[发明专利]一种微柱形电阻率聚焦系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种微柱形电阻率聚焦系统及其控制方法：该系统包括DSP微处理器、两路DA转换器、两路功率放大器、微柱形聚焦极板、聚焦控制器、多路复用器和AD转换器。本发明所公开的微柱形电阻率聚焦系统，是基于DSP控制的软、硬双驱聚焦电路系统，兼顾纵、横两个方向同时聚焦，解决了因电流发散造成的冲洗带电阻率测量不精确问题，满足复杂岩性、薄层、薄互层冲洗带电阻率测量需求，非常有助于渗透性地层评价。

技术领域

本发明属于电阻率测井领域，特别涉及该领域中的一种微柱形电阻率聚焦系统及其控制方法。

背景技术

微柱形电阻率测井仪(MCFL)是一种浅探测电阻率测井仪器，用来代替微球型聚焦测井仪，测量冲洗带电阻率Rxo，可以提高冲洗带电阻率的测量准确度，更好地估算泥饼参数，从而有助于探测渗透性地层，同时反演提供两条合成微电极曲线。而传统的聚焦系统及控制方法只能对纵向垂直或者横向水平单方向进行聚焦，无法兼顾纵、横方向同时聚焦控制，存在电流发散现象，难以精准探测冲洗带电阻率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种新型的微柱形电阻率聚焦系统及其控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种微柱形电阻率聚焦系统，其改进之处在于：包括DSP微处理器、两路DA转换器、两路功率放大器、微柱形聚焦极板、聚焦控制器、多路复用器和AD转换器，其中微柱形聚焦极板包括A0电极、两个A1电极、VV电极、B0电极、B1电极、B2电极和两个M电极，DSP微处理器分别依次通过一路DA转换器和一路功率放大器与A0电极、A1电极电连接，B0电极、B1电极和B2电极均与聚焦控制器电连接，两路功率放大器、A0电极、VV电极、聚焦控制器和M电极均与多路复用器电连接，多路复用器通过AD转换器与DSP微处理器电连接。

进一步的，A0电极为“工字型”，是主发射电极，A1电极是纵向屏蔽电极，两个A1电极对称的设置在A0电极的上下两侧，M电极为监督电极，两个M电极分别设置在A0电极与两个A1电极之间，B0电极、B1电极和B2电极为发射纽扣电极，3个发射纽扣电极横向对齐设置在A0电极中间，VV电极为参考电极，设置在A0电极外侧。

一种控制方法，适用于上述的微柱形电阻率聚焦系统，其改进之处在于，包括如下步骤：

纵向垂直聚焦驱动：由DSP微处理器计算特定频率且振幅正确的数字正弦波，通过两路DA转换器将其转换为模拟信号，再经过与之对应的两路功率放大器，分别产生1A的电流输送到A0电极和A1电极，将监督电极M与A0电极之间的电位差V_M–V_A0，A0电极输出电流I_A0和A1电极输出电流I_A1送到多路复用器；

横向水平聚焦驱动：由3个聚焦控制器完成，聚焦控制器保持发射钮扣电极B0、B1、B2与A0电极相同电位，达到横向电流聚焦，同时，聚焦控制器将发射钮扣电极中的电压转换为电流I_b0、I_b1、I_b2，并送到多路复用器；

多路复用器将A0电极的电压V_A0、VV电极的电压V_A0-V_vv及上述送来的其它信号一起送往AD转换器转为数字信号后送入DSP微处理器处理；

DSP微处理器通过将I_A0和I_A1分别乘以参考余弦和正弦表并取平均值来计算该波形的同相和正交部分的振幅，对所有信号施加相移，确定信号幅度并调整A0电极和A1电极电压的输出幅度，使监督电极M与A0电极之间的电位差|V_M–V_A0|＝0，并保持将发射钮扣电极中的电流I_b0、I_b1和I_b2限制在最小或最大范围内。