随钻电磁测井信号调理电路的研究及测试

发布时间：2017-04-03 15:10

  本文关键词：随钻电磁测井信号调理电路的研究及测试，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随钻电磁波电阻率测井技术是近十几年兴起的一项勘探技术,在石油开采尤其是海上油田钻井中,因其在定向钻探以及地层边界探测当中具有重要实用价值而得到越来越多的使用。和传统测井技术相比,随钻电磁波电阻率测井技术有着测量精度高、应用范围广、能实时检测井下地层数据等优点,已经成为国际先进测井技术发展主流。从测井装备的总体发展情况来看,国外几家大型油田技术公司的随钻电磁波电阻率测井装备已经开始投入量产,而近几年来国内对于这方面的研究才刚刚起步,关于井下系统的结构还处在实验阶段,对于随钻测井技术的大规模研究与开发尚未开始。本文对随钻电磁波电阻率测井井下电路的基本原理和结构进行了系统的研究,并针对关键电路模块信号接收与调理模块制作了实际电路进行了验证。论文中还利用矢量网络分析仪和频谱仪与计算机建立自动测试系统,自行编写了配套的控制软件,对信号调理实验电路进行了全方位的测试,在验证调理电路功能的同时,也对电路设计过程当中的各种技术指标做出了进一步的修正。论文中主要进行了以下几方面的工作：首先,本论文对随钻电磁波电阻率测井的基本原理进行了研究,具体分析了完成随钻电阻率测井的井下电路所需要的具体结构以及各个模块的工作原理,在此基础之对测井电路关键模块信号调理电路进行了结构和功能设计,并制作相应的实验电路测试模块。而且针对影响电路模块性能的一些技术指标和测量方法,进行了进一步的研究和说明。其次,为了对实验电路的各种技术指标进行测试,本文设计并实现了一款采用矢量网络分析仪为主要测试工具的自动化测试系统,系统中使用了远程控制并进行自动化测量的方式,利用测试仪器和计算机的远程通信功能,并自行编写了相应的控制与数据保存软件,最终实现了对调理电路方便、快速的测量。最后,本文针对电磁波电阻率调理模块实验电路开展了多方面的测试,并得到了丰富的数据结果。从结果的分析可以看出,使用外差式接收结构的信号调理电路能够比较满意的完成对微弱信号的调理与放大,所输出的信号能够更为方便被后级电路进行处理。以上的实验结果和测量数据,对研究随钻电磁波电阻率测井电路的设计具有实际指导意义,也为进一步的电路调试和改进提供了充分的数据支持。
【关键词】：随钻电磁波电阻率测井 信号调理电路 网络分析仪 自动测试
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.811
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 课题背景及意义12-13
• 1.2 国内外随钻电磁测井研究进展13-14
• 1.3 论文研究内容及章节安排14-16
• 第二章 随钻测井调理电路的基本结构16-37
• 2.1 随钻测井系统简介16-22
• 2.1.1 随钻测井的基本原理16-19
• 2.1.2 随钻电阻率测井系统的基本结构19-22
• 2.2 随钻测井调理电路的基本模块22-30
• 2.2.1 调理电路的模块构成22-23
• 2.2.2 低噪声放大模块23-26
• 2.2.3 有源滤波器模块26-29
• 2.2.4 混频以及选频电路模块29-30
• 2.3 调理电路模块重要性能指标30-36
• 2.3.1 放大器增益以及增益平坦度30-31
• 2.3.2 电压驻波比VSWR31
• 2.3.3 1dB增益压缩点P1dB31-32
• 2.3.4 噪声系数32-34
• 2.3.5 滤波器的测量参数34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 使用矢量网络分析仪测试调理电路37-48
• 3.1 网络分析仪原理简介37-40
• 3.1.1 网络分析仪原理和功能37-39
• 3.1.2 网络分析仪的误差和修正39-40
• 3.2 使用网络分析仪进行测试40-43
• 3.2.1 网络分析仪的校准方法40-41
• 3.2.2 网络分析仪对于各种参数测量的方法41-43
• 3.3 远程控制网络分析仪43-47
• 3.3.1 网络分析仪的连接方式43-46
• 3.3.2 构建远程自动测试系统46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 随钻测井调理电路模块的自动测试48-59
• 4.1 测试前的准备48-49
• 4.1.1 网络分析仪的校准48
• 4.1.2 测试软件的设置48-49
• 4.2 信号放大电路的特性测试49-54
• 4.2.1 测试放大电路的S参数及驻波比50-51
• 4.2.2 测试放大电路的增益压缩特性51-52
• 4.2.3 测试放大电路的噪声特性52-54
• 4.3 带通滤波器特性的测试54-56
• 4.3.1 带通滤波器的通频带性能测量55
• 4.3.2 带通滤波器的回波损耗和插入损耗55-56
• 4.4 调理电路混频以及选频效果的测试56-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读研究生期间的研究成果66-67
• 学位论文评阅及答辩情况表67

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本文编号：284528