一种数字检波算法在随钻电阻北测量中的应用.pdf

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1、2{)14年2月15日现代电子技术Feb．2014第37卷第4期ModernElectronicsTechniqueV01．37No．4一种数字检波算法在随钻电阻率测量中的应用孙成芹，潘兴明，石倩，王晨，路胜杰(中国石油钻井工程技术研究院北京石油机械厂，北京100083)摘要：针对井下随钻电阻率测量工作环境恶劣，微弱信号常常难以精确测量和保证稳定的问题，设计一种不同于常规模拟检波的数字检波算法。该算法可克服模拟检波电路的固有电路误差、温度变化等对检测数据的影响，能够精确进行小信号的滤波与检测。为检验其可行性，使用Matlab对算

2、法进行了仿真验证，仿真结果显示，可有效克服不同种类噪声、不同信号相位变化的影响。经过实际应用显示，该算法可明显提高检波精度，保证数据稳定性。关键词：数字检波算法；随钻测量；电阻率测量；仿真验证中图分类号：TN964—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2014)04—0121—04ApplicationofdigitaldemodulationalgorithminresistivitymeasurementwhiledrillingSUNCheng-qin，PANXing-ming，SHIQian，WANGChen

3、，LUSheng-jie(BeijingPetroleumMachineryFactory，CNPCDrillingResearchInstitute，Beijing100083，China)Abstract：ThisdigitaldemodulationalgorithmwasdesignedtosolvetheproblemsofresistivityMWD，andtoimprovethemeasuringaccuracyandstabilityinthehardenvironment．Thealgorithmcanover

4、cometheinfluenceoftheinherenterrorsofana—logdemodulationcircuitsandthetemperaturechangeonthetestdata，andcanrealizetheprecisefilteringandtestofsmallsig—nals．ThefeasibilityofthealgorithmwasverifiedwiththesimulationsoftwareMatlab．Thesimulationresultindicatesthattheal-go

5、rithmcaneffectivelyreducetheeffectcausedbydifferentnoisesandsignalphasevariation．Thepracticalapplicationresultshowsthatthealgorithmcanobviouslyenhancethedemodulationaccuracyofthemeasuringcircuitandensurethestabilityoftestdata．Keywords：digitaldemodulationalgorithm；MWD

6、；resistivitymeasurement；simulationverification及相位误差的波形，再送入核心处理芯片进行运算处理0引言等后续过程。在随钻仪器的电阻率测量系统中，地层电阻率的测1随钻电阻率测量电路原理量是其核心功能。常规的电阻率测量电路均由模拟电路实现，但集成运放等元器件在高温、高压、振动等条件常规的随钻电阻率测量电路采用发射线圈发射电下，自身性能可能会发生变化；而且随钻电阻率测量电磁波，接收线圈感应接收电流信号方式，得到接收信号，路，通常要通过多级的放大电路将微安级的电流信号转进而经过多路复用和放大、

7、滤波等环节，再用模拟检波换成伏级的电压信号，微弱的噪声及相位误差也会随之器检测信号，最终实现信号提取，具体电路结构图参见放大，主要表现为信号测量误差大、稳定性差等问题。图1。模拟检波器电路虽然可以有效抑制噪声信号，但针对模拟检波存在的问题，本文采用数字检波方法对微是工作在高温高压环境下的随钻测井仪器，由于温度的弱的电阻率信号进行检测，检测精度得到了明显提高，变化使得各元器件的性能发生变化，从而引起的相位漂而且信号线性度有所改善。解决此类问题的方法是对移和零漂都对测量结果带来不稳定的影响，限制了仪器测量数据进行数字信号检波处理，即

8、对待测量波形进行的精度和分辨率。并且模拟检波器元件容易受温度、电高精度A／D采样，所取得的数据点再经过一定数字信号磁信号干扰等影响，导致电阻率信号不稳定，具体表现处理算法，进行波形补偿与校正，最终得到修正了噪声在现场使用时，有时就会发现刚标定过的仪器，放置一段时