油水井瞬變電磁探測儀器的電路優(yōu)化.pdf

1、隨著我國大多數(shù)油田逐漸進(jìn)入中后期開采階段，開采環(huán)境不斷惡化。一方面，套管損傷情況變得越來越普遍，對生產(chǎn)效率造成了巨大的影響；另一方面，儲層環(huán)境也發(fā)生了一定的變化，裸眼井測井資料對提高采收率幾乎起不到任何作用。近年來，瞬變電磁測井技術(shù)的出現(xiàn)極大程度地緩解了這些問題。然而，我國瞬變電磁測井儀器仍處在起步階段，還有許多問題亟待解決。本文在已有的瞬變電磁測井技術(shù)基礎(chǔ)上，重點研究油水井瞬變電磁探測儀器的電路優(yōu)化設(shè)計問題。
　　本文首先介紹了

2、瞬變電磁法井下探測的基本原理，建立了井中柱狀分層模型并給出了瞬變電磁響應(yīng)的正演推導(dǎo)過程。然后從發(fā)射線圈、發(fā)射電流和關(guān)斷時間三方面因素出發(fā)，分析了發(fā)射源參數(shù)對瞬變電磁響應(yīng)的影響，并對發(fā)射線圈、驅(qū)動電路以及發(fā)射橋路單元參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，建立了接收線圈理論模型并分析了其相應(yīng)特性，并優(yōu)化設(shè)計了前置放大電路、低通濾波電路以及數(shù)據(jù)采集部分的可變增益衰減放大電路、積分電路以及弱信號隔離電路的電路參數(shù)。此外，結(jié)合三軸向重力加速度傳感器和三

3、軸向磁通門實現(xiàn)了測斜儀與瞬變電磁探測儀器的組合，通過測斜電路所測數(shù)據(jù)推算出井斜角及方位角，對儀器的偏心校正提供數(shù)據(jù)支撐。
　　其次，本文還對瞬變電磁探測儀器的地面控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，主要包括：PCB布局及布線優(yōu)化，單芯測井電纜直流載波通信系統(tǒng)中的濾波電路優(yōu)化；在深度測量電路中加入了光耦隔離電路，采取雙 MCU實現(xiàn)了深度數(shù)據(jù)與井下上傳數(shù)據(jù)同步傳輸；選取帶光電隔離的RS232轉(zhuǎn)USB接口。
　　最后，在整體系統(tǒng)電路優(yōu)化的基礎(chǔ)