隨鉆方位成像電阻率測井技術

前言
第1章 隨鉆電阻率測井技術概述 1
1.1 初識電阻率測井技術 1
1.2 隨鉆電阻率技術進展 1
第2章 隨鉆方位電磁波電阻率測井技術 4
2.1 隨鉆電磁波電阻率測井儀原理 4
2.1.1 隨鉆電磁波電阻率測井 4
2.1.2 隨鉆方位電磁波電阻率測井 5
2.2 線圈系參數(shù)與測井儀檢測功能的對應關系 6
2.3 線圈系設計原則 7
2.3.1 測井儀功能需求分析 7
2.3.2 線圈系參數(shù)的約束條件 8
2.4 線圈系總體方案設計 10
2.5 基于傾斜結構的測井儀線圈系參數(shù)設計 12
2.5.1 測井儀線圈系參數(shù)設計方法對比分析 12
2.5.2 基于Green函數(shù)法的線圈系參數(shù)設計方法研究 13
2.5.3 面向不同檢測功能的傾斜線圈系參數(shù)設計 15
2.5.4 高分辨檢測功能 21
2.6 基于分段組合結構的測井儀線圈系參數(shù)設計 24
2.6.1 在役測井儀線圈結構優(yōu)缺點對比分析 25
2.6.2 分段組合線圈系參數(shù)設計方法研究 26
2.6.3 面向不同檢測功能的分段組合線圈系參數(shù)設計 29
2.6.4 高分辨檢測功能 32
2.7 分段組合線圈系與常規(guī)傾斜線圈系檢測功能對比分析 33
2.7.1 線圈系檢測功能驗證方法研究 33
2.7.2 仿真實驗及結果分析 37
第3章 隨鉆側向成像電阻率測井技術 42
3.1 隨鉆側向成像電阻率測井原理 42
3.1.1 普通電阻率測井 42
3.1.2 側向電阻率測井 43
3.1.3 電感耦合側向測井 44
3.2 隨鉆側向電阻率成像解析解法 47
3.2.1 螺繞環(huán)等效磁流源 47
3.2.2 螺繞環(huán)等效電偶極子 52
3.3 螺繞環(huán)收發(fā)器優(yōu)化研究 53
3.3.1 螺繞環(huán)電氣特性 55
3.3.2 磁芯物理特性研究 59
3.3.3 線圈匝數(shù)及激勵條件分析 65
3.4 隨鉆電阻率成像 3D FDTD數(shù)值模擬 67
3.4.1 3D FDTD模擬方法 67
3.4.2 參數(shù)優(yōu)化及探測特性 70
3.4.3 環(huán)境影響與校正圖版研制 82
3.5 復雜地層隨鉆電阻率成像測井響應特性 87
3.5.1 三維有限元法數(shù)值方法 87
3.5.2 典型地層測井響應特性與影響因素 91
3.5.3 裂縫地層測井響應特性與影響因素 101
3.5.4 洞穴地層測井響應特性與影響因素 111
第4章 油基鉆井液隨鉆成像電阻率測井技術 119
4.1 油基鉆井液隨鉆測井概述 119
4.2 油基鉆井液隨鉆側向電阻率測井原理 120
4.2.1 測量模型的構建 120
4.2.2 測量原理 121
4.3 基于電容耦合的有限元仿真 122
4.3.1 有限元仿真模型的建立 122
4.3.2 環(huán)形電極側向測井仿真 125
4.3.3 紐扣電極方位測井仿真 130
4.3.4 紐扣電極地層成像 135
4.4 油基鉆井液模擬測井實驗 142
4.4.1 模擬測井實驗研究 142
4.4.2 油基鉆井液模擬測井實驗 156
4.4.3 小結 164
第5章 隨鉆方位成像電阻率采集技術 165
5.1 隨鉆電阻率成像采集總體設計 165
5.1.1 總體功能要求 165
5.1.2 總體技術指標 165
5.1.3 核心構架設計 166
5.1.4 核心器件選擇 167
5.2 發(fā)射電路設計 168
5.2.1 發(fā)射信號生成電路方案設計 168
5.2.2 直接數(shù)字頻率合成基本原理 168
5.2.3 直接數(shù)字頻率合成器特征參數(shù) 170
5.2.4 發(fā)射信號生成電路設計 171
5.2.5 驅動放大電路 171
5.3 接收電路設計 172
5.3.1 前端放大電路 172
5.3.2 多路選擇電路 173
5.3.3 濾波電路 174
5.3.4 可變增益放大器 176
5.4 高邊與工具面檢測電路 177
5.4.1 MEMS陀螺儀工作原理 177
5.4.2 MEMS磁阻傳感器特征參數(shù)與驅動設計 178
5.5 采集轉換電路 181
5.5.1 高性能模數(shù)轉換器外圍電路 181
5.5.2 高速采集接口電路 181
5.5.3 FPGA特征參數(shù)與高性能模數(shù)轉換器接口設計 182
5.6 控制單元 183
5.6.1 DsPIC33EP512GM706的特點與資源 183
5.6.2 DSC與 FPGA接口設計 183
5.6.3 存儲器特征與存儲數(shù)據(jù)結構設計 185
5.6.4 DSC與存儲器接口設計 186
5.7 實時時鐘和總線設計 186
5.8 印刷電路板設計 188
5.8.1 印刷電路板熱布局設計 188
5.8.2 關鍵數(shù)字信號抗振鈴設計 189
5.8.3 抗串擾設計 190
5.8.4 多層電路板走線設計 190
第6章 隨鉆電阻率成像數(shù)據(jù)壓縮技術 192
6.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)傳輸與壓縮技術 192
6.1.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)傳輸技術 192
6.1.2 隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 193
6.1.3 隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法的評價準則 196
6.2 基于DPCM與整數(shù)DCT的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 197
6.2.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)特征分析 197
6.2.2 基于DPCM與整數(shù)DCT的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法原理與流程 202
6.2.3 數(shù)值驗證 210
6.2.4 小結 220
6.3 基于數(shù)據(jù)相關性的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 220
6.3.1 基于數(shù)據(jù)相關性的數(shù)據(jù)重排方法 220
6.3.2 基于數(shù)據(jù)相關性的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法原理與流程 223
6.3.3 數(shù)值驗證 225
6.3.4 小結 231
6.4 面向峰值與分段斜率特征的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法 232
6.4.1 隨鉆成像數(shù)據(jù)峰值與分段斜率特征分析 232
6.4.2 隨鉆成像數(shù)據(jù)峰值與分段斜率特征提取方法 233
6.4.3 隨鉆成像數(shù)據(jù)峰值與分段斜率特征壓縮方法 234
6.4.4 面向峰值與分段斜率特征的隨鉆成像數(shù)據(jù)壓縮方法原理與流程 236
6.4.5 數(shù)值驗證 237
6.4.6 小結 244
參考文獻 245