基于gps井间电磁成像测井仪收发同步技术的的研究

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1、ADissertationSubmittedtoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringReceiverandTransmitterSynchronizationforCrosswellElectromagneticImagingLoggingToolBasedonGPSCandidate:MoDeqianMajor:MeasuringTechnologyandAutomaticDeviceSupervisor:Asso.Prof.ZhouKaiboHuazhongUn

2、iversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFeb,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版

3、，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要在井间电磁成像测井仪中，分别将一个强磁场发射机和一个低噪声高灵敏度的接收机阵列放置在相距一定距离的两口井中。发射机发射一定频率的电磁波（频率范围为5Hz-1000Hz），接收机接收经过地层衰减的电磁信号（一次场和二次场的混合场信号），其中

4、接收信号与发射信号的相位差与地层电导率密切相关，研究接收与发射信号的精确同步技术能为准确测量其相位差，进而能准确解算地层电导率，为精确分析地层剩余油储量提供支持。本文首先从原理上分析了接收信号与发射信号的相位差与地层电导率的关系，收发同步对相位差的测量的直接影响。结合当前GPS同步应用领域成熟的技术提出了几种基于GPS的收发同步方案，选择了其中最优的方案。方案的核心是在地面系统和井下仪器系统都构建一个时钟系统，然后实现地面时钟系统与井下时钟系统的时钟同步。本文提出了一种新的时间同步方法来实现接收与发射的时间同步，分别使用RS-485总线和CAN总线进行地面系统与井下系统数据

5、传输。首先根据地面系统实时接收、解码GPS接收机输出的时间信息码，提取出当前精确的时间值，随后以GPS接收机提供的基准时间对地面时间系统进行精确校准；然后精确测量地面系统和井下仪器的传输时延，地面控制系统随后根据传输时延对井下系统精确授时，实现井下接收与发射系统时钟都与GPS接收机提供的基准时间的保持一致，进而实现接收与发射的同步。本文给出了最终的实验结果，结果表明使用RS-485总线能实现同步时间误差小于400ns（相位误差为0.144°@1KHz），满足了井间电磁成像测井仪中接收与发射的同步精度要求，即相位差测量需求。关键词井间电磁成像测井接收与发射同步GPS同步RS-

6、485总线CAN总线I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractCrosswellElectromagneticimagingloggingTool(CEMIT)hasalargemagneticfieldtransmitterinonewellandalsohasasensitivelow-noisereceiver(receiverstring)inanotherwell.Firstly,thetransmittergeneratesanelectromagneticfieldwiththefrequencyrangeof5Hzto1000Hz.Then,ther

7、eceiversensestheprimaryfieldofthetransmittercombinedwiththesecondaryfieldproducedbytheformationbetweentwowells.AndthephasedifferenceФbetweenreceivingandtransmittingelectromagneticwavesignaliscloselyrelatedtoformationconductivity.Thehighersynchronizationprecisi