油基泥漿測(cè)井儀工程機(jī)發(fā)射模塊設(shè)計(jì).pdf

1、隨著油基泥漿（OBM）在深海及特殊巖層石油勘探中的廣泛應(yīng)用，從微電阻率掃描成像測(cè)井儀基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的油基泥漿測(cè)井儀得到了大力發(fā)展，該測(cè)井技術(shù)不僅能在油基泥漿環(huán)境提供高準(zhǔn)確性、高分辨率的井壁電阻率圖像，還能適應(yīng)水基泥漿等環(huán)境，該技術(shù)越來(lái)越成為石油測(cè)井的主要技術(shù)手段之一，而發(fā)射模塊作為油基泥漿測(cè)井儀的激勵(lì)信號(hào)來(lái)源，是儀器研制的重要組成部分。
　　本文首先簡(jiǎn)要敘述了油基泥漿測(cè)井儀的測(cè)井原理，而后根據(jù)測(cè)井儀對(duì)發(fā)射模塊的功能要求提出設(shè)計(jì)技術(shù)

2、指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并驗(yàn)證整個(gè)模塊的軟硬件設(shè)計(jì)。發(fā)射模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)載波為1MHz、調(diào)制波為2kHz、調(diào)制度為85％的調(diào)幅波信號(hào)輸出，以便激勵(lì)信號(hào)順利穿透地層。同時(shí)考慮到實(shí)際測(cè)井中需要實(shí)時(shí)了解發(fā)射模塊在井下的狀態(tài)，本方案設(shè)計(jì)有輸出信號(hào)檢測(cè)電路，實(shí)時(shí)采集計(jì)算發(fā)射模塊輸出端的電壓和電流幅度，并將數(shù)據(jù)上傳至主控模塊，并作為發(fā)射模塊閉環(huán)調(diào)節(jié)的依據(jù)。主要涉及的內(nèi)容有，直接數(shù)字頻率合成（DDS）、數(shù)模轉(zhuǎn)換、差分帶通濾波器、功率放大以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等

3、。在確定硬件電路后，對(duì)系統(tǒng)建模，分析閉環(huán)系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)性能，以此驗(yàn)證硬件電路設(shè)計(jì)滿足測(cè)井儀對(duì)穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。最后完成在FPGA中調(diào)幅數(shù)據(jù)產(chǎn)生以及基于FPGA+DSP架構(gòu)的數(shù)字相敏檢波算法的實(shí)現(xiàn)。
　　與以往測(cè)井儀發(fā)射模塊設(shè)計(jì)相比，本文設(shè)計(jì)的發(fā)射模塊有如下特點(diǎn)：基于FPGA+DAC的直接數(shù)字頻率合成，提高輸出信號(hào)的靈活性；LVDS差分傳輸，差分調(diào)理放大電路提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和諧波抑制比；較低的輸出內(nèi)阻，使輸出效率更高。