地層元素分析測(cè)井儀采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、相較于常規(guī)測(cè)井技術(shù)，地層元素分析測(cè)井能夠?qū)崟r(shí)定量獲取元素種類及其質(zhì)量百分比，從而分析地質(zhì)巖性，對(duì)復(fù)雜油氣田地層環(huán)境提供更準(zhǔn)確的評(píng)估。采集控制系統(tǒng)作為地層元素分析儀的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)時(shí)間信息和能量信息的獲取。
　　論文首先介紹地層元素測(cè)井儀的基本原理和方法，然后根據(jù)時(shí)間信息區(qū)分中子和地層元素的不同反應(yīng)過(guò)程，接著進(jìn)行采集數(shù)據(jù)隊(duì)列的分析，最后提出采集控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。論文的研究和設(shè)計(jì)主要包括以下三個(gè)方面：
　　第一，針對(duì)

2、探測(cè)器輸出電荷信號(hào)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)具有信號(hào)匹配、緩沖濾波的前置放大電路，通過(guò)噪聲測(cè)試和高溫條件下壓擺率測(cè)試，驗(yàn)證前置放大電路性能。針對(duì)前放輸出信號(hào)上升快、拖尾長(zhǎng)、呈泊松分布的特點(diǎn)，依據(jù)核電子學(xué)理論，設(shè)計(jì)多道能譜預(yù)處理電路，完成信號(hào)濾波成形，生成類高斯波形，有利于信號(hào)峰值采樣。
　　第二，通過(guò)比較積分前后信號(hào)，判定峰值信息。采用FPGA控制高速A/D采樣保持時(shí)序，實(shí)現(xiàn)峰值準(zhǔn)確采樣。DSP+FPGA數(shù)字架構(gòu)完成數(shù)據(jù)高速存儲(chǔ)，時(shí)間能量-道址轉(zhuǎn)

3、換，最終生成時(shí)間譜、能量譜并上傳給地面系統(tǒng)。
　　第三，采集控制電路通過(guò)同步脈沖和RS-232通訊完成對(duì)可控脈沖中子源的控制。FPGA產(chǎn)生14MeV可控脈沖中子的發(fā)射和采集特定時(shí)序，實(shí)現(xiàn)不同反應(yīng)過(guò)程的能量計(jì)數(shù)分離，從而獲得非彈譜、俘獲譜和背景譜。
　　通過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)、模擬信號(hào)實(shí)驗(yàn)、刻度實(shí)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)井等一系列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證地層元素分析測(cè)井儀采集控制系統(tǒng)能在150℃高溫下正常工作；256道能譜采集處理電路具有高穩(wěn)定性、良好重復(fù)性，最大計(jì)