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第1章 绪论 1

1.1 过套管电阻率测井历史 1

1.1.1 过套管电阻率测井关键技术 3

1.1.2 过套管电阻率测井技术与其他测井技术的比较 3

1.1.3 过套管地层电阻率测井技术应用 4

1.1.4 CHFR测井影响 6

1.2 过套管电阻率测井原理 7

1.2.1 全电阻测量模式 8

1.2.2 套管电阻测量模式 8

1.2.3 泄漏电流测量模式 9

1.3 套管井中电场特性 10

1.3.1 稳定电流场基本方程 10

1.3.2 裸眼井内电场分布 12

1.3.3 套管井内的电场分布 14

1.4 激励信号源的特性 15

1.4.1 激励信号的频率特性 15

1.4.2 激励信号源的功率选择 18

第2章 激励信号源设计 20

2.1 电流源总体设计 20

2.1.1 功率放大电路的特点及研究对象 20

2.1.2 集成功率器件介绍 21

2.1.3 电流源总体设计 21

2.2 基于DDS技术的低频信号源设计 23

2.2.1 DDS技术基本理论 23

2.2.2 信号源的方案设计 31

2.2.3 DSP程序设计 36

2.2.4 正弦信号的产生 38

2.3 实验结果 41

2.3.1 实验时序图 41

2.3.2 频率稳定度计算 41

2.4 电流源具体实现 42

2.4.1 PA12芯片介绍 42

2.4.2 PA12的电流限制 43

2.4.3 PA12的电流源设计 45

2.5 激励信号电路通道工作稳定性和噪声分析 46

2.5.1 电源旁路和去耦 47

2.5.2 接地 47

2.5.3 电路布局 48

2.5.4 功率器件使用 48

第3章 信号调理电路设计 49

3.1 前置放大电路 51

3.2 中间级放大电路 53

3.3 滤波电路 53

3.3.1 各种滤波方式对比选择 53

3.3.2 电路实现 54

3.3.3 滤波器参数计算 54

3.3.4 试验结果 55

3.4 程控增益电路 57

3.4.1 方案对比 58

3.4.2 电路实现 58

3.5 程控滤波电路 58

3.5.1 方案对比 59

3.5.2 电路实现 59

3.6 隔离放大电路 59

3.6.1 方案对比 59

3.6.2 电路实现 60

3.7 调理电路低噪声设计 61

3.7.1 精密电阻的选择 61

3.7.2 电路的接地 61

3.7.3 消除外部干扰方法 62

3.7.4 闪烁噪声（1/f）与降低方法 62

3.7.5 降低电源干扰 62

3.7.6 PCB注意事项 63

3.8 电源电路设计 65

3.8.1 信号调理电路电源设计 65

3.8.2 数据采集系统电路电源设计 66

第4章 过套管电阻率测井井下电路设计 68

4.1 系统总体方案设计 68

4.1.1 过套管电阻率测井系统的设计要求 68

4.1.2 系统设计思路 69

4.1.3 系统总体方案设计 73

4.2 系统硬件电路设计与实现 78

4.2.1 主控模块设计与实现 78

4.2.2 数据采集模块硬件电路设计 84

4.2.3 辅助电路设计 90

4.2.4 模型机极微弱信号检测抗干扰设计 91

4.3 系统软件设计与实现 98

4.3.1 DSP开发环境与总体流程 98

4.3.2 检测程序状态 99

4.3.3 命令处理 106

4.3.4 数据处理 110

4.3.5 数据发送 112

第5章 过套管电阻率测井地面控制器设计 113

5.1 地面控制器系统组成 113

5.1.1 地面控制面板 113

5.1.2 系统电路设计 121

5.2 地面控制器系统的硬件设计 123

5.2.1 测井电缆接口电路设计 123

5.2.2 地面控制器面板设计 125

5.3 地面控制器系统的软件设计 127

5.3.1 CPLD的软件编程 127

5.3.2 DSP的软件编程 134

5.4 人机界面设计 142

第6章 过套管电阻率测井纳伏级微弱信号检测算法的实现 146

6.1 纳伏级微弱信号检测理论研究 146

6.1.1 噪声 146

6.1.2 微弱信号检测原理 149

6.1.3 微弱信号检测的基本方法与内容 151

6.2 过套管电阻率测井纳伏级微弱信号检测算法的实现 158

6.2.1 算法简介 158

6.2.2 算法在定点DSP中实现的技术难点 161

6.2.3 算法的实现 165

6.3 过套管电阻率测井微弱信号检测实验结果 169

6.3.1 联机调试流程 169

6.3.2 过套管电阻率测井微弱信号检测软件 170

6.3.3 过套管电阻率测井微弱信号检测实验结果与分析 172

参考文献 179

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