高速SPI通信在多道能谱仪中的实现

基于在ARM+FPGA多道能谱仪中,ARM与FPGA之间的通信速度对数据采集的实时传输具有重要影响,因此本文将SPI通信应用于两者之间进行数据传输,利用ARM自带SPI接口和FPGA上编写SPI模块实现彼此间高速通信,经过仿真、验证和实际应用测试表明该方法能使仪器正常稳定高速工作,而且可移植性强。

基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真

依据IIR型数字滤波器设计的传统方法,利用MATLAB信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox),分别用三种不同的方法快速有效地实现了对IIR数字滤波器的设计与仿真。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的FDATool工具进行界面设计的详细步骤。进一步说明了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行动态仿真。

随钻脉冲中子测井仪抗振性能分析与结构优化

可控源脉冲中子随钻测井仪是当前随钻地层评价的关键仪器设备之一。针对原有仪器因钻井过程中结构共振而无法实现正常钻井问题,提出了一种提升结构减振环节刚度、降低频率比、消除系统共振的逆向设计方法,即通过增加橡胶圈结构的刚度使结构各阶固有频率均超过激振频段,避免结构共振。对仪器原结构进行动态性能分析,确定影响结构抗振性能的薄弱环节,进行有效拓扑结构改进。在此基础上,以提高随钻脉冲中子测井仪第一阶固有频率为目标,对仪器的结构参数进行优化,消除了仪器机械结构存在的共振问题,为仪器正常测井顺利实施提供了结构保障。

数字滤波器仿真软件评估的谱分析方法研究

文章讨论了仿真模型验证常用的技术方法,针对数字滤波器仿真软件的特点,提出了采用谱分析的方法进行可信性评估。以双线性变换法设计的IIR数字滤波器仿真软件的可信性评估为例,应用Matlab软件分别采用程序设计法、基于SPTool的频谱分析方法和基于Simulink的频谱分析方法实现了对数字滤波器仿真软件滤波结果的频谱分析。实践证明:谱分析方法可以更加准确地对数字滤波器类仿真软件进行确认,采用Matlab软件作为谱分析的工具可以极大地减化计算的复杂程度。

数字滤波器仿真软件评估的谱分析方法研究

本文讨论了仿真模型验证常用的技术方法,针对数字滤波器仿真软件的特点,提出了采用谱分析的方法进行可信性评估。以双线性变换法设计的IIR数字滤波器仿真软件的可信性评估为例,应用Matlab软件分别采用程序设计法、基于SPTool的频谱分析方法和基于Simulink的频谱分析方法实现了对数字滤波器仿真软件滤波结果的频谱分析。

AD7714可编程模数转换器及其应用

井下仪器的特殊性给嵌入式仪器的设计提出了很高要求。AD7714是一种直接从传感器接收电信号,放大系数可编程,低功耗的低频A/D转换器,转换精度为24位,选择此片可有效简化硬件电路结构,提高仪器的性价比。

钛合金的深孔钻削加工工艺分析及其改进方法

阐述了钛合金深孔钻削加工中钻削系统、刀具结构、刀具材料、刀具几何角度以及切削用量等的合理选择,改善了钛合金深孔钻削加工性,有效地解决了钻头磨损严重、刀具耐用度不高和效率低下等问题。

随钻可控源中子测井仪器研究

斯伦贝谢公司的随钻可控源测井仪器已投入商业化应用,为缩短国内外差距,中国石油集团测井有限公司研制了适用于随钻测井的可控源中子孔隙度仪器,并在油田进行了随钻测井。通过国内外发展现状对比,介绍了随钻可控源脉冲中子测井仪器研究思路。利用可控源向地层发射中子,尽可能多地采集有关的地层信息,将理论模拟、试验验证及实际应用相结合,指导仪器探测器、探测器位置、中子发生器及中子管等的设计。研究将孔隙度及地层宏观俘获截面两种参数的测量集成在一根钻铤上,实现一次下井完成两种参数测量,识别含气层、含水饱和度等,可以节省测井时间和成本。

钻杆传输测井施工中井下湿对接工艺探讨

测井仪器与地面测井设备间合适的湿对接工艺是成功完成钻杆传输测井的关键,尤其是在大斜度井或水平井测井施工中这一问题最为突出。针对这一难题,讨论了设计更为先进的钻杆传输测井系统的可能性,并提出2种方案进行讨论。第1种方案设法摈弃常规的旁通短节过孔橡胶或钢质密封工艺,而采用生产测井中使用的防喷头流管工艺对旁通短节过孔进行密封,以通过动态地调节高压密封脂的注入压力来提高旁通短节的密封性,从而可以在湿对接过程中使用更高的泥浆循环泵压;第2种方案采用改进后的用于水平井生产测井的爬行器,使其完成钻杆传输测井中的湿对接。

PIC微控制器在测井仪器中的应用

文章介绍Microchip PIC系列微控制器在测井仪器的开发过程及软、硬件设计中的一些经验、技巧。

DZF-B便携式宽频带可控中子源

频带宽度与占空比是可控中子源的主要技术指标。文章介绍了DZF -B便携式宽频带可控中子源 ,对其频带、占空比、阳极电流和产额间的关系进行了讨论。该仪器频带宽度宽 ,频率和占空比可调 。

随钻中子孔隙度仪器电路设计

本文介绍了随钻中子孔隙度电路的设计方案,在详细分析仪器数据结构的基础上,阐述了信号采集和处理的电路方案,该方案对仪器测量精度和稳定性均有提高,目前应用该方案的随钻中子孔隙度仪已在油田测井获得成功。

倍压电路中电容串的电压分布分析

中子发生器是脉冲中子仪器的技术关键,密封高压是中子发生器的主要组成部分,密封高压所采用的倍压电路是密封高压的关键技术。在倍压电路中,电容串上各电容上承受的电压是不均匀的,在设计过程中,电容上的耐压额定值的选择,带有很大的盲目性。因此设计并实验了倍压电路在低压情况下电容串的电压分布,推算出一套简便易行的电容电压分布的理论公式,并将实际测量与理论计算进行对比,吻合程度较为理想。据此,推算了-100kV高压电容串上的电压分布,为电容的选择提供了理论依据。

基于开关泵命令对CNP仪器中子发生器的控制

可控源中子孔隙度随钻测井仪使用中子发生器作为放射性源,在实际随钻测井中,中子发生器全程工作对中子管寿命和井下电池都是极大的消耗。为了节省中子管和井下电池的工作时间,根据需要实时开启或关闭中子发生器,提出了中子发生器控制部分响应开关泵命令序列的设计思路。综合各种因素使用两个开泵和关泵命令组成序列来控制发生器在随钻测井作业中的开、关。实验结果表明可以使用开关泵命令序列控制发生器的工作,仪器因此可以取得更多有效测井资料。

宽频带、锐截止中子发生器

文章介绍了脉冲中子寿命与碳氧比测井仪中子发生器。该发生器采用先进的宽频带、锐截止线路,实现了高压的宽频带、锐截止,其性能和技术指标接近于目前油田进口的相关仪器。

脉冲中子俘获测井脉冲时序设计

为降低井眼环境对脉冲中子俘获测井的影响,提高脉冲中子测井功能兼容性。基于蒙特卡罗方法,通过对比双脉冲时序与多脉冲时序条件下脉冲中子俘获测井响应特征,对脉冲中子俘获测井脉冲时序进行优化设计,为一体化核测井仪器研发及应用奠定基础。研究结果表明:双脉冲时序和多脉冲时序下时间谱均能准确地计算地层俘获截面,受井眼流体的影响较小;双脉冲时序下的测井响应具有更低的统计误差、更快的测速,并且更易实现;多脉冲时序更易获取非弹性伽马计数率;对于不同测井参数单独测量时推荐使用双脉冲时序进行脉冲中子俘获测量,对于不同测井参数同时测量的一体化核测井仪器推荐使用多脉冲时序。

基于LaBr_3:Ce探测器的^(241)Am-Be中子源测井研究

针对国内中子测井所使用探测器探测效率不能满足实际应用的情况,采用^(241)Am-Be中子源和LaBr_3:Ce探测器在中石油公司一个放射性同位素中子测试井中对H、C、Fe等几种地壳元素进行了测量,并与现今测井常用的锗酸铋(Bismuth Germanium Oxide,BGO)探测器进行对比测量。测得的能谱结果对比发现,进行地壳元素测量时LaBr_3:Ce探测器比BGO探测器具有更高的能量分辨率,并且在相同外部测试条件下BGO探测器探测到Fe峰非常微弱。因此将LaBr_3:Ce探测器进一步应用到测井中的市场前景广阔。