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过套管电阻率测井是目前最新的一种开发测井方法。该方法通过测量套管上三个电极间的微小电压降来计算地层的漏电流,进而计算出地层的视电阻率。过套管电阻率测井仪器的研制对于油田开发中后期正确评价油层水淹程度,确定油层含油饱和度,寻找剩余油富集区,指导油田进一步调整和开发具有重大意义。本文主要介绍过套管电阻率测井系统中前置信号调理电路以及井下信号数据采集与处理电路的设计。
过套管电阻率测井技术的关键是极微弱信号的采集与处理技术。因此,首先需对该微弱信号进行放大。本文设计的信号调理电路部分包括前置放大电路,多级巴特沃思滤波电路,中间级放大电路,隔离电路等四部分,能有效的将淹没在噪声中的微弱信号检测出来。本文设计了一种Delta-Sigma技术的24位高分辨率同步数据采集系统。放大后的信号先经过ADS1271模数转换,然后数据通过串行方式输入到ADSP2189M。ADSP2189M主要完成对A/D的工作模式、串行口工作方式、A/D转换数据的读取、缓冲、处理的控制,并通过RS232接口与上位机通信,接收上位机的控制命令,向上位机发送采样转换数据。设计过程中采取了一系列的抗干扰措施,以保证系统测量的可靠性。
系统调试结果表明:在强噪声背景下,过套管电阻率测井微弱信号检测电路满足测量精度要求,检测的分辨率达到20nV。实验证明整个系统满足设计要求。