学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

套管井饱和度脉冲中子测井仪器研制

作　者: 薛田才
导　师: 李会银；许玉俊
学　校: 中国石油大学
专　业: 地质工程
关键词: 脉冲中子测井仪器中子发生器饱和度测井
分类号: P631.83
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 139次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

为适应国内油田当前勘探开发的实际需要,综合国内外同类型仪器在信号采集及仪器结构设计上的优点,应用先进的电子技术,设计开发一种新型的储层饱和度测井仪器。在研制过程中,通过大量的实验,和计算机模拟,获取了脉冲中子在物质产生伽马光子的全能谱、非弹性散射能谱,由此得出俘获能谱的方法,并因此作为本课题的理论依据。根据常规几种探测器的性能和测井响应的模拟研究,比对探测器的优缺陷,选择NaI(Tl)晶体和光电倍增管作为探测伽马射线的信号探测器。并且为有效地消除干扰信号的射入,最大限度地提高仪器的信噪比,合理地选择源距和屏蔽体,取得了符合实际仪器仪器材质与尺寸。为保证采集数据的可靠性,采用新型脉冲中子发生器,以及全新的高压稳谱技术,地面可以实时监控稳谱情况,并依据测井实况作出调整。采用远近两个探测器的方式,其中远探测器探测地层有用信息,近探测器作为井眼校正使用,可以有效提高仪器的分辨率。系统中大量采用CPLD等高速电子器件,其中用CPLD器件来设计井下仪器控制部分电路,完成各种时序控制,包括中子发射、脉冲幅度分析、本底计数、脉冲信号的时间特性统计以及功能电路之间的接口等。CPLD优点是减小“死时间”,加大单位时间内的计数率,减小统计起伏对测量结果的影响。整个系统采取LDT模式与地面进行信号传输,系统中采用主从式两个单片机系统,极大提高仪器工作的可靠性,主单片机负责接收地面系统发出的命令,并且以M2模式向地面传回一些辅助参量,主单片机还通过高速串口向从单片机发出相应的命令,从单片机则负责管理CPLD等众多集成电路,在其统一协调下,完成脉冲中子的发射,长短源距信号的采集、量化,最终以M5模式向地面系统,发回测井信号。仪器研制成功后,能够替代国外同类型进口仪器,填补国内没有此类仪器生产的空白,同时可以大幅度降低此类仪器的购置以及维护等各种成本,结合国内的地质特点来开发相应的解释技术,可以有效扩大其在国内油田的地质应用。随着以后仪器的推广应用,对提高油气采收率、油田勘探开发生产的持续发展具有重要意义

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-13
  1.1 研究的背景和意义  9-10
  1.2 国内外在脉冲中子仪器方面的现状  10-12
  1.3 研究的主要内容  12-13
第二章中子在物质中的物理特性  13-23
  2.1 中子的属性  13
  2.2 岩石的脉冲中子特性  13-22
    2.2.1 中子在地层中非弹性散射  14-17
    2.2.2 中子在地层中的弹性散射  17-18
    2.2.3 热中子扩散和俘获  18-21
    2.2.4 中子活化测井  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第三章脉冲中子测井仪器能谱预处理方法研究  23-34
  3.1 非弹性散射能谱  24-26
  3.2 俘获伽马能谱  26-32
    3.2.1 热中子的时空分布  26-28
    3.2.2 热中子俘获谱的研究  28-32
  3.3 本章小结  32-34
第四章脉冲中子测井仪器的总体架构的研制  34-38
  4.1 脉冲中子测井仪的主要技术指标  34
  4.2 脉冲中子测井仪主要组成部分  34-35
  4.3 主单片机系统控制软件主程序流程图及说明  35-37
  4.4 本章小结  37-38
第五章仪器各功能板块的研制  38-54
  5.1 仪器信号器产生系统的研制  38-40
    5.1.1 探测器空间分布  38-39
    5.1.2 中子发生器  39-40
  5.2 逻辑控制系统的研制  40-42
  5.3 长短 PHA 幅度及时间特性分析部分  42-45
    5.3.1 PHA 模块主要功能阐述  42-44
    5.3.2 PHA 板 MPU 软件功能简述  44-45
  5.4 长短源距的信号放大器部分  45-47
  5.5 稳谱的实现及辅助参量测量  47-48
  5.6 测井信号的传输  48-51
  5.7 供电电路的基本原理  51-52
  5.8 本章小结  52-54
第六章结束语  54-55
参考文献  55-57
致谢  57

套管井饱和度脉冲中子测井仪器研制

内容摘要

全文目录

相似论文