基于GPS的井間電磁成像測井儀收發(fā)同步技術研究.pdf

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

2、號與發(fā)射信號的相位差與地層電導率的關系，收發(fā)同步對相位差的測量的直接影響。結合當前GPS同步應用領域成熟的技術提出了幾種基于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)都構建一個時鐘系統(tǒng)，然后實現(xiàn)地面時鐘系統(tǒng)與井下時鐘系統(tǒng)的時鐘同步。本文提出了一種新的時間同步方法來實現(xiàn)接收與發(fā)射的時間同步，分別使用RS-485總線和CAN總線進行地面系統(tǒng)與井下系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸。首先根據(jù)地面系統(tǒng)實時接收、解碼GPS接收機輸

3、出的時間信息碼，提取出當前精確的時間值，隨后以GPS接收機提供的基準時間對地面時間系統(tǒng)進行精確校準；然后精確測量地面系統(tǒng)和井下儀器的傳輸時延，地面控制系統(tǒng)隨后根據(jù)傳輸時延對井下系統(tǒng)精確授時，實現(xiàn)井下接收與發(fā)射系統(tǒng)時鐘都與GPS接收機提供的基準時間的保持一致，進而實現(xiàn)接收與發(fā)射的同步。
　　本文給出了最終的實驗結果，結果表明使用 RS-485總線能實現(xiàn)同步時間誤差小于400ns（相位誤差為0.144°@1KHz），滿足了井間電磁成像