可控中子源补偿中子测井仪及其控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种在石油测井中所使用的可控中子源补偿中子测井仪以及可 控中子源补偿中子测井仪中的控制电路。
【背景技术】
[0002] 测井，也叫地球物理测井或石油测井，简称测井，是利用岩层的电化学特性、导电 特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方 法之一。在石油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进行测井，又称完井电测，以获得各 种石油地质及工程技术资料，即油层深度、厚度等信息，作为完井和开发油田的原始资料。
[0003] 此外，核测井物理学是应用原子核物理的理论、方法和核技术来研究井下地层及 介质性质的一门科学。中子测井是把装有中子源和探测器的下井仪器放入井内，由于中子 源发射的快中子按球状向外迁移，在穿过井孔介质进入岩层的过程中，高能量中子与物质 的原子核相互作用而减速、扩散和被吸收其能量不断损失或减弱。采用两个不同源距探测 器来测量热中子计数率的比值，以反映地层中的中子密度随源距衰减的速率。将探测结果 通过电缆输送到地面仪器，经过计算处理记录曲线。
[0004] 在传统的中子源测井仪中，中子发生器采用放射性物质，但是，这存在如下问题。 艮P，放射性物质是不可控的，无论是否需要测井仪进行工作，放射性物质都会产生放射线， 因此，会对测井人员的安全产生危险并且对环境造成破坏。此外，传统的中子源测井仪还存 在如下问题，即，成本高，数据采集以及处理速度慢，并且在耐高温方面也存在缺陷。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种在石油测井中所 使用的可控中子源补偿中子测井仪以及该可控中子源补偿中子测井仪中的控制电路，能够 在进行测井时使中子发生器产生中子，在不需要使测井仪工作时中子发生器不产生中子， 艮P，中子的产生与否可以控制，此外，本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪制造成本 低，数据处理速度快，并且具有抗干扰能力强的特点。
[0006] 本实用新型提供一种可控中子源补偿中子测井仪的控制电路，其特征在于，具 有：
[0007] 控制单元，用于处理与可控中子源补偿中子测井仪的通讯板以及中子发生器的通 f目；
[0008] 采集单元，用于对可控中子源补偿中子测井仪的前置放大电路所输出的脉冲信号 进行处理，并且进行脉冲个数的计数测量；
[0009] 通信单元，由所述控制单元进行控制，与外部计算机以及中子发生器的控制电路 进行通信，从而能够调节中子发生器的各项参数；
[0010] 复位电路，用于对所述采集单元进行复位；以及
[0011] 晶振，用于对所述采集电路提供时钟信号。
[0012] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，还具有：电平转 换单元，用于将来自可控中子源补偿中子测井仪的前置放大电路的信号电压转换为所述采 集单元能够处理的电压。
[0013] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述电平转换 单元采用SN74LVC1G08芯片，所述SN74LVC1G08芯片的第一输入端子和第二输入端子彼此 连接并且被输入来自所述前置放大电路的脉冲信号，并且SN74LVC1G08芯片的GND端子接 地。
[0014] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，在所述第一输 入端子和所述第二输入端子的连接点与所述GND端子之间连接有电容器。
[0015] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，在所述电平转 换单元的前级连接有用于对脉冲信号进行降噪的降噪器件。
[0016] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述降噪器件 是磁珠。
[0017] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，还具备：下载电 路，用于对所述采集单元输入其工作所需要的各种数据。
[0018] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述下载电路 采用JTAG。
[0019] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，还具有与所述 采集单元连接的A/D芯片，所述A/D芯片将表示可控中子源补偿中子测井仪的高压电源模 块的电压大小的信号发送到所述采集单元。
[0020] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述A/D芯片 采用AD7656芯片。
[0021] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，还具有用于对 所述A/D芯片提供参考电压的参考电压提供器件。
[0022] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述参考电压 提供器件采用AD780芯片。
[0023] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述控制单元 采用PIC24HJ128GP504单片机，所述采集单元采用A3P060-VQG-100型号的FPGA。
[0024] 此外，在本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪的控制电路中，所述通信单元 通过RS485芯片与中子发生器连接，能够在所述控制单元的控制下对中子发生器的各项参 数进行调整。
[0025] 此外，本实用新型提供一种可控中子源补偿中子测井仪，其特征在于，具有：
[0026] 中子发生器，用于发射中子；
[0027] 第一以及第二中子探测器，用于探测热中子的数量；
[0028] 总电源板，用于提供可控中子源补偿中子测井仪所需的电源；
[0029] 通讯板，用于与外部计算机进行通信；
[0030] 第一前置放大电路板，用于处理所述第一中子探测器送出的电荷信号，将其转化 为可测量的电压信号；
[0031] 第二前置放大电路板，用于处理所述第二中子探测器送出的电荷信号，将其转化 为可测量的电压信号；
[0032] 信号处理板，用于对来自所述第一以及第二前置放大电路板的脉冲个数进行计 数；以及
[0033] 高压电源模块，用于提供所述中子探测器和所述第一以及第二前置放大电路板所 需的高压电源，
[0034] 在所述信号处理板上形成有如上所述的控制电路，
[0035] 所述中子发生器是可控中子源。
[0036] 根据本实用新型的可控中子源补偿中子测井仪及其控制电路，能够克服现有技术 中放射性物质不可控，对环境产生破坏的问题。此外，在本实用新型中，采用了具有固件免 疫错误功能并且速度快安全性高的Flash型FPGA，所以，实现了数据采集以及处理速度提 高的目的，并且，由于采用了PIC单片机，所以解决了测井仪器体积大、价格高维护困难的 问题。
【附图说明】
[0037] 图1是本实用新型的控制电路的结构示意图。
[0038] 图2是本实用新型的控制电路的电路板在可控中子源补偿中子测井仪中的位置 图。
[0039] 图3是可控中子源补偿中子测井仪的结构示意图。
[0040] 图4是本实用新型的控制电路的另一例的结构示意图。
[0041] 图5是本实用新型的控制电路的原理框图。
[0042] 图6是本实用新型中的用于对控制电路提供3. 3V直流电压的电路的电路原理图。
[0043] 图7是本实用新型中的用于对控制电路提供1. 5V直流电压的电路的电路原理图。