【摘 要】
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我国具有相当丰富的油气贮藏,如何开采是需要解决的一大难题。对于油气勘探的前期而言,测井在油层的定位及储层的评价而言具有重要的意义。微电阻率电成像测井技术在识别裂缝、评价裂缝及薄层,分析岩性、沉积相及地层构造中有着重要作用,对重点探区及复杂地层的勘探开发工作有着极其重要的参考价值。成像测井的核心模块在于电路的采集系统,对提供地层精确的电阻率分布起到重要作用,对其研究的重要性不言而喻;发射电路旨在为采
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我国具有相当丰富的油气贮藏,如何开采是需要解决的一大难题。对于油气勘探的前期而言,测井在油层的定位及储层的评价而言具有重要的意义。微电阻率电成像测井技术在识别裂缝、评价裂缝及薄层,分析岩性、沉积相及地层构造中有着重要作用,对重点探区及复杂地层的勘探开发工作有着极其重要的参考价值。成像测井的核心模块在于电路的采集系统,对提供地层精确的电阻率分布起到重要作用,对其研究的重要性不言而喻;发射电路旨在为采集电路提供良好且稳定的激励信号,对其研究同样是有必要的。本文以微弱信号检测为主要核心,以微电阻率电成像测井技术为主要方向,阐述了成像测井仪器中发射电路以及采集电路的总体设计方案,在理论分析的基础上,对电路设计进行了必要的仿真实验。采集电路的作用是对流经地层的电流信号进行幅值的提取,采集电路的设计难点有二,其一是实现对微弱信号的提取,其二是如何保证在足够的测井速度下,能够对多个通道的微弱信号实现符合精度要求的信号采集,故需要针对井下测量环境存在着回路电流信号微弱、动态范围大的特点,设计多档位增益电路,对所采集的电流信号通过数字相敏检波提取幅值后,由幅值大小自动调节采集电路增益大小,并针对微弱信号提取进行了各级电路的噪声仿真分析。发射电路设计的难点在于如何获得可靠稳定的正弦激励信号,文中阐述了发射电路中激励信号的产生方法,并通过D类功率放大器对激励信号进行驱动放大,使得产生的激励信号拥有足够的驱动能力,通过一定的理论支持并利用M ATLAB辅以必要的仿真,实现了一种由FPGA定时产生SPWM信号,且可通过下传指令的方式控制激励信号幅度的发射系统。最后通过搭建实验平台,完成对发射电路及采集电路的测试分析。通过实验测试,发射电路能够产生稳定的、最大峰峰值30V且可由指令控制输出幅度的激励信号;采集电路能够完成对输入电流信号幅值为15n A～1.5m A的检测,检测动态范围达100d B。
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