基于GPS的井間電磁成像測井儀收發(fā)同步技術(shù)研究.pdf

1、在井間電磁成像測井儀中，分別將一個(gè)強(qiáng)磁場發(fā)射機(jī)和一個(gè)低噪聲高靈敏度的接收機(jī)陣列放置在相距一定距離的兩口井中。發(fā)射機(jī)發(fā)射一定頻率的電磁波（頻率范圍為5Hz-1000Hz），接收機(jī)接收經(jīng)過地層衰減的電磁信號(hào)（一次場和二次場的混合場信號(hào)），其中接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的相位差與地層電導(dǎo)率密切相關(guān)，研究接收與發(fā)射信號(hào)的精確同步技術(shù)能為準(zhǔn)確測量其相位差，進(jìn)而能準(zhǔn)確解算地層電導(dǎo)率，為精確分析地層剩余油儲(chǔ)量提供支持。
　　本文首先從原理上分析了接收信

2、號(hào)與發(fā)射信號(hào)的相位差與地層電導(dǎo)率的關(guān)系，收發(fā)同步對(duì)相位差的測量的直接影響。結(jié)合當(dāng)前GPS同步應(yīng)用領(lǐng)域成熟的技術(shù)提出了幾種基于GPS的收發(fā)同步方案，選擇了其中最優(yōu)的方案。方案的核心是在地面系統(tǒng)和井下儀器系統(tǒng)都構(gòu)建一個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)，然后實(shí)現(xiàn)地面時(shí)鐘系統(tǒng)與井下時(shí)鐘系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。本文提出了一種新的時(shí)間同步方法來實(shí)現(xiàn)接收與發(fā)射的時(shí)間同步，分別使用RS-485總線和CAN總線進(jìn)行地面系統(tǒng)與井下系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸。首先根據(jù)地面系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收、解碼GPS接收機(jī)輸

3、出的時(shí)間信息碼，提取出當(dāng)前精確的時(shí)間值，隨后以GPS接收機(jī)提供的基準(zhǔn)時(shí)間對(duì)地面時(shí)間系統(tǒng)進(jìn)行精確校準(zhǔn)；然后精確測量地面系統(tǒng)和井下儀器的傳輸時(shí)延，地面控制系統(tǒng)隨后根據(jù)傳輸時(shí)延對(duì)井下系統(tǒng)精確授時(shí)，實(shí)現(xiàn)井下接收與發(fā)射系統(tǒng)時(shí)鐘都與GPS接收機(jī)提供的基準(zhǔn)時(shí)間的保持一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)接收與發(fā)射的同步。
　　本文給出了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果表明使用 RS-485總線能實(shí)現(xiàn)同步時(shí)間誤差小于400ns（相位誤差為0.144°@1KHz），滿足了井間電磁成像