随钻核磁共振控制系统主时序与数据处理方法设计与实现

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:MK654321
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随钻核磁共振测井仪相比常规电缆核磁测井仪能够在钻井的过程中对地层流体进行测量,有效减小由于钻井液与泥浆侵入对井下储层流体的影响,提高测井质量,因此随钻核磁共振测井在勘探技术中的地位越来越高。本文在随钻核磁共振测井仪主控电路FPGA控制模块的基础上,根据随钻测井的作业要求与数据处理的特殊性,进一步完善随钻核磁共振测井仪主控电路的设计,解决了随钻核磁共振测井井下自启动与井下数据处理的问题。采用DSP处理器作为FPGA与上位机之间的中介,DSP用于对整支仪器的井下自启动时序流程进行设计,对采集到的回波数据进行预处理以及反演2谱分布,对FPGA下发工作指令,与上位机之间进行数据传输等。FPGA用于对自旋回波信号的采集以及对采集数据进行数字相敏检波,交叉相位对,相位旋转等数据预处理来分离回波数据中的信号与噪声。主控系统固件设计基于CCS与Quartus II集成开发环境,分别采用C语言与Verilog HDL硬件描述语言进行程序编写,实现了DSP处理器中的CAN总线与SPI串行外设接口的通信功能以及FPGA对AD模数转换芯片的控制。主控系统采用DSP+FPGA双处理器的工作模式,硬件电路在经过测试与实验之后达到了随钻核磁共振测井仪井下自启动与实时数据处理的工作需求,系统通信模块也经过验证,能够在处理器之间对工作指令与采集数据进行传输。研究工作在随钻核磁共振测井仪的工作流程与数据处理中起到重要作用。
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