發(fā)布時(shí)間：2021-04-14 17:34

　　隨鉆密度測井的測量原理是利用人為放置的放射源發(fā)出的射線與地層介質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的信號來確定地層特性。隨鉆密度測井儀就是利用隨鉆密度測井技術(shù),通過向地層發(fā)射放射性γ射線,然后采集地層返回的信號,再經(jīng)過處理、計(jì)算得出地層密度信息的儀器�，F(xiàn)階段的隨鉆密度測井儀在脈沖信號峰值檢測、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)下載以及振動(dòng)測量機(jī)制等方面存在一些不足:1)隨鉆密度測井儀峰值檢測電路的最大脈沖信號處理頻率較低,僅有200kHz。2)隨鉆密度測井儀存儲控制模塊的NAND Flash控制器在數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、壞塊管理方面存在不足——首先,采用基于漢明碼的ECC校驗(yàn)算法,糾錯(cuò)能力為1bit/1024bits,對于井下高溫惡劣條件,該糾錯(cuò)能力稍顯不足;其次,采用基于塊跳躍策略的壞塊管理辦法,壞塊的產(chǎn)生將導(dǎo)致出現(xiàn)內(nèi)存地址不連續(xù)的現(xiàn)象。3)數(shù)據(jù)下載速率僅為0.78Mbps,下載內(nèi)存數(shù)據(jù)時(shí)要耗費(fèi)大量時(shí)間。4)在一個(gè)測井周期內(nèi)測量一次振動(dòng)強(qiáng)度,以此表征該周期的振動(dòng)情況。本文首先分析隨鉆密度測井儀的功能需求和測井流程,確定存儲控制模塊和峰值檢測電路的工作任務(wù)和設(shè)計(jì)要求。然后根據(jù)上述不足,結(jié)合峰值檢測電路指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)了一種基于模擬積分與數(shù)字微分... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

隨鉆密度測井儀結(jié)構(gòu)示意圖

第三章隨鉆密度測井儀存儲控制模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)233.3.3ADC電路模塊設(shè)計(jì)模擬通道處理后輸出的是模擬信號，而后端數(shù)據(jù)處理電路為數(shù)字電路，因此此處需進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)隨鉆密度測井儀技術(shù)要求，ADC應(yīng)滿足以下要求：1）ADC采集范圍為0~4.5V的電壓信號；2）ADC的分辨率大于8位，采樣率大于200KSps；3）ADC的溫度特性。隨鉆密度測井儀工作的環(huán)境決定了模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC需具有優(yōu)良的溫度特性，其最高標(biāo)稱工作溫度應(yīng)達(dá)到+125℃及以上。4）盡量降低電路面積和功耗；根據(jù)以上要求，充分研究了解各款A(yù)DC的參數(shù)的后，本設(shè)計(jì)選用德州儀器公司（TI）的ADS7883，這是一款串行ADC，具有3MSps的采樣速率，48Mbps的串行輸出口以及12位的分辨率，工作溫度范圍-40℃~+125℃，具有面積小，功耗低等特點(diǎn)[22]，完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。ADS7883FPGAVDDGNDVINSCLKSDOCS#5VVINGNDVOUT12V輸入ADR435B圖3-7ADC電路原理圖圖3-7為存儲控制模塊ADC電路原理圖，其中VDD為ADC的供電輸入引腳，供電范圍2.7V~5.5V，VIN為模擬信號輸入引腳，CS#為片選信號引腳，低有效，SDO為采樣結(jié)果輸出引腳，SCLK為時(shí)鐘輸入引腳。ADS7883的采集范圍為0~VDD。ADS7883芯片內(nèi)部無自有基準(zhǔn)電壓，而是以外部供電電源VDD為基準(zhǔn)電壓，所以ADS7883供電電源的穩(wěn)定程度直接關(guān)乎其采集的準(zhǔn)確度，保證供電電源的穩(wěn)定是有必要的。本設(shè)計(jì)選用AD（ANALOGDEVICES）公司的電壓源ADR435B為ADS7883的供電，ADR435B的溫度特性良好，PPM/°的最大值為3，典型值位1，5ppm/V，15ppm/mA，工作溫度范圍-40℃~+125℃，帶負(fù)載能力較強(qiáng)，只需一片

第三章隨鉆密度測井儀存儲控制模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)233.3.3ADC電路模塊設(shè)計(jì)模擬通道處理后輸出的是模擬信號，而后端數(shù)據(jù)處理電路為數(shù)字電路，因此此處需進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)隨鉆密度測井儀技術(shù)要求，ADC應(yīng)滿足以下要求：1）ADC采集范圍為0~4.5V的電壓信號；2）ADC的分辨率大于8位，采樣率大于200KSps；3）ADC的溫度特性。隨鉆密度測井儀工作的環(huán)境決定了模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC需具有優(yōu)良的溫度特性，其最高標(biāo)稱工作溫度應(yīng)達(dá)到+125℃及以上。4）盡量降低電路面積和功耗；根據(jù)以上要求，充分研究了解各款A(yù)DC的參數(shù)的后，本設(shè)計(jì)選用德州儀器公司（TI）的ADS7883，這是一款串行ADC，具有3MSps的采樣速率，48Mbps的串行輸出口以及12位的分辨率，工作溫度范圍-40℃~+125℃，具有面積小，功耗低等特點(diǎn)[22]，完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。ADS7883FPGAVDDGNDVINSCLKSDOCS#5VVINGNDVOUT12V輸入ADR435B圖3-7ADC電路原理圖圖3-7為存儲控制模塊ADC電路原理圖，其中VDD為ADC的供電輸入引腳，供電范圍2.7V~5.5V，VIN為模擬信號輸入引腳，CS#為片選信號引腳，低有效，SDO為采樣結(jié)果輸出引腳，SCLK為時(shí)鐘輸入引腳。ADS7883的采集范圍為0~VDD。ADS7883芯片內(nèi)部無自有基準(zhǔn)電壓，而是以外部供電電源VDD為基準(zhǔn)電壓，所以ADS7883供電電源的穩(wěn)定程度直接關(guān)乎其采集的準(zhǔn)確度，保證供電電源的穩(wěn)定是有必要的。本設(shè)計(jì)選用AD（ANALOGDEVICES）公司的電壓源ADR435B為ADS7883的供電，ADR435B的溫度特性良好，PPM/°的最大值為3，典型值位1，5ppm/V，15ppm/mA，工作溫度范圍-40℃~+125℃，帶負(fù)載能力較強(qiáng)，只需一片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]適用于窄脈沖的跨導(dǎo)型峰值保持電路設(shè)計(jì)[J]. 劉華柏,王省書,陳卓.  光學(xué)技術(shù). 2008(S1)
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[7]多參數(shù)隨鉆測井系統(tǒng)問世[J]. 林勇,黃衍福.  國外測井技術(shù). 2008(04)
[8]隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 劉新平,房軍,金有海.  測井技術(shù). 2008(03)
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博士論文
[1]隨鉆環(huán)境下脈沖中子測量地層密度的理論基礎(chǔ)研究[D]. 于華偉.中國石油大學(xué) 2011

碩士論文
[1]高精度脈沖激光測距關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 嚴(yán)培輝.長春理工大學(xué) 2017
[2]激光測距時(shí)刻鑒別方法研究[D]. 孫偉.北京理工大學(xué) 2016
[3]基于BCH碼存儲板卡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉鵬.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]基于FPGA的數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 竇道威.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[5]基于NAND flash主控制器的BCH糾錯(cuò)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 廖宇翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]測井資料環(huán)境校正技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王智.西南石油大學(xué) 2006



本文編號：3137728