一种基于核磁共振的随钻测井接收装置的制作方法

文档序号:17968302发布日期:2019-06-21 23:01
一种基于核磁共振的随钻测井接收装置的制作方法

本实用新型属于随钻核磁共振测井技术领域,特别涉及一种基于核磁共振的随钻测井接收装置。



背景技术:

石油是国家战略资源,对于维持国家经济发展、促进社会进步和确保国家安全方面具有重要意义。我国石油储备量较低、已知探明储量低、对外依存度高一直是我国石油资源的现状,因此,发展先进的石油探测和开采技术是十分必要和紧迫。

随钻核磁测井技术与其他测井方法相比,具有解释唯一、地层信息的全面等突出优点,特别是在复杂情况下探测能力:比如在在束缚水引起的低阻油气层,该方法是迄今为止唯一能够提供比较合理的地层渗透率的测井方法。随钻核磁测井技术虽然起步较晚,但是发展迅速,特别是在全球范围内放射源使用被加强管制之后,该方法能够有效替代放射源测井实现对孔隙度的测量,因此,随钻核磁测井技术正成为行业发展的方向和趋势。

核磁共振探测仪器系统不论是应用于医学的高场核磁共振还是应用于地球物理探测的超低场核磁共振探测,都是一个高复杂度、高难度、多学科交叉的仪器系统。尤其是该方法激发出的核磁共振信号极其微弱,幅度只有nV级别,非常难以检测和提取。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于核磁共振的随钻测井接收装置,解决。

本实用新型是这样实现的,一种基于核磁共振的随钻测井接收装置,该装置包括:天线模块、回波信号处理模块、主控采集处理模块、以及控制信号模块,所述天线模块用于接收信号;所述回波信号处理模块与所述天线模块连接对所述天线模块的回波信号进行处理,并与所述主控采集处理模块连接将所述信号输出至控采集处理模块;所述控制信号模块连接至主控采集处理模块的输出端,并与所述天线模块连接。

进一步地,所述回波信号处理模块包括依次通过输入输出连接的隔离切换电路、软吸收电路、前置放大电路、滤波放大电路以及第一隔离输出电路。

进一步地,所述控制信号模块包括隔离输入电路以及与隔离输入电路连接的刻度电路对输入信号进行控制。

进一步地,所述控制信号模块包括隔离输入电路以及与隔离输入电路连接的刻度电路对输入信号进行控制,所述主控采集处理模块通过所述隔离输入电路连接隔离切换电路以及滤波放大电路。

进一步地,所述软吸收电路采用的是RC吸收电路。

进一步地,所述主控采集处理模块采用的是NET0824型号PLC。

本实用新型与现有技术相比,有益效果在于:本实用新型提供能够在高温、高压、强振动、狭小空间条件下实现可编程选频前端放大、模拟和数字混合式信号处理、大容量数据存储等功能的接收模块。

附图说明

图1是一种基于核磁共振的随钻测井接收装置结构框图;

其中,1、天线模块,2、回波信号处理模块,3、控制信号模块,4、主控采集处理模块,5、隔离切换电路,6、软吸收电路,7、前置放大电路,8、滤波放大电路,9、隔离输出电路,10、隔离输入电路,11、刻度电路。

图2是前置放大电路的电路原理图;

图3是滤波放大电路的电路原理图;

图4是刻度电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参见图1所示,本实用新型由天线模块1、回波信号处理模块2、控制信号模块3、主控采集处理模块4组成,天线模块1分别通过回波信号处理模块2、控制信号模块3与主控采集处理模块4连接。回波信号处理模块2由隔离切换电路5、软吸收电路6、前置放大电路7、滤波放大电路8和隔离输出电路9组成,控制信号模块3由隔离输入电路10和刻度电路11组成。

天线模块1通过隔离切换电路5、软吸收电路6、前置放大电路7、滤波放大电路8和隔离输出电路9与主控采集处理模块4连接,实现回波信号处理的作用;主控采集处理模块4通过隔离输入电路10和刻度电路17对输入信号的放大进行控制。

本实施例中,软吸收电路6用于吸收继电器吸合过程中产生的尖峰脉冲,采用的是RC吸收电路,采用电阻Rs与电容Cs串联,并与开关并联连接的电路结构。用于改进电力电子器件开通和关断时刻所承受的电压、电流波形,为常规的电路结构就可以实现,本实施例中不再赘述。

本实施例中,主控采集处理模块采用的是NET0824型号的PLC。

具体工作过程是:

a、天线模块1通过隔离切换电路5、软吸收电路6、前置放大电路7、滤波放大电路8和隔离输出电路9对接收信号进行信号处理,再将处理完成后的回波信号通过主控采集处理模块4进行采集,完成核磁共振信号的接收。隔离切换电路5和软吸收电路6用于隔离天线和信号处理电路,吸收和衰减继电器吸合过程中产生的尖峰脉冲,防止后级电路收到过大冲击而损坏,已达到保护后续电路的作用。前置放大电路7电路原理图如图2所示,其将来自隔离切换电路5和软吸收电路6的信号进行低噪声放大,将nV级的信号放大100倍,用于下一级的处理。参见图3所示,滤波放大电路8采用二阶带通滤波器对50Hz及其二次谐波、环境噪声、随机噪声等进行滤波,并对来自前置放大电路7的信号进行放大,最终放大40000倍,已达到最终的信号放大效果。

b、在井下工作时,由于环境的复杂多变性,需要对放大器的放大倍数进行校准,主控采集处理模块4通过隔离输入电路10和刻度电路11对接收信号进行刻度,从而实现对天线模块1接收信号的校准控制。参见图4所示,隔离输入电路10通过光电耦合进行电路隔离,刻度电路11对产生的模拟信号进行标准化标定,将标准信号直接输出至天线模块1用于对放大倍数进行模拟校准,可以从回波信号中获得准确的放大倍数,以便于对接收信号进行更加准确的处理。本实施例中刻度电路采用两个放大器并联后输出与辅助的电阻和电感连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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