摘　要：LOGIQ测井系统是哈里伯顿公司开发的具有世界先进水平的测井设备，它是基于WINDOWS操作界面之下，可实现网络化实时数据采集、处理、绘图的综合测井系统，具备远程联网能力，兼容性强等特点。本文对其采用的遥控系统，ADSL（非对称数字用户线）技术原理，QAM调制解调技术原理进行了重点分析，并介绍了供电系统，模拟/CCL（节箍）板，介质访问单元（MAU）等。旨在加深测井工作者对该技术的了解，便于测井工作的展开。
　　LOGIQ（IQ=INSITE Quad-Comb，意为IN-SITE四组合测井系列）是哈里伯顿公司最新一代测井平台。IQ系统使用新一代快速链接（FASLINK）遥测系统，在井下仪与地面主机和调制解调器之间建立一个实时的遥测通讯，它通过使用微处理器控制井下数据获取；采用非对称数字用户线（ADSL）技术；应用以太网的模式进行数据传输，数据传输速率可达800kbps。仪器功能更强大，工作时效更高。
　　一、LOGIQ遥测系统介绍
　　遥测系统分地面和井下两个部分。调制解调面板（DIMP）是地面部分的核心；伽马遥测仪（GTET）是井下部分的核心。工作时所有井下仪器均与井下总线相连，每种仪器都有自己的IP地址。测井主机首先向井下发送指令，指令中含有井下仪器的IP地址。当指令被GTET接收后，通过GTET的总控制和处理器板（INC-TP）、介质访问单元（MAU）送到井下总线。其它井下仪器通过井下总线获得指令后，即开始工作。它们各自的INC-TP板采集、处理数据后，通过各自的MAU将采集的测井数据送到井下总线上，并传送至GTET的INC-TP板中。随后，经过GTET中的调制解调器（modem）调制、滤波、放大、驱动，数据通过测井电缆到达地面，进入DIMP。经地面modem放大、滤波、解调，通过以太网集线器（ETHERNETHUB）送入测井主机。遥测系统使用4根缆芯传输信号。LOGIQ系统称其为W5模式。使用的缆芯互相对称，干扰较小。
　　二、遥测原理
　　1.ADSL原理
　　ADSL是一种新的高速宽带技术，ADSL modem常采用频分多路复用技术（Frequency Division Multiplex-ing）和回波抵消技术（Echo Cancellation）来划分可用的信道频带。这都是从提高信道利用率的角度提出来的。这种技术是将一条信道实行频率分割（时间上重合），每个频段均可作为一个独立的传输信道使用，以此在有限的传输信道中实现多路传输，提高数据传输率。测井中，缆芯衰减和上行/下行信号间的串扰是影响ADSL性能的重要因素。衰减主要与传输距离和信号的频率有关；串扰也和信号的频率有关。ADSL利用频分多路复用技术将信道的可用频带分成若干个互不交叠的频段（tone），每个频段宽4.312 5 kHz。由于高频信号比低频信号更易衰减，根据电缆的频率响应和衰减特性，有用的频带宽被限定到最大为276 kHz（64tones）。根据测井作业中上行数据量远大于下行数据量的实际情况，在所有64个频段中，两个频段（2、3）被用于下行。55个频段（8-63）被用于上行，进行上、下行不对称传输。6个频段对数据传输无用：频段4~7是防护频段，用于避免上行/下行信号间的串扰。频段1和64作为边缘频带不使用。这样，根据电缆特性设定传输频带，上下行传输频段分开，最大限度地减小上、下行信号的串扰，信号的衰减，从而实现测井信号的高速传送。
　　2.ADSL modem的调制技术
　　LOGIQ系统采用正交振幅调制（QAM）技术，调幅、调相同时进行。在理想状态下，M-QAM的M个载波状态可以调制log2M bit的信号。星座图里的样点数M是可得到的比特数的可能组合或点的数量，它确定QAM的类型，M个样点表示这是M-QAM信号，每个样点表示一种状态。M-QAM中规定了M种载波幅度和相位的结合。调制过程中，输入数据序列经串并变换分成X、Y两路；经电平转换和星座图映射，形成X(t)、Y(t)；再分别与相互正交的2路载波相乘，形成的2路调制信号相加后就得到不同幅度和相位的已调M-QAM输出信号。解调器根据星座图及接收到载波信号的幅度和相位来判断发送端发送的信息比特。当频率较低、信号衰减较小或信噪比高时，QAM用一个非常密集的星座图；当频率较高、信号衰减较大或信噪比低时，QAM用一个稀疏的星座图。与其它调制技术相比，QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。
　　三、其他系统
　　1.供电系统
　　GTET-I的电源系统包括两个独立的地面供电电源（交流电源和直流电源），它们通过测井电缆互相连接。频率为200 Hz的交流电源为所有井下仪的电子线路供电。可扩展的直流电源给井下仪马达供电,还可以给一些仪器的大电容充电以及提供一个辅助的电源。
　　2.模拟/CCL（节箍）板
　　模拟板依据要求为各类信号提供信号调节和缓冲，调节传感器信号将其送到总控制和处理器板（INC-TP）。在节箍测井时，节箍信号在磁铁的两极产生并从模拟板引脚的5#、6#进入到电子线路中，分别通过一个低通濾波器，再经过一个差分放大器被放大10倍。信号在INC-TP板中经过5 kHz的采样率被数字化，平均每10 ms产生一个数据字，并被送到井上。信号的调节以及INC-TP的16位的分辨率提供了一个清晰、高灵敏度的CCL的原始数据。如果套管非常粗糙，井上额外的处理会进一步改善信噪比。
　　3.介质访问单元（MAU）
　　介质访问单元是一个由同轴收发器接口（CTI）组成的以太网驱动器/接收器，这个同轴收发器接口（CTI）一般用于本地以太网的同轴电缆驱动器/接收器。CTI连接同轴电缆和数据终端设备也就是总控制和处理器板（INC-TP）。CTI通过独立的变压器与INC-TP板子相连接。CTI由发送器、接收器、冲突检测器和一个定时器组成。发送器直接与50Ω的同轴电缆连接。在发送数据时，定时器被初始化成当传输的数据包比额定的长度长时就禁止CTI的发送器。冲突检测线路在同轴电缆上监视信号，从而决定是否有数据包发生冲突，一旦有冲突它就会通知INC-TP处理器。MAU板连接INC-TP处理器中的以太网控制器CS8900。MAU板和芯片CS8900一起来完成了符合IEEE802.3标准可兼容的网路节点电子技术。CS8900以太网接口控制器提供了曼彻斯特编码和解码功能，并处理了介质访问协议和缓冲块管理任务。
　　4.伽马探测器
　　为了减小仪器的长度和重量，又因为几乎每趟INSITE仪器串中都加有伽马仪器，所以伽马探测器部分和遥测短节被设计在了一起。伽马探测器用来测量伽马强度，将其转化为数据脉冲，并在井上转换成仪器测量数据。
　　伽马探测器包括三个部分：光电倍增管（PMT）；前置放大器；高压电源。闪烁晶体探测器是一个8″×2″的NAI晶体。探测器的中心距离仪器的底部为29.49″。当一个伽马射线撞击晶体时，会发射出一个伽马光子。这个伽马光子随后撞击光电倍增管里的光阴极。光子撞击光阴极时产生一束电子流,同时这些电子在特定的电场中加速来撞击光电倍增管的打拿极。这个过程经过几次重复,每次都倍增加速电子束。这些电子被光电倍增管的阳极所探测，输出一个幅度与入射伽马光子能量成正比的电脉冲，经过前置放大器的幅度放大和鉴别，最终输出脉冲被送到总控制和处理器板（INC-TP）。
　　5.遥测伽马仪器（GTET）固件
　　遥测伽马仪器（GTET）的固件经由串行端口与ADSL的调制解调器相连,作为井下子网络的关口。测井数据每50ms被采集一次并传输到井上。下面是GTET采集的测井数据：伽马计数，应变计，极板位置，CCL（节箍），加速计。下面的辅助数据每秒采集一次并被送到井上，GTET的固件同时也用于时钟同步：伽马高压监测；辅助总线电压；电子线路总线电压；井眼温度；常规辅助数据。
　　四、结论
　　1.LOGIQ系统中，遥测没有通过电容，这改进了低频率时遥测信号的频率响应。LOGIQ遥测是一个平稳的传输模式，这减少了遥测与仪器内部信号的干扰。
　　2.在一个传输路径上，采用了频分复用技术和QAM调制技术，最大限度地减小串扰、衰减的影响。供电系统，模拟/CCL（节箍）板，介质访问单元（MAU）等也是LOGIQ系统的重要组成部分，它们与遥控系协同工作，保障测井工作的开展。参考文献[1][美]哈里伯顿公司．GETE-I SERVICE MANUAL．2008.[2]程志信，张秋梅．LOGIQ测井系统遥测原理及常见故障简析[J]．石油仪器，2008， 22(2).