【摘要】：隨鉆密度測井儀是一種利用伽馬射線與地層物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生信號,對產(chǎn)生的信號進行采集、處理、存儲、上傳,從而得到地層評價所需參數(shù)的儀器。能譜采集存儲模塊是儀器的核心模塊之一,可以對探頭探測到的信號進行采集、處理、存儲。能譜采集存儲模塊包含模擬電路部分與數(shù)字電路部分,其中模擬電路是峰值檢測電路,用于檢測探頭輸出波形的峰值,便于后續(xù)采集。本文分為方案設(shè)計、設(shè)計實現(xiàn)、設(shè)計驗證三個部分。首先結(jié)合隨鉆密度測井儀的整體結(jié)構(gòu)與工作流程,分析能譜采集存儲模塊的設(shè)計需求,設(shè)計能譜采集存儲模塊的結(jié)構(gòu),確定能譜采集存儲模塊的工作流程。其次,由能譜采集存儲模塊的需求出發(fā),根據(jù)峰值檢測電路的原理,提出一種新的峰值檢測電路思路,并根據(jù)該思路設(shè)計一種峰值檢測電路。由能譜采集存儲模塊的結(jié)構(gòu)與工作流程,確定FPGA+MCU的硬件框架,設(shè)計能譜采集模塊與存儲模塊的硬件電路,包括主處理器模塊、FPGA模塊、ADC模塊、通信模塊、供電模塊、存儲模塊。根據(jù)硬件電路,設(shè)計能譜采集模塊與能譜存儲模塊的軟件邏輯,包括AD控制模塊、能譜繪制RAM模塊、扇區(qū)信息模塊、通信模塊、存儲基本操作模塊、狀態(tài)機和控制信號生成模塊、校驗模塊、壞塊管理模塊、存儲上層模塊。最后,本文通過仿真,驗證所設(shè)計的峰值檢測電路性能,并與傳統(tǒng)峰值保持電路性能比對。設(shè)計系列實驗,測試能譜采集存儲模塊的信號采集與能譜化功能、通信功能、能譜數(shù)據(jù)存儲功能,并將能譜采集存儲模塊與探頭、高壓板、方位板、井徑板連接,進行聯(lián)合測試。結(jié)果表明,隨鉆密度測井儀能譜采集與存儲模塊的設(shè)計達到了預期目標。
【圖文】：

了補償單探測器在探測過程中因出現(xiàn)泥餅或井壁提高測井精確性，隨鉆密度測井儀采用方位測井扇區(qū)，每個扇區(qū) 22.5 度角，每個扇區(qū)單獨探測，樣測井數(shù)據(jù)具有方位特性，就可以根據(jù)方位特性入底層后，一般與地層物質(zhì)產(chǎn)生三種效應(yīng)，分別對效應(yīng)。對于能量較低的伽馬射線和原子序數(shù) Z較電效應(yīng)；對于中等能量的伽馬射線和原子序數(shù) Z較普頓效應(yīng)；對于能量較高的伽馬射線和原子序數(shù)生電子對效應(yīng)，，三種效應(yīng)的優(yōu)勢區(qū)如圖 2-1 所示伽馬放射源為 CS137，其能量為 0.662MeV，而原子組成，從圖中可以得出隨鉆密度測井中主要應(yīng)基本可以忽略，如果只記錄能量大于 0.1MeV 的光電效應(yīng)的影響[18]。

A據(jù)大量實驗證明，地層物質(zhì)的體積密度與能譜計數(shù)率的關(guān)系如式（中 N 為源距是 da時的計數(shù)率，N0是零源距時的計數(shù)率。mbadNNe 0（方程兩邊取對數(shù)，將儀器對地層的靈敏度 A 定義為 A=-σm*da，記 B=測井的基本公式，如式（2-3）所示[18]。( l n)1NBAb （隨鉆密度測井儀系統(tǒng)介紹 隨鉆密度測井儀電路系統(tǒng)鉆密度測井儀由以下幾個部分組成：測試系統(tǒng)、通信總線、電源通采集存儲板、方位板、井徑板和高壓板，根據(jù)應(yīng)用場景不同，每個模式下完成不同的工作。隨鉆密度測井儀的電路系統(tǒng)如圖 2-2 所示
【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】：TE927

【參考文獻】

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1 林斯波;葛愉成;;基于Sallen-Key濾波器的主成形放大電路的研究[J];核電子學與探測技術(shù);2015年04期

2 宋毅恒;孟凡斌;;窄脈沖峰值保持電路分析及設(shè)計[J];光電技術(shù)應(yīng)用;2014年02期

3 趙樹軍;;CMOS軌到軌電壓跟隨器的設(shè)計及優(yōu)化[J];黑龍江工程學院學報(自然科學版);2013年02期

4 楊飛;陳福彬;;集成運放在峰值保持電路中的應(yīng)用研究[J];北京信息科技大學學報(自然科學版);2013年01期

5 周偉;周建斌;雷家榮;楊宇川;張少華;朱星;劉易;;基于Sallen-Key濾波器的數(shù)字高斯成形方法的仿真[J];系統(tǒng)仿真學報;2013年01期

6 吳寧;李正生;張民;;高速脈沖峰值保持電路的設(shè)計[J];電子設(shè)計工程;2012年11期

7 趙太平;劉天定;王秀明;;補償密度測井儀器刻度對測井響應(yīng)的影響分析[J];測井技術(shù);2011年06期

8 李敏;蔡曉波;程靜;;核測井中NaI(Tl)閃爍探測器性能探討[J];艦船防化;2009年02期

9 劉華柏;王省書;陳卓;;適用于窄脈沖的跨導型峰值保持電路設(shè)計[J];光學技術(shù);2008年S1期

10 劉樹坤;汪勤學;梁占良;何天清;;國內(nèi)外隨鉆測量技術(shù)簡介及發(fā)展前景展望[J];錄井工程;2008年04期

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1 周文雄;王彥瑜;;通用峰值保持電路模塊的設(shè)計[A];中國核科學技術(shù)進展報告（第四卷）——中國核學會2015年學術(shù)年會論文集第9冊（核技術(shù)經(jīng)濟與管理現(xiàn)代化分卷、核電子學與核探測技術(shù)分卷、核測試與分析分卷）[C];2015年

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1 胡彥峰;;中國測井技術(shù)整體向國際先進水平邁進[N];中國石油報;2010年

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1 于洪旺;基于C8051F500在巖性密度測井中的監(jiān)控系統(tǒng)[D];西北大學;2017年

2 馮亞峰;脈沖峰值電壓實時檢測技術(shù)研究[D];東華大學;2017年

3 張銘海;高精度激光測距信號處理技術(shù)研究[D];電子科技大學;2017年

4 王林;基于FPGA的X射線能譜測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];重慶大學;2017年

5 嚴培輝;高精度脈沖激光測距關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長春理工大學;2017年

6 孫偉;激光測距時刻鑒別方法研究[D];北京理工大學;2016年

7 王育博;三維聲波測井儀近探頭采集模塊設(shè)計[D];電子科技大學;2016年

8 劉偉;核物理測井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)研究[D];中國石油大學(華東);2014年

9 彭曉光;新型全譜巖性密度測井儀的研制[D];中國艦船研究院;2012年

10 高松松;峰值檢測專用集成電路設(shè)計[D];哈爾濱工程大學;2011年

本文編號：2693147