双向氧活化测井仪测控系统研制

摘要

在油田开发的过程中，注入剖面测井是认识油层动态分布的重要手段。近年来，氧活化测井技术在注入剖面测井中得到了广泛应用。双向氧活化测井仪是目前国内最先进的氧活化仪器，测控系统是其控制和工作的核心，本课题对双向氧活化测控系统的功能和设计进行了研究。
　　本课题分析了旧型号氧活化仪器应用的不足，并在此基础上确定了双向氧活化测井仪应具备的基本功能。通过对中子管工作原理的分析，确定了一套较为合理的中子发生器控制方案，这套方案使得中子产额更高，活化效果更均匀，提高了仪器的测量效果。方案中用软件实现了中子发生器自动控制，取代了常见的模拟电路方案，节约了电路空间，降低了仪器的操作难度，使得仪器的应用更为方便。
　　通过分析CPLD和单片机技术的优缺点，选择了采用CPLD+单片机的模式设计氧活化测控系统的设计思想。利用CPLD和单片机自身丰富的资源完成了测控系统整体设计，并优化设计了中子发生器自动控制、时序发生器、通讯接口等关键部分。本课题设计的这套测控系统实现了双向氧活化、井温、压力、磁定位、自然伽马、中子寿命等多功能综合测井。
　　基于CPLD+单片机技术的测控系统的应用，缩短了电路尺寸，提高了仪器的可靠性和可控性，扩展了仪器的升级空间。实验样机现场应用结果表明：应用这套测控系统使得双向氧活化测井仪操作更简单、测井实效更高，资料录取更加合理。提高了仪器的性价比，增强了仪器的市场竞争力，对氧活化技术在油田开发中的进一步应用起到重要的推动作用。

目录

双向氧活化测井仪测控系统研制

DEVELOPMENT FOR THE OBSERVATION ANDCONTROL SYSTEM OF BIDIRECTIONALOXYGEN ACTIVATION LOGGING TOOL

摘要

Abstract

第1 章 绪论

1.1 本文研究背景及意义

1.2 国内外氧活化测井技术现状

1.2.1 国外氧活化测井技术现状

1.2.2 国内氧活化测井技术现状

1.3 氧活化测井仪的组成

1.3.1 中子发生器简介

1.3.2 氧活化测井原理

1.4 课题的主要研究内容

第2章 双向氧活化测井仪测控方案分析与设计

2.1 双向氧活化测井仪的优势

2.1.1 双向氧活化和单向氧活化对比

2.1.2 双向氧活化测井仪分类

2.2 T双向氧活化测井仪应具备的基本功能

2.3 测控系统设计方案

2.3.1 时序发生器设计方案

2.3.2 中子爆发控制设计方案

2.3.3 中子发生器自动稳控设计方案

2.3.4 通讯方式设计方案

2.4 本章小结

第3章 T双向氧活化测井仪测控方案的实现T

3.1 TCPLD+单片机技术简介

3.1.1 ispMACHT 4256v芯片

3.1.2 TC8051F06x单片机

3.2 T测控系统硬件方案的实现T

3.2.1 T时序发生器的实现

3.2.2 T中子发生器稳控功能的实现

3.2.3 T通讯功能的实现T

3.3 测控系统软件方案的实现

3.3.1 T单片机程序的总体实现T

3.3.2 T中子发生器稳控功能的软件实现T

3.3.3 T中子寿命功能的实现T

3.4 本章小结

第4章 现场应用效果

4.1 T仪器样机及操作情况T

4.2 T现场资料分析T

4.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

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