感应测井仪中相敏检波电路的改进研究
5 感应测井
从左式亦可看出，L越小，gz越大，对 读数影响最大的纵向范围越窄，围岩的影 响就越小。因此，L的大小决定了双线圈系 的分层能力，L越小，分层能力越强。
1、双线圈系的纵向探测特征
② 纵向积分几何因子 纵向积分几何因子是双线圈系处于厚度为h的地层中心时，地层对测量 结果所作的贡献。 设地层厚度为h，其中点与线圈系中心点重合，将gz对z积分得
从图中可以看出： ①r=0.45L处，介质的几何因子最大。如L增大 ，则探测深度也增大； ②r<0.5L范围内，gr仍然很大，说明井眼和侵 入带的影响大； ③r>2L后，几何因子很小，说明远离井眼的介 质对测量结果影响小。 这表明：井及井壁附近地层对视电导率有较 大影响，尤其当井内含有高电导率泥浆时，影响 更大。此线圈系探测深度较浅，远离井轴的介质 （原状地层）对测量结果影响很小，要增大探测 深度，必须使L增大，gr反映双线圈系探测深度。
2、双线圈系的径向探测特征 ②径向积分几何因子
为了研究半径不同的圆柱状介质 对测量结果的相对贡献，可把gr对r 进行积分，则可得到积分几何因子
d /2
Gr =
∫g
0
r
dr
径向积分几何因子Gr的物理意义 是：半径不同无限长圆柱状介质对视 电导率相对贡献。
2、双线圈系的径向探测特征 ②径向积分几何因子
σ a = ∫∫ gσds = σ m ∫∫ gdrdz +σ i ∫∫ gdrdz +σ t ∫∫ gdrdz +σ s ∫∫ gdrdz
s m i t s
= Gmσ m + Giσ i + Gtσ t + Gsσ s
微电成像测井仪中数字相敏检波开方算法的改进及DSP实现
微电成像测井仪中数字相敏检波开方算法的改进及DSP实现徐方友;肖宏;曹启刚;马雪青
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2011(000)004
【摘要】研究了微电阻率成像测井仪中数字相敏检波开方算法的改进及其DSP实现.介绍了数字相敏检波的基本原理,给出了线性逼近开方算法的优缺点,针对线性逼近算法精度不高的缺点提出一种线性逼近和牛顿拉夫逊相结合的新算法,并给出新算法与线性逼近算法的相对误差图,展现了新算法在计算精度上的优越性,然后给出新算法DSP实现的程序流程图和实验结果.得出新开方算法不仅能够满足测井实时计算的要求,而且还能提高信号检测的线性度的结论.
【总页数】3页(P17-19)
【作者】徐方友;肖宏;曹启刚;马雪青
【作者单位】中国石油集团测井有限公司,陕西西安710077;中国石油集团测井有限公司,陕西西安710077;中国石油集团测井有限公司,陕西西安710077;中国石油集团测井有限公司,陕西西安710077
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.3
【相关文献】
1.MCI微电阻率成像测井仪数字相敏检波的改进 [J], 徐方友;肖宏;马雪青;曹启刚;李向峰
2.MCI微电阻率成像测井仪数字相敏检波的改进 [J], 徐方友;肖宏;马雪青;曹启刚;李向峰
3.一种微电阻率成像测井仪数字相敏检波新算法 [J], 王宁宁;师奕兵;尹磊;李焱骏
4.数字相敏检波技术在微电成像测井仪中的应用 [J], 孔力;石军;徐方友;刘家玮
5.侧向仪器中数字相敏检波算法的改进与实现 [J], 张森峰;高秀晓;陈文;戴光明;姚德忠;张年英
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测井仪器中数字相敏检波算法的设计与实现
1 π ( fs + fr ) t +θ es er co s 2 2 1 π ( fn - fr ) t +φ en er co s 2 2 1 π ( fn + fr ) t +φ en er co s 2 2
2 数字相敏检波算法
在模拟相敏检波中 , 乘法和检波都是通过电路 来实现的 , 不仅降低了仪器的精度和分辨率 , 而且 电路本身也会引入一定的噪声 。本设计中数字相敏 检波利用 DSP 采用软件的方式实现对待测信号的 幅值计算 , 既简化了电路设计 , 又减少了噪声引 入 。数字相敏检波的基本原理是对待测信号进行若 干周期采样 , 并将采样值与存储于数组中相应参考 值进行乘累加并取平均 , 求出其同相分量与正交分 量 , 然后计算出其幅值与相位 。其数学描述如下 : 2 nfsπ 2 nfnπ x ( n ) = es co s +θ + en co s +φ
[2] 廖谟圣 1 海洋油气工业的发展与新一代的移动式钻
采平台 [ J ] 1中国海洋平台 , 2002, 17 ( 1 ) : 1 - 31
[3] 朱 江 1 海洋钻井设备综述 [ J ] 1 中国海上油气 (工程 ) , 2000, 12 (6) : 44 - 461
此套海洋 3 000 m 多功能钻修机用于我国第 1 艘海洋油气多功能作业船 , 能为多个海洋钻井作业 平台提供优质高效服务 。 随着海洋油气资源开发力度的进一步加大 , 对 海洋修井及其他作业的需求会越来越多 , 对具有快 [3] 速拆卸 、安装的钻修井设备需求会更加旺 盛 。 L IFTBOAT钻修机在我国石油钻采装备研发史上是 一项具有里程碑意义的新产品 , 它的成功研发为我 国海洋石油开发提供了有力支持 。
6515高分辨率阵列感应测井仪及维修方法探讨
控制和测井工艺方面有 自己的标准和规范， 其采用先 进 的软件 数字 处理技 术 ， 如新 的趋 肤影 响校 正技术 ， 井
眼环 境校 正技术 ， 软件 聚焦 优 化 合 成处 理技 术 。其 测
分 辨率 ， ６条不 同探测 深度 （０ｉ，０ｉ，０ｉ，０ｉ，０ １ ２ ３ ６ ９ ｎ ｎ ｎ ｎ
的井 眼环境 校 正方 法 。
坏， 导致电压输 出变大 ， 再将发射控制板烧坏 ， 将元件
损坏 ， 通过 损坏 的元 件 随之 将 Ｃ Ｕ板 损坏 。所 以在维 Ｐ 修 时， 应尽 快判 断 出是 那 部 分 电 源 损 坏 ， 其 断 开 ， 将 这 样 尽 可能避 免 了将其 他板 子烧 坏 。 故 障现 象 ２ 测 井 小 队反 映 ｃｉ ： ｏ２道 刻 度情 况 时好 ｌ 时坏 ， 法 刻度 时发 射监 测窗 口 ｃｉ 无 ｏｌ ２道波形 幅度偏 大 而 且浮 动 。 原 因分 析 ： 由于 是 ｃｉ ｏ ２道 刻 度 情 况 不好 ， 以可 ｌ 所
排 除过程 ： 首先 确定 是 电子 仪还是 线 圈系 的问题 ，
经配接后确定两部分都有 问题。首先检查电源 ， 发现
给发 射制 板供 电 ＋３３Ｖ电压在 空 载时有 ８２Ｖ， 检 ． ． 经
中测量 ， 其校正方法只适应于同步信号的计算 ， 在高电
导 率 地层 该方 法存 在一 定 问题 。
ｉ，２ （ ｉ＝ ５ ４ ｍ ） ｎ １０ｉ １ｎ ２ ． ｍ ） 的电阻率测量曲线及 ６ ｎ 条
不 同探 测深度 （０ ｉ，０ｉ ，０ｉ ，０ｉ， ０ｉ， ２ ｎ １ ２ ３ ６ ９ ｎ １０ｉ） ｎ ｎ ｎ ｎ
井资料的应用十分广泛 ， 在复杂井眼条件下提供高精 度 的地 层 电阻率 ， 性 识 别 油 、 层 一淡 水 泥 浆 侵 入 定 水
浅谈声波测井仪器的故障检修
浅谈声波测井仪器的故障检修声波测井仪是一种用声波来测量地下岩石和地层物性的仪器，它在石油勘探和地质勘探中发挥着重要作用。
声波测井仪器也可能会出现各种故障，影响仪器的正常工作和数据的准确性。
对声波测井仪器的故障进行检修是十分重要的。
一、仪器故障的原因1. 电路故障：声波测井仪器内部有各种电子元件和电路，如果其中的某些元件或电路出现故障，就会影响整个仪器的正常工作。
2. 传感器故障：声波测井仪器需要通过传感器将声波信号发送到地层并接收返回的信号，如果传感器出现故障，就会导致信号的发送和接收不正常。
3. 软件故障：声波测井仪器通常配备有专门的软件，用于处理采集到的数据和生成报告，如果软件出现故障，就会导致数据处理不准确。
4. 机械故障：声波测井仪器的机械部分也可能出现故障，例如机械零部件的损坏或运动不畅等。
二、故障的检修方法1. 仔细查看仪器的外部和内部结构，检查是否有明显的损坏或松动的部件。
2. 使用测试仪器对电路进行逐一排查，找出哪个部分出现了故障。
3. 对传感器进行检查，确认其是否正常工作，并用仿真信号模拟地质条件，检查传感器的灵敏度和稳定性。
4. 对软件进行诊断和调试，确保其能够正常运行并对数据进行准确处理。
5. 对仪器的机械部分进行检查和维护，确保其各部件能够正常运转。
三、故障的排除和维修一旦确定了声波测井仪器出现了故障，就需要对其进行修复和维护。
首先是确定故障的具体位置和原因，然后根据具体情况进行相应的维修。
1. 电路故障：如果是电路出现了故障，首先需要确认是哪个元件出现了问题，然后进行更换或修复。
有时可能需要进行焊接或调整电路连接，确保其能够正常工作。
2. 传感器故障：对于传感器的故障，可能需要更换损坏的传感器，或者进行调整和校准以确保其能够正常工作。
3. 软件故障：对于软件的故障，可能需要重新安装或更新软件，或者对软件进行调试和修复。
四、检修后的测试和验证在对声波测井仪器进行了修复和维护之后，一定要进行测试和验证，确保仪器能够正常工作并且能够准确地采集和处理数据。
感应测井及数据处理的理论和仿真
带和围岩影响时的视电导率Ｏ＂ａ可表示为：
Ｏ＂ａ＝吒％＋ｇ吒＋Ｇｉ盯ｆ＋ｑＯ＂ｔ
（１．４）
其中，盯，、眼、盯。、和盯；分别是地层、围岩、泥浆和侵入带的电导率；
Ｇ，、Ｇ、瓯和Ｇ，分别是地层、围岩、泥浆和侵入带的几何因子。当泥
浆、围岩和侵入带的影响可以忽略不记时，吒可以近似等于地层电导率 盯。。此时％的大小，能反应出地层电导率的变化，这就是感应测井的基
集层中储集物的电阻率的高低是判断储集层含油、气的重要标志。
鉴于电阻率测井的重要性，人们设想了多种测量电阻率的方法，如电
极系测井、双侧向测井、微型聚焦测井等。这些测井方法都在一定程度上
实现了电阻率测并任务。但当井中泥浆不导电时（如油基泥浆），这些测
井方法不再有效。为此，人们开发了感应测井方法。
起初，感应测井仅用于油基泥浆和干井，并取得了良好的测量效果。
ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｓｏｍｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ａ ｎｏｖｅｌ
三维感应测井仪的电路设计与性能研究的开题报告
三维感应测井仪的电路设计与性能研究的开题报告一、选题背景和意义随着油气勘探技术的不断发展，测井技术的应用范围也逐步扩大，深度测井、多阵列测井、三维测井等新技术不断涌现。
其中，三维感应测井技术因其对地层物理及地质情况的高精度测量，被广泛应用于油气勘探及开采过程中。
然而，目前国内主流的三维感应测井仪大多是通过引入国外先进设备进行工程设计生产，设计缺乏自主创新和优化，且价格高昂，对于一些小型油气公司和地质勘探技术研究机构来说，成本过高，难以承受。
因此，自主设计和研发性能优良、价格便宜的三维感应测井仪具有极大的实际意义。
本课题旨在通过对三维感应测井仪电路的设计及性能研究，实现对自主设计及研发的三维感应测井仪的制作，从而为油气勘探、地质探测等领域提供便利、高效、价格适宜的测井工具。
二、研究内容和技术路线研究内容：1.对三维感应测井仪的基本原理进行深入研究，建立数学模型，分析测量参数。
2.基于原理和参数的分析，设计三维感应测井仪的硬件电路及主要部件的选型，实现三维测量。
3.设计三维感应测井仪的软件程序，实现测量数据的采集、传输、处理与解析。
技术路线：1.首先，对三维感应测井技术的原理和数学模型进行研究，并确定三维测量参数和数据采集方式。
2.在此基础上，根据参数要求，设计硬件电路，包括感应线圈、功率放大器、采样电路等，并选择合适的电子元器件进行组装。
3.设计软件程序，实现数据采集、传输和处理等功能，包括数据预处理、解析和分析。
4.最后，对实验数据进行测试与分析，评估三维感应测井仪的性能和精度，并对其进行优化和改进。
三、预期研究结果本课题的预期研究结果有两个主要方面：1.研究设计一种新型、性能优良、价格适宜的三维感应测井仪，实现三维测量，并对测井仪进行性能评估和比较。
2.实现三维感应测井仪的生产和应用，为油气勘探、地质探测等领域提供高效、便利、价格适宜的测井工具。
注：以上为机器人自动生成，仅供参考。
如需要修改或定制，需要提供更多的信息和要求。
JSB801双感应——八侧向测井仪器的性能改进
温梯度 ，统计普遍并深，计算井深对应 的井 底温度。然后将仪器连
接放入 无感 烘箱加温，加温到设置温度 （ 统计的井底温度） ，观察仪 器基值的变化并记录最大漂移值 。 恒温３ ０ ｍ ｉ ｎ 后再记录仪器 的电压漂 移值。如果是 负漂， 中感应 则在８ 号或ｕ号线圈上加闭合 的镍丝，深 感应在５ 号线圈上加 闭合的镍丝 。 如果是正漂， 中感应则在 １ ０ 号线 圈 上加闭合的镍丝 ：深感应在９ 号线圈上加 闭合的镍丝 ，如 图１ 所示 。 每加一圈 闭合的镍丝可调节 １ ５ ｍ Ｙ 电压漂移 。
Ｊ Ｓ Ｂ ８ ０ １双感应一八侧 向仪器是较早设计和使用 的双感 应一八 侧 向仪器， 在设计上存在 一定 的不 足 。在其他 各大油 田中，Ｊ Ｓ Ｂ ８ ０ １ 双感应一 八侧向仪器正在逐步 的淘汰 中，但 是这类仪器在我油 田仍 在大量 使用，为 了解决 其性 能落后 ，故障率高等 问题， 极有必要对现 有Ｊ Ｓ Ｂ ８ ０ １ 双感应一八侧 向仪器进行相应的技术改造来提高其性能 ， 解决问题的症结所在 。本 人通过广 泛地查找资料 ，阅读 了大量相关 专业的书籍 ，在对其 结构 原理深 入理解的基础上 ，通过大量 的实验 研究、分析 ，并根据 自己的多年的实际工作经验 ，找 到了问题 的根 本原因 。通过对仪器 电路 、构造作 了相关细微 的改进 ，使 问题 得到 了很好 的解 决，仪器 的性能有 了很大的提高 。下面分 别从影响仪器 性能 的三个主要 问题所作 出的三种 改进方 案进 行详细 的分析探讨。 １ Ｊ Ｓ Ｂ ８ ０ １双感应一八侧 向测井仪 中、 深感应存在基值温漂的改进方
及 漆 包 线 的膨胀系数变化等等 。当仪器在使用过程中 出现温漂时，会 导致
图 ２中， 发射信 号主要 由Ｕ Ａ ７ ０ ９ 、 ８ ２ ３组成 的两级放大 电路放大 。 在 电路 的设计 中， Ｒ 。两端 的电压 （Ｕ 。 ）为 ７ ． ８ Ｖ ， ８ ２ ３ 模块 的输 出电压 （ Ｕ ｏ ）为 ｌ ５ ｖ 。Ｒ １ １ ２、Ｒ ｌ １ ３构成一个 负反馈 回路， 主要用于提高发 射信 号的稳定性 。 一旦外界温度 发生变化 时， 保证发射信号 的幅值不 变。因此， 反馈在该 电路中具有极为重要 的作用 。通过实验研 究， 我 们发现如果把反 馈环进 一步扩 大， 保持一 端不变， 另 一端移至 ８ ２ ３ 的 输出端， 把８ ２ ３包含在反馈环 内， 则仪器的抗干扰 的能力得 到较大 的 提高， 这样即使电路中 ８ ２ ３ 模块温度性能达不到要求， 通 过改进 后也 可通过反馈环节来进行补偿消除。改进后的电路如图 ３ 所示。
一种用于感应测井仪的数字相敏检波电路[实用新型专利]
![一种用于感应测井仪的数字相敏检波电路[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ec4ee30d15abe23492f4d29.png)
专利名称：一种用于感应测井仪的数字相敏检波电路专利类型：实用新型专利
发明人：谢雁,党瑞荣,李利品
申请号：CN200420085845.7
申请日：20040820
公开号：CN2777573Y
公开日：
20060503
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种感应测井仪的数字相敏检波电路，包括16位A/D转换芯片U1(AD977)，32位DSP数字信号处理芯片U2(TMS320VC33)，程序和数据存储器芯片U3(29F010)，电平转换芯片
U4(74LVC245)，晶体振荡器U5，14位D/A转换芯片U6(AD9767)，运算放大器U7(LF347)。
本实用新型利用浮点数字信号处理器、高精度A/D数字芯片实现了感应测井仪的数字相敏检波，它克服了传统模拟相敏检波器中由于三极管管压降引起检波精度不高的弊病，彻底去除了无用信号，保留了与油、气储层有关的有用信号，具有检波精度高、性能可靠的特点。
申请人：西安石油大学
地址：710065 陕西省西安市电子二路18号
国籍：CN
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SL6680测井仪发射电路优化及测试
SL6680测井仪发射电路优化及测试作者：陈华来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第09期摘要：文章介绍了SL6680数字阵列声波测井仪的工作原理，分析了声波接收首波难以捕捉的问题，提出了产生的原因出现在发射控制环节，并且通过对电路的改进优化，以及进行地面对比实验，弥补了电路在设计上的不足。
关键词：串行通讯专用线；发射控制；声波波形图对比0 引言SL6680数字阵列声波测井仪是SL6000测井平台系统中的一种测井仪器。
它采用数字遥传仪器总线标准，与SL6667EA数字声波通讯短节一起与SL6000系列多种仪器进行组合实施测井施工。
它针对井下岩性复杂和作业现场环境等情况，采用了阵列接收探头，高速数字化采集和传输方式[1]。
它可以进行不同源距和间距的声波测井，用于测量井眼周围从发射器到接收器之间一段地层的声波旅行时间，其测量结果用来计算地层孔隙度，或直接用来进行地层对比；也可以用来对声信号可进行全部记录，提取更多的，包括纵波、横波的幅度和速度在内的各种信息。
仪器总体结构分为两部分：声波发射接收短节（SL6680EA）和声系（SL6680MA）。
1 SL6680EA工作原理简介[2]SL6680EA负责发射控制、信号采集等功能，包括升压稳压、发射选择、接收多路传输、接收增益控制。
同步信号与发射控制信号共同触发点火电路，相应的发射探头被高压触发，这样便完成了一次发射，完成一个发射点火和数据处理后，SL6680EA立即进入对下一次发射的等待状态，下一次点火时再次起动。
发射电压约3500V。
SL6680EA电子线路的两个可编程增益接收板接收到地面发送来的数据采集中断时，对四道接收信号同时进行接收，接收到的声波信号由SL6680EA电子线路进行转换和处理。
升压/稳压电路板和发射控制电路板如图1所示。
1.1 发射控制电路负责对SL6667EA发来的串行命令进行接收和译码，从而控制2个发射变压器的开关。
传感器相敏检波电路的工作原理
传感器相敏检波电路的工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊传感器相敏检波电路的工作原理，这可有意思啦！你看啊，传感器就像是我们的眼睛和耳朵，能感知各种信息，然后把这些信息传递给电路。
那相敏检波电路呢，就像是个超级聪明的小机灵鬼，能从这些信息中找出最关键的部分。
想象一下，传感器送过来的信号就像是一群叽叽喳喳的小鸟，各种各样的声音都有。
而相敏检波电路呢，它能分辨出哪些是我们真正想听的歌声，哪些只是嘈杂的噪音。
它是怎么做到的呢？这就得说说它的工作原理啦。
它就像是一个有魔法的筛子，能把有用的信号筛选出来，把没用的给过滤掉。
它会根据输入信号的特点，精确地找到我们需要的那部分。
比如说，当一个特定频率的信号进来时，相敏检波电路就会特别敏感地捕捉到它，就好像是它的知音一样。
然后呢，它会把这个信号放大，让我们能更清楚地看到或听到。
这就好比是在一场混乱的音乐会上，你能准确地听到你最喜欢的那首歌的旋律，而不会被其他的声音所干扰。
是不是很神奇呢？而且啊，这个相敏检波电路还特别厉害的一点是，它能分辨信号的相位呢！这就像是能分辨出声音是从左边传来的还是右边传来的一样。
你说，这得多牛啊！它能根据信号的相位来做出不同的反应，这可不是一般的电路能做到的。
在我们的生活中，传感器相敏检波电路可是发挥了大作用呢！比如在医疗领域，它能帮助医生更准确地检测病人的身体状况；在工业生产中，能让机器更精确地运行。
总之，传感器相敏检波电路就像是一个默默工作的小英雄，虽然我们可能不太注意到它，但它却在背后为我们的生活带来了很多便利和进步。
它的工作原理虽然有点复杂，但只要我们用心去理解，就一定能发现它的奇妙之处！难道不是吗？所以啊，大家可别小看了这个小小的电路哦，它可是有着大大的能量呢！。
侧向仪器中数字相敏检波算法的改进与实现
设计应用esign & ApplicationD侧向仪器中数字相敏检波算法的改进与实现Improvement and realization of digital phase-sensitive detection algorithm in lateral instrument张森峰，高秀晓，陈 文，戴光明，姚德忠，张年英 (中国石油测井技术研究院，北京 102206)摘 要：提出了一种基于数字低通滤波的对现有传统数字相敏检波算法的改进方法，并对其进行了仿真与实现。
介绍了传统数字相敏检波的基本原理，给出了相关的计算方法。
阐述其精度不足的缺点，然后给出基于数字低通滤波的改进方案。
使用MATLAB对改进前后两种方案进行仿真与比较，以明确它们在精度上的差异，展现改进算法的优越性。
最终使用C语言对算法进行实现，以方便其移植到DSP上进行实际的工程应用。
基于低通滤波的数字相敏检波算法虽然会较大程度上增加计算量，但是却可以得到更高的精度。
关键词：数字相敏检波；数字低通滤波0 引言在侧向测井中，侧向仪器通过发射电极向地层发射不同频率的正弦信号，通过其变化情况来反映地层电阻率。
但是接收到的信号是多种频率的混合信号，而且还会夹杂着各种噪声。
因此，如何精准地从其中提取出某一特定频率的正弦信号，进而计算它的幅值与相位变化，就成为了真实客观地反映地层电阻率情况的决定性因素。
相敏检波技术被用来解决上述问题，但是不同的实现方案使得最终的实际效果与精度亦有不同。
早期采用模拟电路来实现相敏检波，但因为三极管的压降导致精度不高[1]。
随着数字信号处理理论与技术的发展，基于DSP 的数字相敏检波得到了广泛应用，使精度得到了极大的提升。
这里对当前数字相敏检波进行改进，以得到更高的精度。
1 数字相敏检波原理数字相敏检波的功能示意如图1。
图１ 数字相敏检波的功能示意图假设测量信号d(t)为（1）此式中，D 为被测信号幅度；ω为被测信号和参考信号的频率；φ为被测信号与参考信号之间的相位差。
阵列感应测井仪常见故障处理研究
阵列感应测井仪常见故障处理研究摘要：SL6000阵列感应测井仪器已经被广泛的应用在测井作业中，已经得到了社会各界的广泛关注。
本文将围绕SL6000阵列感应测井仪器常见的故障进行阐述，详细分析解决故障的有效对策，了解SL6000阵列感应测井仪器的工作原理，坚持理论联系实际的基本原则，旨在为日后研究工作的顺利进行奠定基础。
关键词：SL6000阵列感应测井仪器；常见故障；加电试验前言：测井工作相对复杂，SL6000阵列感应测井仪器在实际运行的环节中容易受到多种因素的影响，在对该仪器设备在运行环节中的故障进行分析的过程中，要求相关的技术人员充分结合故障现场的实际情况，收集现场数据信息，以此为依据对产生故障的原因进行分析，以此保证测井仪器的正常运行。
1.SL6000阵列感应测井仪器常见故障分析SL6000阵列感应测井仪器常见的故障较为突出，主要体现在以下几个方面。
第一，对该仪器供电时的状态进行分析，可以发现地面面板的电流存在过大的现象，其中仪器供电电流的最大值为300MA，但是在测量时发现已经超过了该范围。
由于该仪器处于长时间运行的状态，对电源变压器的运行情况进行了解，由于功率相对较小，变压器在运行时经常会出现短路的问题，主要是由于线圈过热所导致的，当电流持续变大时，将会对仪器设备的正常运行造成影响。
第二，主刻度不规范现象较为突出，这主要与操作人员的主观因素有关，在对刻度进行操作的过程中未严格按照标准实施，且刻度器位置不准确，导致刻度值与实际值差距较大，对仪器设备的正常运行造成影响。
第三，扶正器选择不正确，在采用SL6000阵列感应测井仪器的过程中，要保证处于井眼的中心，在安装扶正器的过程中往往在材质以及尺寸上选择不合理，并未充分考虑到井眼的问题，这些因素均会降低测量结果的准确性。
第四，DSP板元件的性能不稳定现象较为突出，当SL6000阵列感应测井仪器处于长时间运行状态下时，可以发现波形出现异常的问题，到导致在测量的过程中经常出现信号不稳定的现象。
微球测井仪屡烧检波板厚膜电路的问题解决
微球测井仪屡烧检波板厚膜电路的问题解决唐联级【摘要】EMSF61XA微球测井仪是石油勘探重要的电法测并仪器，主要用于探测钻进地层的冲洗带电阻率Rxol，配合DLL双侧向测井的浸入带和原状地层电阻率，可以很好地判断地层的渗透性等。
在过去的2年里EMSF61XA测井仪器2在测井或保养仪器过程中不断出现相敏检波板厚膜电路N1损坏的问题，造成测井作业返工，极大地影响了测井时效，增大了设备的维修成本。
文中通过对问题发生过程的综合判断和进一步地测试，发现了问题根源，并通过仪器电路的改进来最终消除了问题发生的根源，使仪器可靠地工作。
%The EMSF61XA is the important resistivity logging tool of the petroleum explore. !t can get the Rxo resistivity useful to estimate the lithology and the permeability of the formation with the RD, RS of the Dual laterolog. In the last two years, EMSF61XA log lost too many hours because of the fault of the hybrid ICN1 in the phase sensitive detector board. And because the N1 is expensive, so the costs of repair the tool is high. The lecture gives the answer of howto find out the fault and improving the performance of the tool.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)011【总页数】3页(P93-95)【关键词】微球测井;继电器;换挡;收开腿;马达;遥传短节【作者】唐联级【作者单位】中海油田服务股份有限公司,河北燕郊065201【正文语种】中文【中图分类】TE133微球测井仪以其独到的测井模型在探测地层冲洗带电阻率Rxo时效果很好，在当今电法测井中大量使用。
一种相敏检波电路的研究与实验
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈａｓｅ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ａｎａｌｏｇ ｓｗｉｔｃｈ
（责任编辑：李伟男 英文审译：李 笛）
万方数据
一种相敏检波电路的研究与实验
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
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图２ 相敏检波器电路结构
收稿日期：２００８—１２—０４ 作者简介：胡仲秋（１９７０一），男，四川威远人，内江师范学院实验师．
万方数据
２００９年２月
胡仲秋：一种相敏检波电路的研究与实验
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图中，ＴＧｌ，ＴＧ２为双向模拟开关，运放Ｕ１Ａ 为反相过零比较器．“，为检波信号，“：为基准参考 信号．
目前，相敏检波器电路种类不多，对该电路的分 析介绍也较少，本文就一种由通用集成电路构成的 新颖相敏检波电路作一介绍．
１ 电路介绍
目前，常见的相敏检波电路有二极管桥形电路， 三极管相敏放大电路，模拟乘法器电路等．前两种电 路结构简单，但由于需要两个变压器，因此，使得体 积较大且成本较高，不适应现代技术的要求．模拟乘 法器应用电路较简单，对输入信号无特殊要求，其缺 点是模拟乘法器为非通用电路，因此价格偏高，且应 用时电路调试也比较麻烦．
一种用于双感应测井仪的前置放大滤波电路设计
一种用于双感应测井仪的前置放大滤波电路设计王鹏;王敏娟;刘丹【摘要】在感应测井仪器中，接收线圈接收到的感应信号一般为微伏级的微弱信号，而且叠加着井下众多的干扰信号，这就对前置放大滤波电路的设计提出了很高的要求。
本文设计了一种前置放大滤波电路，具有高输入阻抗、良好的频率特性、电路工作点稳定等特点。
电路设计中，不仅采用高稳定和低噪声渥尔曼电路作为前置放大电路的输入级，使电路具有很高的输入阻抗的同时又具有良好的频率特性，而且通过选用高精度的器件来减小电路的噪声影响。
通过仿真，证明了前置放大滤波电路的性能指标能够达到了设计要求。
【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】3页(P25-27)【关键词】前置放大;感应测井;滤波【作者】王鹏;王敏娟;刘丹【作者单位】西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室,西安710065;;;【正文语种】中文【中图分类】TN7021 引言感应测井（Induction Logging）是利用电磁感应原理研究岩层导电性的一种测井方法。
它可以在井眼不导电的情况下（如油基泥浆井，空气井）测量地层电导率，这种方法对于低电阻率地层反应灵敏，适合区分低阻油、水层和油水过渡层[1]。
在感应测井仪器中，接收线圈接收到的感应信号是由地层的涡流产生的，地层电导率越小，接收线圈中产生的感应电动势也就越小，因此接收线圈所接受到的感应信号非常小。
感应测井仪适应于电导率范围为0.0005—5S/m的地层，因而中感应接收线圈接收到的电压信号范围为1. 2 0×10-6～3.816.2×01×01-40-6，深感应的为3.4. 61 310-4-～3. 4 610-4[2]。
为了更好的利用这些信号，必须对其进行调理。
文章根据感应测井信号的特点设计了用于双感应测井的前置放大滤波电路。
2 电路基本结构针对上述测井信号的特点，设计的前置放大电路必须具有高输入阻抗、良好的频率特性、低噪声、电路工作点稳定等特点。
感应测井信号的研究与处理的开题报告
感应测井信号的研究与处理的开题报告一、研究背景与研究意义：随着国家经济的不断发展，油气资源的需求量也越来越大。
为有效地开发和利用油气资源，必须采用现代科技手段进行勘探和开采，而感应测井技术在油气勘探和开采中起着非常重要的作用。
感应测井技术是一种利用绕组和电子设备进入地下岩层，通过解析含油气岩层中润滑剂对电磁场的影响来对油气储层进行测量的技术。
在感应测井中，测量道数据通常包括相位、振幅、频率等信息。
为更好地分析和利用这些数据，需要对感应测井信号进行研究与处理。
因此，本研究旨在探究感应测井信号的特征与规律，开展感应测井数据处理方法的研究，为油气开采提供更加精确有效的技术支持。
二、研究内容与研究目标：1、研究感应测井信号的特征与规律，了解其背后的物理原理和测量方法。
2、针对感应测井测量数据的特点，开展数据预处理，包括数据清洗、数据对齐、数据采样等方面的处理。
3、开展数据分析与处理方法的研究，包括信号分析、频域分析、小波分析等方法，以获取更多有用信息。
4、建立合理的数据模型，将感应测井信号与油气储层特征进行关联，提高储层识别和评价的精度和准确性。
通过以上研究，旨在实现以下目标：1、对感应测井信号的特征进行深入了解并建立有效的数据处理方法，为后续研究奠定基础。
2、通过数据分析和建模，提高油气储层识别和评价的精度和准确性，为油气勘探和开采提供更好的技术支持。
三、研究方法：1、文献研究法：收集国内外相关的文献资料，了解感应测井信号的研究现状和发展趋势。
2、数据处理法：对感应测井数据进行预处理，包括数据清洗、数据对齐、数据采样等方面的处理。
3、信号分析法：应用信号分析、频域分析、小波分析等方法，对感应测井信号进行分析和处理。
4、建模仿真法：建立合理的数据模型，将感应测井信号与油气储层特征进行关联，并进行仿真实验。
四、研究成果与应用：1、对感应测井信号的特征和规律进行了深入的研究，并进行了数据分析和处理方法的探索，提供了有益的探索和思路。
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感应测井仪中相敏检波电路的改进研究王楠(西安方元能源工程有限责任公司油田测井分公司33144队)【摘要】针对现行感应测井仪中模拟相敏检波器存在的缺点，按照数字信号处理的思路，提出了一种全新的数字相敏检波器的设计思路，并对其信号处理流程进行了严格的代数分析，给出了其实现框图。
【关键字】感应测井仪数字信号处理数字相敏检波Study On Phase Sensitive Demodulation In Induction Logging ToolWangnan(xi’an fangyuan energy engineering CO.LTD Logging branch 33144 )AbstractIn consideration of the problems existed in the PSD of induction logging tool at present,give a fully new way to design digitalization phase sensitive demodulation in induction logging tool based on digital signal process,and analysed it’s signal processing strictly by the way of mathematic ,and a graphics on how to realize it.KeywordsInduction logging tool , Digital signal process, Digitalization phase sensitive demodulation目前国内生产中使用的各种感应测井仪，其电路原理都大同小异。
主要由以下几部分组成：20KHZ 信号发生器、测量信号放大器、参考信号放大器和相敏检波电路，而相敏检波电路是整个电子线路的核心。
目前国内使用的感应测井仪中的相敏检波电路都使用模拟器件，因此导致其分辨率低,不能进行薄层分析;数字化程度低,信号处理过程中易受干扰,传输效率低; 导致无用信号和有用信号的分离不够彻底,从而影响测量精度;受井眼、侵入、围岩等环境影响和趋肤效应影响比较严重，因此所提供的地层电阻率不够准确,不能满足测井发展的需要。
尤其是目前的感应测井仪中，把X-信号当作无用信号予以消除，实际上X-信号既包含了发射线圈对接受线圈的直耦信号，也包含了电磁波在导电介质中传播时由于相位变化而产生的正交信号，前者时要剔除的无用信号，后者却是与地层性质有关的有用信号。
数字化的检波电路正是既利用了有用信号R-信号，也包含了传统感应认为无用的X-信号,对信号采用数字化的处理方式，大大提高了感应测井精度。
1 相敏检波电路和感应测井仪中的相敏检波电路相敏检波器（PSD ）是一个有两个交流输入和一个直流输出的电路。
一个交流输入是被测量的信号，另一个交流输入是参考信号，参考信号的频率与测量信号相同。
如图1所示相敏检波器比较测量信号和参考信号的相位，输出测量信号中与参考信号同相位的成分。
其幅度正比于同相分量。
感应测井是利用电磁感应原理测量地层电导率的测井方法。
其测量原理如图所示：正弦波振荡器发出20KHZ 强度一定的交流电流激励发射线圈。
在任一时刻的发射电流T i 可表示为：0j t T i I eω= 式中0I 为电流幅度值； ω为发射电流的角频率。
这个电流就会在井周围地层中形成交变电磁场。
设想把地层分割成许多以井轴为中心的地层元环，每个地层元环相当于具有一定电导率的线圈。
发射电流形成的电磁场就会在这些地层元环中感应产生电动势，其大小可由下式给出：T L T tdi e M j Mi d ω=-=- 式中M 为发射线圈和地层元环之间的互感。
从公式不难看出感应电动势L e 滞后发射电流2π，于是地层元环内的感应电流可表示为： L L i e σ=L i 的大小取决于地层的电导率σ。
这个环电流又形成二次交变电磁场，在二次电磁场的作用下，接受线圈中产生感应电动势R e ，即：2()L T R T di di e M M j M MM i dt dtωσωσ'''=-=--=- 式中M '为地层元环和接受线圈之间的互感。
接受线圈电压正比于地层元环电导率，且与发射电流T i 反相。
互感MM '取决于地层元环的位置和几何尺寸。
在接受线圈中除了二次电磁场产生的感应电动势外，发射电路电流T i 所形成的一次电磁场也引起感应电动势。
这种由发射线圈对接受线圈直接耦合产生的感应电动势可表示为：T X T di e M j M i dt ω''''=-=-式中M ''为两线圈之间的互感。
直接耦合引起的感应电势与发射电流相位差2π，且和地层电导率无关。
因此接受线圈给出的信号包含了两个分量：与地层电导率成正比的R e ，它和发射电流相位差π；与地层电导率无关的直耦信号X e ，它和发射电流相位差2π。
因此R e ，X e 两者相位差180度，相敏检波的目的就是要检出R-信号R e ，剔除X-信号X e 。
2 现行感应测井仪中的相敏检波电路及存在缺陷相敏检波的目的是从输入信号检出相位与参考信号相同的成分。
从图中可知，双三极管Q1,Q2作为开关管使用，与输入变压器，输出电路接成全波整流电路。
参考信号作为控制信号加在Q1,Q2管的栅极和阴极之间。
Q1,Q2管是否导通就取决于测量信号和参考信号的相位关系。
由于测量信号中的R-信号分量与R-参考信号同相，因此当变压器T-193,T191的同名端如图所示，且在R-信号和参考信号的正半周时，Q1导通，负办周时，Q2导通。
于是在测试点TP1得到R-信号的全波整流波形，再经过L1,C1，C2以及L-193,C1；L-194,C4组成滤波器，因此送到缆芯的是与R-信号大小成正比的直流电平。
当然，直流电平大小还和R-信号与R-参考信号的相位有关，如果完全不同相，存在某一相位差，则输出的直流电平会有所下降。
对于测量信号中的X-信号，由于它与R-参考信号相位差180度，经过相敏检波后的输出波形如图所示，是正负相等的，通过滤波后，输出直流电平为零。
至此，通过相敏检波，从测量信号中把R-信号分检出来。
可以看出，传统的相敏检波以模拟器件为核心，因此相敏检波中模拟信号存在受干扰大，尤其是受分布电阻，电容和电感的影响大，信号衰减大等缺点，最主要的是在相敏检波中由于使用三极管以因而存在漂移以及管压降从而极大的影响感应测量精度。
相敏检波电路波形输出图3 改进后的相敏检波电路信号处理理论支持从上面可以看出传统感应仪中的相敏检波电路是利用了其认为有用信号R e ，对其认为的无用信号X e 进行了剔除，并且在实现电路上始终采用模拟信号的处理方法，电路中其灵魂器件采用模拟器件三极管。
其实在实际测量过程中X e并不是完全无用的信号，由于受地层电导率的影响，电磁波在地层中传播时将有很大的幅度衰减和相位移动，因而我们可以把感应测井接收到的信号是量化为两部分：具有实部(R-分量)和虚部(X -分量)的信号.虚部分量中的很强的成分是“直接耦合”信号,实部和虚部分量中均有反映地层电导率的信息。
并不是象传统的感应测井仪摒弃了虚部信号。
数字化的相敏检波电路就是来彻底分离实部信号和虚部信号的。
下面对其信号处理进行严格的数学分析：假设测量信号d(t)为:d(t)=Dcos(t -)Dcos cos t Dsin sin t ωθθωθω=+发射信号为：()c t Ccos t ω=；根据感应测井原理，实部信号为：()()R R R t e D cos t ωπ==-；虚部信号为：。
()()2X X X t e D cos t πω==- 其中2*20000ωπ=，D,C,R D ,X D ,分别为接收信号、发射信号、实部信号、虚部信号的幅度。
由于复合信号是由实部和虚部合成的,即()()()d t R t X t =+，故有R D Dcos θ=-；X D Dsin θ=。
假设采样区间为T, 现对式在T 上进行付氏变换得： 000()()()()T T T j D d t e dt d t cos tdt j d t sin tdt ωωωω-==-⎰⎰⎰ ()D R jX ω''=-其中00()()/2T TR d t cos tdt Dcos t cos tdt T Dcos ωωθωθ'==-=⎰⎰ 又因为R D Dcos θ=-，所以/2R R T D '=-，即就是2/R D R D '=-，同理可得：/2X X TD '=，2/X D X D '=由上面可见,只要把测量信号乘上对应同频率零相位的正弦波和零相位的余弦波,也就是进行傅立叶变换后就可以直接分离出实部和虚部信号！这为数字相敏检波提供了理论支持，在实际处理中对各信号采用离散化处理方法，即把积分变作求和处理。
用现行流行的数字信号处理（DSP ）芯片通过编程可轻松实现以上功能。
4 改进的相敏检波电路实现框图，数字相敏检波是采用A/D 转换器和数字乘法器来实现的。
输入信号x(t)和参考信号r(t)先通过A/D转换成数字量，运用数字信号处理器（DSP）完成互相关运算，实现相敏解调。
其原理图如图所示。
5 改进后的相敏检波电路优点及前景分析改进后的相敏检波电路采用数字信号处理方法，彻底的使有用信号和无用信号分离，大大提高了测量精度，完全摒弃了传统的以模拟器件为核心的模拟相敏检波，因此避免了传统的相敏检波中模拟信号受干扰大，尤其是受分布电阻，电容和电感的影响大，信号衰减大等缺点，最主要的是在相敏检波中以前的三极管存在漂移以及管压降从而极大的影响感应测量精度。
采用数字化的相敏检波，完全避免了这个问题。
下面对其可能产生的测量误差进行分析：从本文式的计算中可以看出，只要每个采样点都没有相位误差，正弦或余弦信号正负累计的误差可以相互抵消，计算本身几乎不产生误差；反之，如果每个采样点都有很大的相位误差，正弦或余弦信号正负累积将产生很大的相位误差。
在电路实现上若采用DSP控制A/D 采样的起始，会由于软件的定时不够精确造成采样点的累积相位误差，对整个实部和虚部的计算结果造成很大误差。
比如说采用式中频率为55MHz的DSP,其指令周期为18ns,则定时3.125μs的误差为正负18ns，假设由于这18ns的误差引起相位变化x度，一个周期下来相位就变化了16x,到第16个采样周期下来就是256x度的相位误差，随着采样周期的增加，相位误差的累积会越来越大，因此考虑采用FPGA来控制模数转换的起始，因为FPGA是通过硬件逻辑来控制A/D转换起始的，产生的误差只有硬件本身的逻辑延迟，而这个延迟最小可以控制到5ns，而且这个延迟不累加。