發(fā)布時間：2020-04-14 02:02

【摘要】：孔隙度是地層評估的重要參數(shù),隨鉆中子測井儀利用放射性測井原理,在鉆井的同時對地層孔隙度進行測量。數(shù)字模塊作為隨鉆中子測井儀的核心組成部分,控制高壓板、模擬板和井徑板完成中子脈沖、井眼幾何信息以及相關輔助參數(shù)的測量及存儲,并完成孔隙度的實時計算。此外,數(shù)字模塊對中控系統(tǒng)下發(fā)的指令進行解析,并控制儀器執(zhí)行指令內(nèi)容。數(shù)字模塊作為軟硬件綜合系統(tǒng),其穩(wěn)定可靠工作是儀器完成地層參數(shù)測量的基礎。本文依托國內(nèi)某油田技術服務公司承擔的國家科研項目,對數(shù)字模塊的軟硬件設計展開研究,并對其軟件可靠性進行分析。本文首先介紹了隨鉆中子測井儀電路架構,并對數(shù)字模塊功能需求進行分析。在此基礎上,給出數(shù)字模塊硬件設計方案,將其劃分為主控電路、通訊電路、電源轉(zhuǎn)換電路、電源監(jiān)測電路、環(huán)境參數(shù)測量電路以及數(shù)據(jù)存儲電路,并對詳細電路設計展開描述。隨后,本文分析了數(shù)字模塊軟件需求,給出軟件功能框圖,從提高軟件可靠性、可維護性及復用性角度出發(fā),將數(shù)字模塊軟件劃分為功能層和應用層。功能層以功能為特性,形成通訊服務、存儲服務等功能模塊,應用層在此基礎上,實現(xiàn)與測井作業(yè)相關的應用設計。本文對功能層和應用層的設計進行了詳細描述。在數(shù)字模塊軟件設計的基礎上,本文利用測試數(shù)據(jù)對數(shù)字模塊軟件可靠性進行分析。一方面,應用FMECA(Failure Modes Effects and Criticality Analysis)方法對軟件故障模塊、故障模式及故障原因進行劃分,并識別數(shù)字模塊軟件中具有較高危害度的故障模塊,有針對性地對其進行改進。其次,應用NHPP(Non-Homogeneous Poisson Process)類軟件可靠性增長模型中的G-O模型和Delayed S-shaped模型對數(shù)字模塊軟件剩余故障數(shù)進行預測,并通過模型評估方法對兩種模型的預測性能進行評估,從而選取預測結果中的最優(yōu)解。最后,本文描述了數(shù)字模塊功能測試及功耗測試,并對測試結果進行了分析。測試結果表明,數(shù)字模塊實現(xiàn)了相關項目所要求的各項功能,滿足其性能指標要求。
【圖文】：

圖 2-10 階低通濾波器頻率響應 ADC 單元對濾波器輸出的信號進行采樣轉(zhuǎn)換。該 ADC精度達到 0.7mV，可在 3us 內(nèi)完成轉(zhuǎn)換。此外，測井作業(yè)室溫至 150℃范圍內(nèi)變化，為減小溫度變化對 ADC 采集特性的外部電壓基準芯片為 ADC 提供基準電壓。存儲電路設計井作業(yè)中，井下儀器與地面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用泥漿脈沖沖通訊原理，井下儀器對數(shù)據(jù)進行編碼并通過驅(qū)動電路產(chǎn)壓力脈沖，地面系統(tǒng)對該泥漿壓力脈沖進行接收和解碼，前，業(yè)界實際使用的泥漿脈沖通訊的數(shù)據(jù)傳輸速率不超過器每個測井周期的數(shù)據(jù)為 64Bytes，將其全部實時上傳顯鉆測井作業(yè)，僅將中子孔隙度等少量關鍵數(shù)據(jù)實時上傳至存放在儀器本地，等待儀器出井后，，再通過數(shù)據(jù)接口進行

電子科技大學碩士學位論文第五章 數(shù)字模塊測試及結果分析本章對隨鉆中子測井儀數(shù)字模塊的測試內(nèi)容進行闡述，并通過測試結果模塊設計的正確性。首先對數(shù)字模塊的通訊、存儲、環(huán)境監(jiān)測以及電源要功能進行獨立測試，以驗證功能模塊的完整性和正確性。隨后，通過對數(shù)字模塊在室溫~150℃范圍內(nèi)的功耗進行分析。最后，搭建隨鉆中子整系統(tǒng)并運行測井模式，通過對測井數(shù)據(jù)的分析驗證數(shù)字模塊對孔隙度確性。圖 5-1 和表 5-1 分別為隨鉆中子測井儀數(shù)字模塊實物圖和本章測的工具列表。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE151;TP311.52

【參考文獻】

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本文編號：2626729