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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