计叁层模型：物理层、数据链路层和应用层,并分别给出了各层的定义及功能,其中重点是物理层和数据链路层部分。2、根据测井的数据业务特点,将井下仪器总线链路设计为两个通道,低速通道和高速通道,低速通道主要负责测井控制命令和小数据量测井仪器采集数据的传输,高速通道主要负责大数据量测井仪器采集数据的传输。由于高速总线两个通道协议设计不同,分别对低速通道和高速通道的协议进行了探索和设计。3、设计实现高温井下测井仪器高速总线控制器。其中,低速通道控制器采用DSP芯片TMS320 F28335设计实现,高速通道控制器利用FPGA芯片A3P060和A3P250设计实现。重点讲解了高速通道控制器的设计实现,包括物理层编码、数据链路层处理、仲裁控制机制、与微处理器接口设计等。4、利用模拟测井仪器板和遥传仪器板搭建总线系统,对高速总线系统性能进行测试。大量的试验测试表明,本文设计的双通道井下仪器高速总线系统较好的解决高温井下测井数据传输瓶颈,本文的研究方法和成果对高温测井网络系统的优化设计具有一定的参考价值。
石晓伟[8]2017年在《叁维声波近探头测量系统主控模块关键技术研究与实现》文中研究指明能源是国家的命脉、社会的基石。石油作为一种重要的自然资源,其主要的勘探开发技术一直被国外公司垄断。研究具有自主知识产权的测井仪器可以打破垄断,保障国家能源安全,促进国民经济发展。叁维声波近探头测量系统是一种先进的测井仪器,能够同时测量井周多个方位的声波信号,从而提供地层径向、轴向及周向叁维立体地质构造信息。相较于常规的声波测井技术,叁维声波近探头测量系统能够利用更多的接收器对井下进行全方位扫描,并利用扫描探测到的信息进行成像显示,对于隐蔽性油藏的发现有着至关重要的作用。本文重点论述了叁维声波近探头测量系统井下主控电路模块的设计与地面测试装置的内核开发。主控电路模块是测量系统井下控制和通信的核心,论文阐述了其时序协议、通信接口、数据压缩的实现思路,设计了一个过采样恢复模块以应对复杂的传输环境,提出了一种简明的远程下载方法以避免仪器的频繁拆卸。地面测试装置是测量系统研发过程中重要的验证平台,它可以辅助上位机实现井下仪器的调试,论文从嵌入式Linux操作系统构建、字符设备驱动开发等方面对其进行了介绍,并跟踪了内核串口代码以实现波特率的自定义修改,修补了原生SPI主控制器驱动的缺陷以实现高速环境下的数据传输。论文最后列出了相应的测试过程,并给出了试验结果、相关数据及分析,证明系统达到了要求的各项指标。
赵尔宁[9]2005年在《基于SoC的可复用IP软核设计方法的研究》文中研究指明半导体工艺和EDA技术的发展使片上系统SoC的设计成为可能。随着SoC规模的扩大和复杂程度的不断提高,基于可复用IP核的系统集成技术成为当今大规模集成电路设计的重要方法。可复用IP软核的设计应遵照规范的IP软核设计流程及设计规划:用硬件描述语言对电路进行RTL建模;由EDA工具对RTL模型进行综合;再用EDA工具对设计进行仿真测试,对其功能和时序进行验证;最后将所设计的IP软核在FPGA中固化并进行其功能和性能的上电验证。 论文叙述了可复用IP软核的总体设计,提出IP软核规范化设计的具体方法;针对ActelFGPA的EDA工具总结了面向综合的VHDL语言的编码风格;针对IP软核的测试、验证提出了面向测试、验证的IP软核设计方法—BIST内建自测试方法。在深入研究可复用IP软核设计方法的基础上,结合开发团队实际需要,设计了常用的两款曼彻斯特编译码器IP软核。 论文还介绍了应用IP软核集成技术的“数字声波井下仪检测面板”的设计与实现。将该设备作为IP软核的验证平台,使IP软核的验证和实际应用有机结合,产生了良好的效果。最后论文通过“阵列感应井下仪”平台验证了IP软核的可复用性。
黄理琴[10]2008年在《声波测井仪器测试系统的实现》文中进行了进一步梳理声波测井用于测量井眼中纵波、横波以及斯通利波的传输特性,得到相应的速度和衰减,从而判断井眼附近地层的岩性、孔隙度、地层渗透率等特征。在石油勘探往往面临恶劣的环境和复杂的地质条件,为了保证测井仪器在作业过程中的高可靠高稳定性、作业质量和时效,同时也为了方便仪器的研发、制造以及日常保养和维护,需要建立一个功能完善的声波测井仪器专用的测试系统。本文设计了一套专用的声波测井仪器井下电路测试系统,该测试系统主要包含叁个模块:声系仿真模块,声波换能器测试模块和仪器井下电路测试模块。本文主要对声系仿真模块和仪器井下电路测试模块做出了详细的介绍。声系仿真模块模拟声波测井仪器的发射与接收探测器装置,可为声波测井仪器的井下电路提供调试的信号源和测试源,以便对声波测井仪器井下电路数据采集算法进行验证、对发射换能器的性能进行测试以及模拟通道板的控制参数进行调节。仪器井下电路测试模块模拟EDIB总线传输机制,通过USB接口连接上位机。通过该模块可以实现在不挂接传输短节的情况下,上位机和井下仪器能够正常通讯。EDIB总线测试模块的构建遵循EDIB总线协议,以Mode2、Mode5以及Mode7方式对地面系统命令和井下仪器的声波数据进行传输,完成仪器状态的控制及仪器采集和测试流程的控制。
参考文献：
[1]. 数字声波测井仪的设计与实现[D]. 卜佑军. 中国人民解放军信息工程大学. 2003
[2]. 数字声波测井仪的设计与实现[D]. 胡明昕. 中国人民解放军信息工程大学. 2003
[3]. 偶极子阵列声波测井仪的实现及相关检测算法研究[D]. 晏磊. 解放军信息工程大学. 2006
[4]. 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. 2009
[5]. 数字声波测井的数据采集与处理电路设计[J]. 李苏, 李辉, 李春楠, 刘西恩. 电子测试. 2011
[6]. 正交多极子阵列声波测井仪的研制及应用效果分析[D]. 张凤生. 中国石油大学(华东). 2014
[7]. 基于RS485的井下测井仪器高速总线的设计与实现[D]. 郭明亮. 电子科技大学. 2015
[8]. 叁维声波近探头测量系统主控模块关键技术研究与实现[D]. 石晓伟. 电子科技大学. 2017
[9]. 基于SoC的可复用IP软核设计方法的研究[D]. 赵尔宁. 中国人民解放军信息工程大学. 2005
[10]. 声波测井仪器测试系统的实现[D]. 黄理琴. 电子科技大学. 2008
标签：地质学论文; 地球物理学论文; 矿业工程论文; 数字声波测井仪论文; 数据采集论文; 可编程器件论文; 曼彻斯特码论文; 可靠性设计论文; 低功耗设计论文;