【摘要】：隨鉆密度測(cè)井儀是通過伽馬射線與地層物質(zhì)發(fā)生康普頓效應(yīng)與光電效應(yīng),測(cè)量地層光電吸收指數(shù)與地層密度的儀器,儀器通過計(jì)算地層關(guān)鍵參數(shù),判斷當(dāng)前鉆鋌周圍地層的物理性質(zhì)。該儀器在井下跟隨鉆鋌旋轉(zhuǎn)工作,需要在高溫強(qiáng)振動(dòng)的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間保持作業(yè)狀態(tài),可靠的通信與穩(wěn)定的供電是隨鉆密度測(cè)井儀正常作業(yè)的前提。本文描述隨鉆密度測(cè)井儀的工作原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu),依據(jù)儀器的測(cè)井工作流程,確定電源通信模塊的工作內(nèi)容和整體設(shè)計(jì)方案。其中硬件部分需要完成的工作包括通信電路設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)等;軟件部分需要完成的工作包括工作模式設(shè)計(jì)、工作流程設(shè)計(jì)、命令解析系統(tǒng)設(shè)計(jì)、對(duì)異常的管理及恢復(fù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、電源管理設(shè)計(jì)等。本文采用單片機(jī)與CPLD實(shí)現(xiàn)電源通信模塊的核心控制功能,單片機(jī)作為電源通信模塊軟件功能實(shí)現(xiàn)的主體,控制CPLD完成電源監(jiān)控與高速下載數(shù)據(jù)等功能,并實(shí)現(xiàn)控制器之間的協(xié)調(diào)工作�？煽啃耘c穩(wěn)定性是隨鉆密度測(cè)井儀的基本要求,加大在井上實(shí)驗(yàn)階段對(duì)單片機(jī)程序的測(cè)試強(qiáng)度是軟件開發(fā)工作的重點(diǎn),因此提高單片機(jī)代碼的可測(cè)性變得尤為重要。本文從軟件開發(fā)框架與軟件可測(cè)性度量模型兩個(gè)方面著手,從軟件架構(gòu)層面提高代碼可測(cè)性,選擇并優(yōu)化可測(cè)性度量模型,將軟件可測(cè)性以量化的形式表示出來,最后通過軟件測(cè)試工具驗(yàn)證可測(cè)性度量模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)試結(jié)果的一致程度。本文設(shè)計(jì)一系列功能測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證電源通信模塊的工作性能;完成聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn),對(duì)測(cè)井采集的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,檢驗(yàn)電源通信模塊設(shè)計(jì)的可行性。結(jié)果表明,隨鉆密度測(cè)井儀電源通信模塊完成了設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

圖 1- 1 斯倫貝謝采用摻 LaBr_3:Ce 晶體探測(cè)器前后檢測(cè)效果對(duì)比近幾年隨著我國(guó)石油行業(yè)蓬勃發(fā)展，，隨鉆測(cè)井技術(shù)逐漸受到重視并取得了巨進(jìn)步，2008 年，我國(guó)自主研發(fā)的第一套隨鉆測(cè)井系統(tǒng)測(cè)試成功，并在四川完成次井下實(shí)驗(yàn)，儀器在井下高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作較長(zhǎng)時(shí)間，并測(cè)量多種地層參數(shù)，效確定油藏位置，提高鉆井出油率，此次實(shí)驗(yàn)標(biāo)志我國(guó)隨鉆測(cè)井技術(shù)零的突破。009 年，勝利油田研制的隨鉆密度測(cè)井樣機(jī)在西安成功刻度，并成功完成井下測(cè)作業(yè)工作。2010 年我國(guó)研制成功有可控源的中子孔隙度隨鉆測(cè)井儀在長(zhǎng)慶油田1 井區(qū)成功實(shí)驗(yàn)[5]，這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)成為全球掌握中子巖層孔隙度測(cè)量方法的家之一。雖然我國(guó)測(cè)井技術(shù)發(fā)展迅速，但仍與世界領(lǐng)先水平有一定差距，從測(cè)量度到測(cè)井產(chǎn)品完整度都有很大進(jìn)步空間，現(xiàn)階段我國(guó)測(cè)井研究仍需要借鑒國(guó)外熟測(cè)井系統(tǒng)，不斷學(xué)習(xí)國(guó)外測(cè)井技術(shù)，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)自主研制水平，打破國(guó)外對(duì)測(cè)井術(shù)的壟斷是未來國(guó)內(nèi)測(cè)井技術(shù)研究的重中之重。1.2.2 軟件可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究情況

第二章 隨鉆密度電源通信模塊需求分析及方案設(shè)計(jì)核庫倫場(chǎng)產(chǎn)生作用的現(xiàn)象為電子對(duì)現(xiàn)象。上述三種效應(yīng)是伽馬射線與地層物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的主要現(xiàn)象，伽馬射線在不同能量級(jí)與地層物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)種類如圖 2-1 所示。在實(shí)際測(cè)井工作中，電子對(duì)效應(yīng)在伽馬射線能量高于 1.02MeV 時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，在低能段伽馬射線與地層物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)由光電效應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)，而在中能段伽馬射線與地層物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)則由康普頓效應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)。通過選擇合適放射源，伽馬射線與地層物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)主要集中為康普頓效應(yīng)與光電效應(yīng)，儀器通過 2 個(gè)探測(cè)器獲取伽馬信號(hào)，測(cè)量井周地層物質(zhì)密度值與光電吸收截面(PE)值，光電效應(yīng)越強(qiáng)則 PE 值則越大。因不同物質(zhì)的密度可能相近物理性質(zhì)可能完全不同，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)物理性質(zhì)與 PE 值緊密相關(guān)[7]，本儀器通過 PE 值確定地層巖性，現(xiàn)階段已知特定巖石 PE 值如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN86;P631.83

【參考文獻(xiàn)】

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1 張實(shí);戴慶元;羅超;;Buck DC-DC效率分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2011年33期

2 袁利;王磊;;星載軟件可測(cè)試性設(shè)計(jì)方法[J];中國(guó)空間科學(xué)技術(shù);2010年04期

3 付劍平;陸民燕;;軟件測(cè)試性度量框架研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2009年14期

4 劉鄭輝;席自強(qiáng);;基于Buck電路的開關(guān)電源紋波的計(jì)算和抑制[J];湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年05期

5 吳文圣;肖立志;;用巖性密度測(cè)井估算套管的厚度[J];核技術(shù);2007年03期

6 范靈春;眭俊華;;軟件可測(cè)性度量研究[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2006年21期

7 楊錦舟;基于隨鉆自然伽馬、電阻率的地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)及應(yīng)用[J];測(cè)井技術(shù);2005年04期

8 劉菲菲,趙懷勛,祁冰;軟件可測(cè)試性分析方法的研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2003年24期

9 于潔,楊海燕,高仲儀,李成友;軟件的可測(cè)試性設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2003年03期

10 徐中偉,吳芳美;軟件測(cè)試質(zhì)量的度量[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2002年21期

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1 黃博逸;隨鉆密度測(cè)井儀通訊及控制模塊設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2017年

2 吳赫;水平井/大斜度井方位密度成像測(cè)井響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2016年

3 欒圖;嵌入式軟件測(cè)試方法的研究[D];大連理工大學(xué);2015年

4 侯爽;隨鉆方位密度測(cè)井方法基礎(chǔ)研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2011年

5 呂俊廷;軟件的可測(cè)試性模型、度量及其應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2611136