一种高分辨率数字声波测井仪的制作方法
【专利摘要】一种高分辨率数字声波测井仪，由声波接收电子线路、声系、声波发射电子线路三部分组成；声系包括一个声波发射换能器和五个声波接收换能器；声波发射电子线路包括高压电源、温度测量模块、通讯模块、信息处理模块、发射调理模块和发射驱动电路，温度测量模块、信息处理模块、发射调理模块、发射驱动电路和声波发射换能器依次连接，温度测量模块和通讯模块与信息处理模块双向连接，高压电源的输入端和输出端分别与发射调理模块和发射驱动电路连接；声波接收电子线路包括前置放大模块、低通滤波模块、增益控制模块、信号调理模块、信号处理模块、通讯模块、存储模块和磁定位模块。该设备提高了测量精度和速度，同时维修更加方便。
【专利说明】-种高分辨率数字声波测井仪
【技术领域】：
[0001] 本实用新型属于一种地球物理测井设备，特别涉及一种高分辨率数字声波测井 仪。
【背景技术】：
[0002] 声波测井是在地球物理测井中的一种重要的测井方法。地球物理测井简称测井， 是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器，W辨别地下岩石和流体性质的 方法，是勘探和开发油气田的重要手段。
[0003] 声波在不同介质中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性也不相同。声波测 井就是利用岩石的该些声学性质来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法。
[0004] 在常规裸眼井声波测井中，我们所要得到的信息主要是地层的时差。目前的声波 测井方法是将声波全波列传输到地面，由地面测井系统计算出声波时差。该种测井方法在 声波信号的传输过程中需要占用缆芯，容易受到传输干扰，测得的声波时差误差较大。
【发明内容】
：
[0005] 本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种高分辨率 数字声波测井仪，该设备在井下将声波信号做AD转换，计算时差，然后将计算的时差值传 输到地面测井系统，提高了测量精度和速度，同时维修更加方便。
[0006] 如上构思，本实用新型的技术方案是：一种高分辨率数字声波测井仪，其特征在 于；由声波接收电子线路、声系、声波发射电子线路H部分组成；声系包括一个声波发射换 能器和五个声波接收换能器；声波发射电子线路包括高压电源、温度测量模块、通讯模块、 信息处理模块、发射调理模块和发射驱动电路，温度测量模块、信息处理模块、发射调理模 块、发射驱动电路和声波发射换能器依次连接，温度测量模块和通讯模块与信息处理模块 双向连接，高压电源的输入端和输出端分别与发射调理模块和发射驱动电路连接；
[0007] 声波接收电子线路包括前置放大模块、低通滤波模块、增益控制模块、信号调理模 块、信号处理模块、通讯模块、存储模块和磁定位模块；前置放大模块、低通滤波模块、增益 控制模块、信号调理模块、信号处理模块和通讯模块依次连接；前置放大模块接收声系中 声波接收换能器发出的信号，信息处理模块的输出端口连接存储模块，磁定位模块分别与 信号调理模块和信号处理模块双向连接；所述磁定位模块由前置放大模块、低通滤波模块、 两个程控放大模块依次连接组成，其中一个程控放大模块与增益控制模块连接，另一个程 控放大模块输入2. 5V基准电压。
[0008] 所述磁定位模块由前置放大模块、低通滤波模块和两个程控放大模块依次连接组 成，其中一个程控放大模块与增益控制模块连接，另一个程控放大模块输入2. 5V基准电 压，前置放大模块输入磁定位信号。
[0009] 所述信号调理模块将声波接收换能器输出的声波信号依次进行信号衰减和信号 平移后输出，并输入到信号处理模块。
[0010] 所述发射调理模块ZH105A包括四路输入缓冲器、两路使能延时、四路带使能端的 电平转换电路和高压调节开关；四路输入缓冲器和两路使能延时分别接收信号处理模块 ZH104A输出的信号，并通过四路带使能端的电平转换电路处理后输出脉冲信号到发射驱动 电路。
[0011] 本实用新型具有如下的优点和积极效果：
[0012] 1、本实用新型五路声波信号同时采集，使得测得的时差与目的地层严格对齐，从 而有效地提高了测量精度。
[0013] 2、本实用新型提高了测量速度，测井速度由原来的600m/S提高到1200m/S。
[0014] 3、本实用新型采用模块化设计，使得仪器小型化，提高了可靠性，并且维修更加方 便。
[0015] 4、本实用新型采用厚膜集成电路，在不使用保温瓶的情况下，可工作在175 C环境 温度下。
【专利附图】
【附图说明】：
[0016] 图1是本实用新型的原理框图；
[0017] 图2是磁定位模块ZH101A的功能框图；
[001引图3是磁定位模块ZH101A弓I脚定义图；
[0019] 图4是声波信号传输示意图；
[0020] 图5是信号调理模块ZH102A的引脚定义图；
[002。 图6是温度测量模块ZH103A的功能框图；
[0022] 图7是温度测量模块ZH103A的引脚定义图：
[0023] 图8是信号处理模块ZH104A的功能框图；
[0024] 图9是信号处理模块ZH104A的引脚定义图；
[00巧]图10是发射调理模块ZH105A的功能框图；
[0026] 图11是发射调理模块ZH105A的引脚定义图；
[0027] 图12是通讯模块ZH106A的功能框图；
[002引图13是通讯模块ZH106A的引脚定义图；
[0029] 图14是存储器模块ZH107A的功能框图；
[0030] 图15是存储器模块ZH107A的引脚定义图。
【具体实施方式】：
[0031] 如图1所示；一种高分辨率数字声波测井仪，由声波接收电子线路、声系、声波发 射电子线路H部分组成。声系包括一个声波发射换能器和五个声波接收换能器；声波发射 电子线路包括高压电源、温度测量模块、通讯模块、信息处理模块、发射调理模块和发射驱 动电路，温度测量模块、信息处理模块、发射调理模块、发射驱动电路和声波发射换能器依 次连接，温度测量模块和通讯模块与信息处理模块双向连接，高压电源的输入端和输出端 分别与发射调理模块和发射驱动电路连接；
[0032] 声波接收电子线路包括前置放大模块、低通滤波模块、增益控制模块、信号调理模 块、信号处理模块、通讯模块、存储模块和磁定位模块；前置放大模块、低通滤波模块、增益 控制模块、信号调理模块、信号处理模块和通讯模块依次连接；前置放大模块接收声系中声 波接收换能器发出的信号，信息处理模块的输出端口连接存储模块，磁定位模块分别与信 号调理模块和信号处理模块双向连接；
[0033] 如图2所示；所述磁定位模块ZH101A由前置放大模块、低通滤波模块、两个程控放 大模块依次连接组成，其中一个程控放大模块与增益控制模块连接，另一个程控放大模块 输入2. 5V基准电压，前置放大模块输入磁定位信号。
[0034] 如图3所示；磁定位模块的引脚定义为：
[00 巧]
【权利要求】
1. 一种高分辨率数字声波测井仪，其特征在于：由声波接收电子线路、声系、声波发射 电子线路三部分组成；声系包括一个声波发射换能器和五个声波接收换能器；声波发射电 子线路包括高压电源、温度测量模块、通讯模块、信息处理模块、发射调理模块和发射驱动 电路，温度测量模块、信息处理模块、发射调理模块、发射驱动电路和声波发射换能器依次 连接，温度测量模块和通讯模块与信息处理模块双向连接，高压电源的输入端和输出端分 别与发射调理模块和发射驱动电路连接； 声波接收电子线路包括前置放大模块、低通滤波模块、增益控制模块、信号调理模块、 信号处理模块、通讯模块、存储模块和磁定位模块；前置放大模块、低通滤波模块、增益控制 模块、信号调理模块、信号处理模块和通讯模块依次连接；前置放大模块接收声系中声波接 收换能器发出的信号，信息处理模块的输出端口连接存储模块，磁定位模块分别与信号调 理模块和信号处理模块双向连接；所述磁定位模块由前置放大模块、低通滤波模块、两个程 控放大模块依次连接组成，其中一个程控放大模块与增益控制模块连接，另一个程控放大 模块输入2. 5V基准电压。
2. 根据权利要求1所述的高分辨率数字声波测井仪，其特征在于：所述磁定位模块由 前置放大模块、低通滤波模块和两个程控放大模块依次连接组成，其中一个程控放大模块 与增益控制模块连接，另一个程控放大模块输入2. 5V基准电压，前置放大模块输入磁定位 信号。
3. 根据权利要求1所述的高分辨率数字声波测井仪，其特征在于：所述信号调理模块 将声波接收换能器输出的声波信号依次进行信号衰减和信号平移后输出，并输入到信号处 理模块。
4. 根据权利要求1所述的高分辨率数字声波测井仪，其特征在于：所述发射调理模块 ZH105A包括四路输入缓冲器、两路使能延时、四路带使能端的电平转换电路和高压调节开 关；四路输入缓冲器和两路使能延时分别接收信号处理模块ZH104A输出的信号，并通过四 路带使能端的电平转换电路处理后输出脉冲信号到发射驱动电路。
【文档编号】E21B47/14GK204186380SQ201420166968
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】李永斌, 冯森 申请人:天津市朝华电子技术有限公司