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磁标记法高分辨率井深测量方法的研究

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1绪论

1.1引言

1.2井深测量技术研究综述

1.2.1油田井深测试系统的发展过程

1.2.2电缆井深测量系统

1.2.3马丁代克深度测量系统

1.2.4目前使用井深测量方法的不足

1.3课题研究目的及意义

1.4课题研究的主要内容

2井深测量系统方案设计

2.1.磁标记法高分辨率井深测量原理

2.2相关测速原理

2.3测量系统构成

3注磁器和消磁器的设计

3.1磁性材料的基本性质

3.1.1铁磁质的磁性

3.1.2铁磁质与磁滞现象

3.1.3磁介质的磁化

3.2测井电缆的结构

3.3测井电缆的选择

3.4测井电缆磁化方式的选择

3.5脉冲充消磁原理

3.6.注磁器设计

3.6.1注磁器电路设计

3.6.2注磁实验测试

3.7消磁器设计

3.7.1消磁的原理及方法

3.7.2消磁方法选择

3.7.3消磁电路的设计

3.7.4消磁实验测试

3.7小结

4系统硬件设计

4.1磁标记信号检出

4.1.1磁场测量的方法

4.1.2相关测速的实验验证

4.2 DSP数据采集系统

4.2.1 DSP简介

4.2.2 DSP芯片选用及主要功能介绍

4.2.3时钟信号

4.2.4复位电路

4.2.5显示电路

4.3小结

5.系统软件设计

5.1软件的主要任务

5.1.1数据处理的算法分析

5.1.2基于FFT的相关函数计算

5.1.3快速傅立叶变换(FFT)的DSP实现

5.2 DSP编程流程

5.3软件主流程的设计

5.4子程序流程的设计

5.4.1数据采集模块的程序流程

5.4.2显示模块程序流程

5.5小结

总结与展望

致谢

参考文献

附录

研究生期间发表的论文

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摘要

在油井探测中,井深是计算各种地层参数的重要基础数据之一,能否准确地记录油井参数测量仪器的下放深度,将直接影响到对各种测试资料的收集与分析,现行测井方法中广泛采用将马丁代克法和电缆磁标记法两种方法相结合来保证油层深度测量的准确性. 但是在实际应用中,由于马丁代克的机械传送特性,长期使用会出现测量轮磨损,出现打滑现象.冬季使用时也会因电缆结冰造成测量轮打滑,影响测量精度.而单纯用电缆磁标记的方法又存在分辨率不能满足测量要求的问题. 本课题设计了一种基于电缆磁标记法的高分辨率井深测量方法,通过对电缆磁标记的测量计数,记录井深的大数,再采用相关测速方法通过测量电缆的实时速度和相对时间,计算出相对每个磁标记点的位移,从而实现两个磁标记点距离的细分,以达到高分辨率的目的.论文对磁标记法高分辨率井深测量方法进行了探讨,研究了相关测速的可行性.并设计了井深测量的系统方案,完成了注磁器与消磁器设计,DSP信号采集与处理电路设计,并进行了系统软件编程. 该系统采用的测量方法既避免了马丁代克的方法中因测量轮打滑,又克服了单纯电缆磁标记法的分辨率低的缺点,满足了油井深度测量中的分辨率要求.由于采用了脉冲磁场注磁消磁和DSP处理器,使其具有小型化,便于携带等优点,适合使用.

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