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基于电磁波传播理论的围岩电阻率测量方法研究与仪器实现

作 者: 徐闽斌
导 师: 李建新
学 校: 解放军信息工程大学
专 业: 检测技术与自动化装置
关键词: 随钻测井 电磁波电阻率测量 微弱信号检测 自动增益控制 FFT谱分析法
分类号: P631.811
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 88次
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内容摘要


随钻电磁波电阻率测井是钻井实时进行地层对比和评价最为有效的手段之一,它克服了常规电缆测井不能钻井实时获取测井信息的缺点,实现了对原状地层电阻率的高分辨率测量,是目前国内测井领域研究热点之一。文章结合随钻地质导向测井系统的研制项目,深入研究了随钻电磁波电阻率测井的测量方法并加以实现。本文首先介绍了三天线系电磁波电阻率测井仪模型,以此为基础确定了对称补偿的测井仪结构。分析比较了模拟锁相和数字信号处理的相位检测方法,提出了基于数字信号处理的系统设计方案。其次,比较讨论了相关函数分析和FFT谱分析两种相位差检测方法,并给出了基于FFT谱分析法的改进方法。仿真结果表明,改进的FFT谱分析法能够更好地抑制采样信号的能量泄漏,提高了相位差测量精度。最后,根据系统功能实现及技术指标要求,完成了针对微弱大动态范围输入信号的选频放大电路、自动增益控制电路、模/数转换电路和数字信号处理电路等功能模块的设计实现。调试试验和工程样机实用表明,系统设计合理,方案可行,测量结果满足随钻电磁波电阻率测井仪的各项性能指标。

全文目录


表目录  6-7
图目录  7-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 课题背景及意义  11
  1.2 国内外现状  11-12
    1.2.1 国外现状  11-12
    1.2.2 国内现状  12
  1.3 课题难点及可行性  12-13
    1.3.1 课题难点  12-13
    1.3.2 课题可行性  13
  1.4 本文主要工作及内容安排  13-15
第二章 系统方案设计  15-28
  2.1 系统设计要求  15-16
    2.1.1 随钻电阻率测井概述  15-16
    2.1.2 随钻电阻率测井仪的设计要求  16
  2.2 随钻电阻率测井基本原理  16-20
  2.3 随钻电阻率测井仪结构设计  20-22
  2.4 电路结构设计  22-25
    2.4.1 模拟锁相的方法  22-23
    2.4.2 数字信号处理的方法  23-25
  2.5 总体方案设计  25-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章 相位差检测方法  28-39
  3.1 相位差检测方法  28-31
    3.1.1 过零检测法  28-29
    3.1.2 相关函数分析法  29-30
    3.1.3.F FT 谱分析法  30-31
  3.2 算法比较  31-34
  3.3 算法确定  34-35
  3.4 加窗FFT 谱分析法  35-38
    3.4.1 广义余弦窗  35-36
    3.4.2 加窗FFT 谱分析算法  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章 主要功能模块的设计实现  39-63
  4.1 发射模块的设计实现  39-43
  4.2 接收模块的设计实现  43-62
    4.2.1 信号预处理模块的设计实现  45-54
    4.2.2 主控模块的设计实现  54-62
  4.3 本章小结  62-63
第五章 系统功能调试及结果分析  63-71
  5.1 发射模块调试  63-64
  5.2 接收模块调试  64-65
  5.3 通信控制调试  65-66
  5.4 系统联调  66-67
  5.5 工程样机测井实验  67-70
  5.6 本章小结  70-71
第六章 结论  71-72
参考文献  72-74
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  74-75
致谢  75

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地质、矿产普查与勘探 > 地球物理勘探 > 地下地球物理勘探 > 井中测量 > 电测井
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