隨鉆方位成像電阻率測(cè)井技術(shù)

前言
第1章 隨鉆電阻率測(cè)井技術(shù)概述 1
1.1 初識(shí)電阻率測(cè)井技術(shù) 1
1.2 隨鉆電阻率技術(shù)進(jìn)展 1
第2章 隨鉆方位電磁波電阻率測(cè)井技術(shù) 4
2.1 隨鉆電磁波電阻率測(cè)井儀原理 4
2.1.1 隨鉆電磁波電阻率測(cè)井 4
2.1.2 隨鉆方位電磁波電阻率測(cè)井 5
2.2 線圈系參數(shù)與測(cè)井儀檢測(cè)功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系 6
2.3 線圈系設(shè)計(jì)原則 7
2.3.1 測(cè)井儀功能需求分析 7
2.3.2 線圈系參數(shù)的約束條件 8
2.4 線圈系總體方案設(shè)計(jì) 10
2.5 基于傾斜結(jié)構(gòu)的測(cè)井儀線圈系參數(shù)設(shè)計(jì) 12
2.5.1 測(cè)井儀線圈系參數(shù)設(shè)計(jì)方法對(duì)比分析 12
2.5.2 基于Green函數(shù)法的線圈系參數(shù)設(shè)計(jì)方法研究 13
2.5.3 面向不同檢測(cè)功能的傾斜線圈系參數(shù)設(shè)計(jì) 15
2.5.4 高分辨檢測(cè)功能 21
2.6 基于分段組合結(jié)構(gòu)的測(cè)井儀線圈系參數(shù)設(shè)計(jì) 24
2.6.1 在役測(cè)井儀線圈結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析 25
2.6.2 分段組合線圈系參數(shù)設(shè)計(jì)方法研究 26
2.6.3 面向不同檢測(cè)功能的分段組合線圈系參數(shù)設(shè)計(jì) 29
2.6.4 高分辨檢測(cè)功能 32
2.7 分段組合線圈系與常規(guī)傾斜線圈系檢測(cè)功能對(duì)比分析 33
2.7.1 線圈系檢測(cè)功能驗(yàn)證方法研究 33
2.7.2 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 37
第3章 隨鉆側(cè)向成像電阻率測(cè)井技術(shù) 42
3.1 隨鉆側(cè)向成像電阻率測(cè)井原理 42
3.1.1 普通電阻率測(cè)井 42
3.1.2 側(cè)向電阻率測(cè)井 43
3.1.3 電感耦合側(cè)向測(cè)井 44
3.2 隨鉆側(cè)向電阻率成像解析解法 47
3.2.1 螺繞環(huán)等效磁流源 47
3.2.2 螺繞環(huán)等效電偶極子 52
3.3 螺繞環(huán)收發(fā)器優(yōu)化研究 53
3.3.1 螺繞環(huán)電氣特性 55
3.3.2 磁芯物理特性研究 59
3.3.3 線圈匝數(shù)及激勵(lì)條件分析 65
3.4 隨鉆電阻率成像 3D FDTD數(shù)值模擬 67
3.4.1 3D FDTD模擬方法 67
3.4.2 參數(shù)優(yōu)化及探測(cè)特性 70
3.4.3 環(huán)境影響與校正圖版研制 82
3.5 復(fù)雜地層隨鉆電阻率成像測(cè)井響應(yīng)特性 87
3.5.1 三維有限元法數(shù)值方法 87
3.5.2 典型地層測(cè)井響應(yīng)特性與影響因素 91
3.5.3 裂縫地層測(cè)井響應(yīng)特性與影響因素 101
3.5.4 洞穴地層測(cè)井響應(yīng)特性與影響因素 111
第4章 油基鉆井液隨鉆成像電阻率測(cè)井技術(shù) 119
4.1 油基鉆井液隨鉆測(cè)井概述 119
4.2 油基鉆井液隨鉆側(cè)向電阻率測(cè)井原理 120
4.2.1 測(cè)量模型的構(gòu)建 120
4.2.2 測(cè)量原理 121
4.3 基于電容耦合的有限元仿真 122
4.3.1 有限元仿真模型的建立 122
4.3.2 環(huán)形電極側(cè)向測(cè)井仿真 125
4.3.3 紐扣電極方位測(cè)井仿真 130
4.3.4 紐扣電極地層成像 135
4.4 油基鉆井液模擬測(cè)井實(shí)驗(yàn) 142
4.4.1 模擬測(cè)井實(shí)驗(yàn)研究 142
4.4.2 油基鉆井液模擬測(cè)井實(shí)驗(yàn) 156
4.4.3 小結(jié) 164
第5章 隨鉆方位成像電阻率采集技術(shù) 165
5.1 隨鉆電阻率成像采集總體設(shè)計(jì) 165
5.1.1 總體功能要求 165
5.1.2 總體技術(shù)指標(biāo) 165
5.1.3 核心構(gòu)架設(shè)計(jì) 166
5.1.4 核心器件選擇 167
5.2 發(fā)射電路設(shè)計(jì) 168
5.2.1 發(fā)射信號(hào)生成電路方案設(shè)計(jì) 168
5.2.2 直接數(shù)字頻率合成基本原理 168
5.2.3 直接數(shù)字頻率合成器特征參數(shù) 170
5.2.4 發(fā)射信號(hào)生成電路設(shè)計(jì) 171
5.2.5 驅(qū)動(dòng)放大電路 171
5.3 接收電路設(shè)計(jì) 172
5.3.1 前端放大電路 172
5.3.2 多路選擇電路 173
5.3.3 濾波電路 174
5.3.4 可變?cè)鲆娣糯笃?176
5.4 高邊與工具面檢測(cè)電路 177
5.4.1 MEMS陀螺儀工作原理 177
5.4.2 MEMS磁阻傳感器特征參數(shù)與驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 178
5.5 采集轉(zhuǎn)換電路 181
5.5.1 高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器外圍電路 181
5.5.2 高速采集接口電路 181
5.5.3 FPGA特征參數(shù)與高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì) 182
5.6 控制單元 183
5.6.1 DsPIC33EP512GM706的特點(diǎn)與資源 183
5.6.2 DSC與 FPGA接口設(shè)計(jì) 183
5.6.3 存儲(chǔ)器特征與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 185
5.6.4 DSC與存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì) 186
5.7 實(shí)時(shí)時(shí)鐘和總線設(shè)計(jì) 186
5.8 印刷電路板設(shè)計(jì) 188
5.8.1 印刷電路板熱布局設(shè)計(jì) 188
5.8.2 關(guān)鍵數(shù)字信號(hào)抗振鈴設(shè)計(jì) 189
5.8.3 抗串?dāng)_設(shè)計(jì) 190
5.8.4 多層電路板走線設(shè)計(jì) 190
第6章 隨鉆電阻率成像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 192
6.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)傳輸與壓縮技術(shù) 192
6.1.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 192
6.1.2 隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 193
6.1.3 隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 196
6.2 基于DPCM與整數(shù)DCT的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 197
6.2.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)特征分析 197
6.2.2 基于DPCM與整數(shù)DCT的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法原理與流程 202
6.2.3 數(shù)值驗(yàn)證 210
6.2.4 小結(jié) 220
6.3 基于數(shù)據(jù)相關(guān)性的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 220
6.3.1 基于數(shù)據(jù)相關(guān)性的數(shù)據(jù)重排方法 220
6.3.2 基于數(shù)據(jù)相關(guān)性的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法原理與流程 223
6.3.3 數(shù)值驗(yàn)證 225
6.3.4 小結(jié) 231
6.4 面向峰值與分段斜率特征的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 232
6.4.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)峰值與分段斜率特征分析 232
6.4.2 隨鉆成像數(shù)據(jù)峰值與分段斜率特征提取方法 233
6.4.3 隨鉆成像數(shù)據(jù)峰值與分段斜率特征壓縮方法 234
6.4.4 面向峰值與分段斜率特征的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法原理與流程 236
6.4.5 數(shù)值驗(yàn)證 237
6.4.6 小結(jié) 244
參考文獻(xiàn) 245