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基于遥测系统的阵列感应测井仪的研究与实现
作 者: 杨健
导 师: 邵高平
学 校: 解放军信息工程大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 阵列感应测井仪 电缆遥测系统 感应测井数据压缩 趋肤效应校正
分类号: TP873
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 132次
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内容摘要
感应测井是确定地层电阻率最为有效的手段,阵列感应测井仪克服了常规感应测井信息不够丰富、探测范围小、分辨率低等缺点,实现了地层电阻率的精确测量。本文结合中石化高分辨率阵列感应测井仪的研制项目,深入探讨了其中的三个关键问题——电缆遥传系统(Wire Telemetry System,WTS)数据传输协议的分析与实现、感应测井数据压缩算法的研究与实现以及趋肤效应校正方法研究。 文中首先介绍了感应测井的基本原理和阵列感应测井仪的系统结构,论述了对原理样机的实用化改进方案;在大量试验的基础上分析确定了WTS数据传输协议的详细规范,并以此完成了系统软件的设计与实现。目前已完成系统联调,成功实现了阵列感应测井仪与Atlas 5700型地面系统的配接。 其次,根据感应信号的特点和对算法的性能要求,本文采用基于μ-4095的23折线法,实现了阵列感应测井数据的压缩编码。在资源有限的情况下,为满足算法运算速度的要求,给出了基于DSP的快速实现方案。实际应用表明:该方案占用资源少、实现简单、实时性好且信号重建保真度较高,满足了系统性能要求。 最后,针对现有趋肤效应校正算法存在着在高电导率地层性能较差,通用性不强的问题,分析了迭代法实现趋肤效应校正的基本思想,并给出其改进方案。仿真和数值计算结果表明:改进后的α-迭代算法不但提高了在高电导率地层的校正性能,而且具有一定的通用性,可以通过参数的选择直接应用于传统感应仪器的数据处理。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-6 目次 6-11 第一章 绪论 11-15 1.1 研究背景 11-12 1.2 课题难点和论文主要工作 12-13 1.3 本文结构和安排 13-15 第二章 感应测井原理和阵列感应测井系统设计 15-26 2.1 DOLL几何因子理论和趋肤效应的影响 15-20 2.1.1 Doll几何因子理论 15-19 2.1.2 趋肤效应对感应测井的影响 19-20 2.2 阵列感应测井仪系统结构与总体设计 20-22 2.2.1 线圈系结构 20-22 2.2.2 电子线路功能模块划分 22 2.3 系统实用化改进 22-25 2.3.1 环境因素对于测井系统的影响 22-23 2.3.2 耐高温设计 23-24 2.3.3 低功耗设计 24-25 2.4 小结 25-26 第三章 数据传输协议分析与设计 26-33 3.1 WTS的通信模式 26-28 3.1.1 曼彻斯特码传输 26-27 3.1.2 WTS对测井电缆缆芯的利用情况 27-28 3.2 WTS数据传输协议分析 28-30 3.2.1 协议规范的分析步骤 28 3.2.2 阵列感应测井仪WTS协议规范分析 28-30 3.3 下位机数据传输协议设计 30-32 3.3.1 下位机通信模式 30-31 3.3.2 下位机通信数据格式 31-32 3.4 小结 32-33 第四章 阵列感应测井数据压缩算法研究与实现 33-41 4.1 μ压缩率在阵列感应测井数据压缩中的应用 33-36 4.1.1 μ压缩率 33-34 4.1.2 μ-4095压缩率的23折线近似 34-36 4.2 算法实现 36-39 4.2.1 23折线法算法的快速实现 36-38 4.2.2 性能验证 38-39 4.3 小结 39-41 第五章 系统软件实现与联调 41-53 5.1 软件总体方案 41-44 5.1.1 可靠性 41-42 5.1.2 实时性 42-43 5.1.3 主程序设计 43-44 5.2 中断服务程序 44-48 5.2.1 中断0 45 5.2.2 中断1 45-46 5.2.3 中断2 46-47 5.2.4 串口接收中断 47-48 5.3 系统联调 48-52 5.3.1 系统联调方案 48-49 5.3.2 通信接口调试 49-51 5.3.3 系统联调 51 5.3.4 系统联调中遇到的问题及解决方案 51-52 5.4 小结 52-53 第六章 基于α-迭代法的趋肤效应校正 53-67 6.1 迭代算法介绍 53-55 6.2 α-迭代法实现趋肤效应校正 55-60 6.2.1 α-迭代法的基本思想 55-57 6.2.2 阵列感应测井仪趋肤效应校正 57-59 6.2.3 传统感应测井系统的趋肤效应校正 59-60 6.3 性能比较和仿真分析 60-62 6.4 阵列感应趋肤效应校正数值计算 62-66 6.5 小结 66-67 结束语 67-68 致谢 68-69 参考文献 69-71 作者在学期间取得的学术成果 71
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 远动技术 > 远动化系统 > 远距离测量、远距离测量系统
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