具有利用原子层沉积形成的集成计算元件的流体分析系统的制作方法_3

文档序号:9264637阅读:来源:国知局
CE102构 造。一些实施方案可捜索ICE设计库W找出最密切匹配目标光谱312的ICE102设计。一 旦找出密切匹配目标412的ICE102设计,可轻微改变2K空间中的参数W找出甚至更优模 型光谱412-M。
[0053] 在一些实施方案中,当评价ICE102的最优设计时,可包括层数K。因此,根据一 些实施方案,参数空间的维度可W是优化变量。此外,一些实施方案可包括变量K的约束条 件。例如,系统100的一些应用可因ICE102具有少于预定层数而受益。在该些实施方案 中,层数越少,ICE102和系统100的预测能力、精密度、可靠性和寿命越佳。同时,其它应 用可因ICE102具有多于预定层数而受益。不论层数多少,ALD的使用使得能基于ALD公 差W及上述其它制作特征选择ICE设计。
[0054] 其中使用ALD制作或修改ICE102、BPF106、透镜108、透镜110AU10B、检测器 112AU12B和/或光源116的流体分析系统100可用于随钻测井(LWD)环境或电缆测井环 境W实施井下流体分析操作。图4示出说明性随钻测井(LWD)环境。钻探平台2支撑井架 4,其具有用于提升和下降钻柱8的游动滑车6。当钻柱8通过转台12下降时,钻柱杆10支 撑钻柱8的其余部分。转台12转动钻柱8,从而扭动钻头14。当钻头14转动时,其产生通 过各地层18的钻孔16。累20使钻探流体经由进料管22循环至杆10,在井下通过钻柱8 的内部,通过钻头14中的孔眼,经由钻柱8周围的环形件9返回地面,并进入保存坑24。钻 探流体将来自钻孔16的钻屑运输至坑24中并协助维持钻孔16的完整性。
[0055] 钻头14只是开孔LWD总成的一个工件,所述总成包括提供重量和刚性W辅助钻探 过程的一个或多个钻挺(厚壁钢管)。该些钻挺中的一些包括内建测井仪器W收集各种钻 探参数测定,诸如位置、取向、钻压、钻孔直径等。作为实例,可将测井工具26(诸如井下流 体分析工具)整合至钻头14附近的井底总成中。钻柱8还可包括多个其它区段32,其通过 适配器33禪接在一起或禪接至钻柱8的其它区段。测井工具26和/或区段32之一可包 括如本文所描述的至少一个流体分析系统100。
[0056] 工具26和/或区段32的测定可储存于内部存储器且/或通信至地面。作为实例, 在井底总成中可包括遥测接头28W维持与地面的通信链路。泥浆脉冲遥测是将工具测定 传递至地面接收器30并从地面接收命令的一种常用遥测技术,但还可使用其它遥测技术。
[0057] 在钻探过程的各个时间,可将钻柱8从钻孔16移出,如图5所示。一旦移出钻柱, 可利用电缆测井工具34,即由具有用于将电力传输至工具并从工具向地面遥测的导体的电 缆42悬吊的感测仪器探头进行测井操作。应注意电缆测井工具34可包括各类地层性质传 感器。例如,不限制地,电缆测井工具34可包括通过适配器33接合的一个或多个区段32。 测井工具34和/或一个或多个区段32可包括至少一个流体分析系统100。
[0058] 测井设施44从测井工具34采集测定,且包括用于管理测井操作并储存/处理由 测井工具34所收集测定的计算设施45。对于图4和图5的测井环境,可将测定参数W测井 曲线,即二维图形的形式记录并显示,所述图形示出根据工具位置或深度的测定参数。除了 根据深度进行参数测定外,一些测井工具还提供根据转角的参数测定。
[0059] 图6示出用于管理测井操作的说明性计算机系统43。计算机系统43可对应于测 井设施44的计算设施45或远程计算系统。计算机系统43可包括用于管理测井过程中的 测井操作的有线或无线通信接口。如图所示,计算机系统43包含用户工作站51,其包括通 用处理系统46。通用处理系统46优选通过呈可移除非瞬时(即,非易失)信息储存介质 52形式的图6所示软件配置W管理测井操作,包括设及至少一个流体分析系统100的流体 分析操作。所述软件还可W是通过网络(例如,经由因特网)访问的可下载软件。如图所 示,通用处理系统46可禪接至显示装置48和用户输入装置50W使得操作人员能与计算机 可读介质52所储存的系统软件交互。通用处理系统46可包括地面处理器和/或井下处理 器。在地面或井下实施不同处理操作的决定可基于可用井下处理量、测井工具与地面计算 机之间数据传输的带宽和数据速率、待实施数据分析的复杂程度、井下组件的耐久性或其 它标准的偏好或限制。在一些实施方案中,在用户工作站51上执行的软件可将具有流体分 析选项的测井管理界面呈现给用户。换句话说,本文描述的各测井管理方法可W软件的形 式实现,所述软件可被传送到计算机或另一处理系统的信息储存介质上,诸如光盘、磁盘、 闪存或其它永久储存装置。或者,该种软件可经由网络或其它信息传输介质被传送到计算 机或处理系统。所述软件可W各种形式提供,包括可解释"源代码"形式和可执行"编译"形 式。由本文所描述软件实行的各个操作可作为个别功能块(例如"对象"、函数或子程序) 写入源代码内。
[0060] 图7示出图示ICE制作方法500的流程图。如图所示,方法500包括在方框510 选择灯光谱和带通滤波器。在方框520,获得光谱特性向量。例如,光谱特性向量可大致等 于解决线性多变量问题的回归向量。在方框530,获得目标光谱。目标光谱是从灯光谱、 带通滤波器光谱和光谱特性向量获得。在方框540,基于ALD公差选择ICE设计层。所选 择的层可基于改变参数空间中层的折射率、厚度和数目直至模型光谱与目标光谱之间的 误差小于公差值的优化途经。在一些实施方案中,所述优化途经可W是非线性途经,诸如 Levenberg-Marquar化途经或遗传算法。使用ALD制作或修改ICE层使得能选择在ALD公 差水平,而非反应性磁控瓣射公差(M巧水平内的ICE设计选项。在一些实施方案中,可采 用ALD与RMS的组合(例如,利用RMS制作一些层,同时利用ALD制作其它层)。
[006。图8示出图示流体分析系统制作方法600的流程图。在方法600中,利用ALD形 成流体分析系统的各个光路组件。在方框610,选择具有多个光学层的ICE设计。在方框 620,利用ALD形成或修改多个光学层中的至少一个。在方框630,利用ALD形成或修改检 测器的至少一部分。在方框640,利用ALD形成或修改流体样品接口的至少一部分。在方 框650,利用ALD形成或修改带通滤波器的至少一部分。在方框660,利用ALD形成或修改 透镜的至少一部分。方法600中提及的各个基于ALD的组件可按例如图1系统100所描述 般布置。在方框670,利用ALD形成或修改光源的至少一部分。方法600中提及的各个基于 ALD的组件可按例如图1系统100所描述般布置。不同流体分析系统可具有更少或更多基 于ALD的组件,且方法600可相应变化。此外,流体分析系统的不同组件可具有仅利用ALD、 仅RMS或两者形成的层。
[0062] 存在各种已知ALD技术,其可用于形成如方法600中的流体分析系统的光路组件。 基本上来说,ALD是膜生长技术,其使用了在近真空条件中进行的自限制化学反应对。基材 表面用第一反应物W单层覆盖,利用真空净化系统并将第二反应物引入系统中。第二反应 物接触基材的单层并反应形成ICE或其它光路组件的完整层。存在许多可用的市售反应物 对。可重复所述循环直至实现所需层厚度。例如,层控制机构可数出试剂添加次数。反应 时间很快且生长速率可高达40分钟内100埃。ALD已用于生长具有所需光学性质且具有适 用于极限应用的硬度性质的膜,例如Al2〇3。对于ICE制作,可生长具有交替高和低光折射 率的膜。已使用高折射率材料诸如娃和错,和低折射率材料诸如Si化和MgO2生长ALD膜。
[0063] 利用ALD,质量保证、质量控制且产率可W更高且更容易控制。作为实例,ALD的质 量控制可设及计数反应物添加并随后检查性能的直白过程。可通过使用光学仪器
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1