[发明专利]一种测井数字声波前置放大保护系统及方法

说明书

本发明公开了一种测井数字声波前置放大保护系统及方法，包括：地面控制模块和声波测距仪，所述地面控制模块与声波测距仪相连接，所述声波测距仪的内部设置有前置通道板、接受转换器和声系仿真模块。该测井数字声波前置放大保护系统及方法，通过地面控制模块与井下声波测距仪之间的数据连接，并利用声波的计算时差测量出井深，再通过声系仿真模块可将声波信号进行模拟重构，并通过CPU控制板的分析、处理、计算，使数据在地面控制模块进行显示，以此可对地层环境的特征进行重构，并通过声波在地层中回波的强度不同，可使电路信号的线性弧度不同，从而可根据电路的不同，分析出地层环境的特征及形状。

技术领域

本发明涉及声波测井技术领域，具体为一种测井数字声波前置放大保护系统及方法。

背景技术

声波测井法是利用岩石的声波传播特性，研究钻孔剖面岩层和井下工程情况的手段，利用声波在不同岩石的中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性不相同来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法，这种现有的测井数字声波前置放大保护系统在使用时，无法对井下的地层环境特征、形态进行重构显示。

所以需要针对上述问题进行改进，来满足市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测井数字声波前置放大保护系统及方法，以解决上述背景技术中提出的无法对井下的地层环境特征、形态进行重构显示的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种测井数字声波前置放大保护系统，包括：地面控制模块和声波测距仪，所述地面控制模块与声波测距仪相连接，所述地面控制模块包括控制电路和声系电路，所述声波测距仪的内部设置有前置通道板、接受转换器和声系仿真模块，所述控制电路的内部设置有CPU控制板和DSP数据处理板，所述声系电路的内部设置有点火控制模块、电源激励电路和发射转换器。

优选的，所述地面控制模块可实现M2方式控制命令和参数的下传，以及M2，M5和M7方式声波数据的上传，且地面控制模块与声波测距仪之间的连接地址唯一，通过地面控制模块与声波测距仪之间的唯一连接，以防止不同设备之间的信号相互影响。

优选的，所述声波测距仪与声系仿真模块之间采用100KHZ同步串行信号相连接，以便于减小连接延迟。

优选的，所述控制电路与CPU控制板和DSP数据处理板之间为一体结构。

优选的，所述声系电路与点火控制模块、电源激励电路和发射转换器之间为一体结构。

优选的，所述电源激励电路可将400伏高压信号转化成4000伏高压，以便于增加声波信号的强度。

优选的，所述发射转换器包含两组单极发射换能器，一组偶极发射换能器和一个斯通利波发射换能器，以便于发射多组不同的声波。

优选的，所述接受转换器可接受声波全波列信号，且声波全波列信号由Vp、Vs和Vt组成，以便于接受多组声波信号，实现测量的多次计算。

一种测井数字声波前置放大保护方法，包括以下步骤：

S1：由地面控制模块发出声波数据采集指令至井下声波测距仪；

S2：控制电路中的CPU控制板接受指令，并根据指令对DSP数据处理板进行参数的设置，并发送点火信号至点火控制模块；

S3：声系电路中的点火控制模块接受信号后，可启动电源激励电路运行，电源激励电路在激发发射转换器，使发射转换器振动产生声波信号；

S4：接受转换器接受到的声波信号，并通过声系仿真模块对前置通道板滤波放大及衰减处理后的声波信号，进行声波路径的模拟重构，最终将声波信号转化成电信号，并传送DSP数据处理板；

S5：DSP数据处理板对信号进行AD采样后传输给CPU控制板；

S6：CPU控制板对数据进行分析、处理、计算，并将数据传至地面控制模块进行储存显示，以此不仅测出井深，而且还可对地层环境的特征进行重构。