油基泥浆井下激励源设计.pdf

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1、第203182卷年第53月期中国测试Vo1．38No．3CHINAMEASUREMENT＆TESTMay，2012油基泥浆井下激励源设计梁世盛，师奕兵，李焱骏(电子科技大学自动化工程学院，四川成都611731)摘要：针对油基泥浆的不导电牦，采用Microchip公司生产的单片机PIC16F876和XILINX公司的CPLDXC9572设计实现了一种频率和幅度均可调的调幅波激励源。对于井下恶劣的环境和测井的不同需求，重点讨论了激励源的信号频率和幅度的调节以及对发射信号的实时监控方法。系统由控制电路、载波调制波获取电路、调幅波获取和电压检测电路组

2、成。实验结果表明：激励源的调幅波频率和幅度可程控，信号发射稳定，带负载能力强，信噪比达到30dB。关键词：激励源；调幅波；PIC单片机；油基泥浆中图分类号：TE254；TP274．2；TP368．1；TM935．2文献标志码：A文章编号：1674—5124(2012)03—0090—04Designofexcitingsourceforoil-basedmudLIANGShi—sheng，SHIYi—bing，LIYan-jun’，(SchoolofAutomation，UniversityofElectronicScienceandTech

3、nologyofChina，Chengdu611731，China)Abstract：Accordingtothenon—conductivecharacteristicsofoil—basedmud．theauthorsdesignandimplementAMwaveexcitationsourcewhosefrequencyandamplitudecanbeadiustedbyusingSCMPIC16F876fromMicrochipandCPLDXC9572fromXIUNX．Forthehostileenvironmentofthe

4、undergroundandthedifferentneedsofthewelllogging，itemphaticallydiscussedtheadjustmentmethodofthefrequencyandamplitudeofthesignalandthereal—．timemonitoringmethodoftransmittingsignals．Thesystemconsistsofcontrolcircuit，carrierandmodulationwaveacquisitioncircuit，amplitudemodulat

5、ionwaveacquisitioncircuitandthevoltagedetectioncircuit．Finally．theexperimentalresultsshowthattheexcitationsourceiSstablewithhighloaddrive，itssignaltonoiseratioreaches30dB，andthefrequencyandamplitudeofexcitationsignalareprogrammable．Keywords：excitationsource：AMwave；PtCmicroc

6、ontroller；oil—basedmud0引言地层电阻，R、C分别为发射电极和井壁间泥浆的电微电阻成像测井仪是一种井壁电成像测井装置[1]，阻和电容。由于要测得地层电阻R，测量必须要先测’通过高密度测量地层电阻率的微小变化，形成井壁得油基泥浆的阻抗Z，通过测量信号经过地层的相位电阻率图像I21，用于地层分析。随着测井技术的发展和幅值变化，即可得出油基Z，进而得出地层电阻R和深入，水基泥浆等一些导电泥浆得到广泛应用，然由于油基泥浆的电阻率高，即R的阻值非常大，而这种泥浆使得测井存在很大的风险和钻井效果差低频信号不能穿越油基泥浆到达地层内，所

7、以发射等问题。直到油基泥浆等一些不导电泥浆的使用，才信号频率须较高；但是由于井下恶劣的环境，对于较最大限度地解决了这些问题。鉴于油基泥浆的特点，高频率的信号实时测量和处理提出很高要求。所以必须设计一套与之相适应的发射激励源系统。在本设计中，选择了用低频信号调制在高频的载波1测试原理信号上，一方面能达到发射信号穿越泥浆的激励地发射电路和地层的等效电路图如图1所示，R为层的目的．另一方面又可降低接收电路处理信号的收稿日期：2011-05—19：收到修改稿日期：2011-08—05难度，所以采用普通调幅波作为激励信号。作者简介：梁世盛(1985一)

8、，男，浙江温州市人，硕士研究生，为了能测试多种不同频率的调幅波对地层激励专业方向为测控技术。效果且应对不同的要求和资源的局限，设计了可程第38卷第3期梁世盛等：油基