隨鉆中子測(cè)井技術(shù)兼具核測(cè)井技術(shù)和隨鉆測(cè)井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),能在鉆井的同時(shí),對(duì)地層含氫量進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算地層孔隙度,從而獲取油層位置。隨鉆中子測(cè)井儀是根據(jù)隨鉆中子測(cè)井技術(shù)研制而成的測(cè)井儀器,是目前石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的隨鉆測(cè)井儀器之一。高壓及采集模塊是隨鉆中子測(cè)井儀的關(guān)鍵部件,其主要功能是為中子探測(cè)器提供工作所需的高壓激勵(lì)電源,以及對(duì)探測(cè)器傳回的脈沖信號(hào)進(jìn)行采集計(jì)數(shù)。中子計(jì)數(shù)率是中子測(cè)井法測(cè)量地層孔隙度,判斷地層信息的原始數(shù)據(jù),因此高壓及采集模塊的穩(wěn)定工作是隨鉆中子測(cè)井作業(yè)成功的前提。本文首先介紹了隨鉆中子測(cè)井原理和隨鉆中子測(cè)井系統(tǒng),結(jié)合隨鉆中子測(cè)井儀電路結(jié)構(gòu)和工作流程,分析了高壓及采集模塊的設(shè)計(jì)需求和技術(shù)指標(biāo),確定了隨鉆中子測(cè)井儀高壓及采集模塊的總體方案設(shè)計(jì)。其次,本文對(duì)高壓直流電源部分進(jìn)行了需求分析和方案設(shè)計(jì),初級(jí)高壓電路采用DC/AC逆變方式實(shí)現(xiàn)了直流±5V到交流200V的電壓轉(zhuǎn)換,然后基于Cockcroft-Walton倍壓電路原理,設(shè)計(jì)了次級(jí)升壓電路,完成了電壓6倍升壓和整流,實(shí)現(xiàn)了1200V直流高壓的穩(wěn)定輸出。隨后,本文對(duì)高壓及采集模塊硬件電路和FPGA軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。其中,硬件電路設(shè)計(jì)包括信號(hào)處理電路、電源電路、FPGA及其外圍電路和高壓直流電源電路設(shè)計(jì),分別對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)闡述;FPGA軟件設(shè)計(jì)包括高壓控制邏輯、脈沖計(jì)數(shù)邏輯和通信邏輯設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了高壓及采集模塊的工作控制和通信功能。高壓及采集模塊的軟硬件設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了儀器總體方案中對(duì)本模塊的功能要求。最后,本文介紹了為測(cè)試高壓及采集模塊各項(xiàng)功能所進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn),包括信號(hào)處理電路功能測(cè)試、中子計(jì)數(shù)功能測(cè)試、高壓直流電源測(cè)試和高溫及功耗測(cè)試。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:隨鉆中子測(cè)井儀高壓及采集模塊的性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類(lèi)】：P631.83;TP274.2

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本文編號(hào)：2872094