学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

过套管技术在深井地层探测系统中的应用研究

作　者: 田霖
导　师: 李威宣
学　校: 武汉理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 套管井测量仪器曼彻斯特码 RS485
分类号: P631.811
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 83次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

长期以来,电法测井一直是地层勘探技术的一个重要分支。当今,地球可开采油气资源越来越稀少,很多油井已开采多年,早已打下了很深的金属套管。过金属套管地层电阻率测量方法能对已开采的套管井周围地层进行探测,在寻找剩余的含油层和其它矿物层方面具有其独特的优势。该方法作为电法测井方式之一,具有技术相对成熟、测量成本相对较低等优势。然而,由于早期的技术条件限制,该方法存在一些固有的局限性。直到上世纪末,随着电子技术的发展,一些关键点才得以突破。本文通过对已有地层过套管电阻率测量技术的研究,结合目前比较成熟的测井仪器设计经验,利用现有测控技术及相应的器件,设计了过套管电阻率深井地层探测系统。内容包括过金属套管电阻率测量方案、系统总体结构的设计、测量部分硬件和软件的设计和实现等几个方面。该设计采用了一个以PC机作为主控机、多个单片机作为从控机、以RS485作为现场总线的远程测控系统。上位机作为主要计算和控制设备,井上和井下测控装置采用基于ATmega系列高速单片机的嵌入式系统,以有效控制成本和体积;由于通常传输距离非常远,为保证数据传输的准确性和效率,采用基于曼彻斯特编译码的数字化传输方式。文中涉及到的某些功能组件以及数据传输方式的设计,将为过套管测量仪的研制提供一定程度的借鉴。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题提出的目的和意义  9-10
  1.2 国内外的研究现状  10-12
  1.3 课题完成的主要任务  12-13
  1.4 本论文的工作内容  13
  1.5 本章小结  13-14
第2章测井技术简述及过套管技术  14-23
  2.1 测井技术简述  14-17
    2.1.1 测井的基本概念  14
    2.1.2 世界测井技术的运用发展  14-15
    2.1.3 电法测井  15-17
  2.2 过套管电阻率原理  17-22
    2.2.1 过套管电阻率测量原理  18-19
    2.2.2 过套管电阻率测量实现方法  19-22
  2.3 本章小结  22-23
第3章过套管电阻率测量系统总体方案设计  23-29
  3.1 过套管电阻率测量系统部件结构  23-27
    3.1.1 井下部分  24-26
    3.1.2 地面部分  26-27
  3.2 测量系统电气结构  27-28
  3.3 本章小结  28-29
第4章过套管地层探测系统的硬件电路设计  29-52
  4.1 主控芯片选型  30-33
    4.1.1 当代单片机内核结构的发展趋势  30-32
    4.1.2 AVR单片机概述  32-33
  4.2 测量板电路简介  33-40
    4.2.1 测量板电路总体组成框图  34-35
    4.2.2 电路主要器件与工作原理  35-38
    4.2.3 CS5321/5322 AD接口电路  38-39
    4.2.4 信号放大电路  39-40
  4.3 基于RS485串行总线监控系统  40-49
    4.3.1 RS485总线的特点和介绍  40-41
    4.3.2 RS485驱动芯片及接口应用  41-42
    4.3.3 RS485现场总线测控系统组成结构  42-45
    4.3.4 RS485总线通信系统的可靠性分析及措施  45-47
    4.3.5 PC与RS485通信接口设计  47-49
  4.4 曼彻斯特变码电路  49-51
    4.4.1 地面井下通讯示意图  49-50
    4.4.2 有源增压部分原理图  50-51
  4.5 本章小结  51-52
第5章井下下位机软件设计  52-63
  5.1 AVR C语言开发环境简介  52-53
  5.2 选择 ICCAVR作为开发工具  53
  5.3 系统主要模块软件设计  53-62
    5.3.1 485网络节点软件设计  53-56
    5.3.2 RS485网络通信协议与软件编程要点  56-58
    5.3.3 地面井下数据传输软件设计  58-62
  5.4 本章小结  62-63
第6章上位机软件流程设计及实验结果  63-70
  6.1 LabVIEW开发工具介绍  63
  6.2 过套管地层探测系统上位机前面板  63-65
  6.3 前面板软件工作流程  65-67
    6.3.1 测量状态下软件模块工作原理  66-67
    6.3.2 监控状态软件模块流程图  67
  6.4 数据接收实验  67-69
  6.5 本章小结  69-70
第7章总结与展望  70-72
  7.1 总结  70-71
  7.2 展望  71-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
附录1: 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  76-77
附录2: Atmega64单片机终端485通信程序  77-81

过套管技术在深井地层探测系统中的应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文