[0033]由上述技術(shù)方案可知,本實(shí)用新型的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng),可為測井技術(shù)提供一個(gè)頻率任意設(shè)置且大范圍可調(diào)、發(fā)射電壓和發(fā)射電流受控的大功率電磁激勵(lì)源,通過發(fā)射線圈產(chǎn)生強(qiáng)度受控的電磁場。本實(shí)用新型可以任意設(shè)置和控制發(fā)射頻率、發(fā)射電壓和發(fā)射電流,產(chǎn)生強(qiáng)度受控的電磁場等特點(diǎn),能夠大幅提高測井平面的寬度和分辨率。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;
[0035]圖2為圖1所示實(shí)施例提供的的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖;
[0036]圖3為圖1所示實(shí)施例提供的的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的控制電路原理框圖;
[0037]圖4為圖1所示實(shí)施例提供的的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的通訊電路原理框圖;
[0038]圖5為圖1所示實(shí)施例提供的的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的井上發(fā)電裝置的電路原理圖;
[0039]圖6為圖1所示實(shí)施例提供的的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的井下發(fā)電裝置的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型,但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0041]現(xiàn)有的井間電磁測井系統(tǒng)包括:地面測井控制監(jiān)控系統(tǒng)、井間電磁測井接收系統(tǒng)和井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)。測量時(shí)把發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)分別置于兩口相鄰的井中,在地面測井控制監(jiān)控系統(tǒng)的控制下,控制發(fā)射系統(tǒng)啟停,設(shè)置發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射頻率,發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射電磁場,接收系統(tǒng)接收采集來自發(fā)射系統(tǒng)的通過大地產(chǎn)生的電磁感應(yīng)信號(hào);與此同時(shí),地面測井控制監(jiān)控系統(tǒng)還實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射數(shù)據(jù)。
[0042]圖1示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,本實(shí)施例的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng),包括:井下發(fā)射裝置02;
[0043]所述井下發(fā)射裝置02,包括:全橋直流變換器3、發(fā)射橋4、發(fā)射線圈5、電壓檢測電路6、電流檢測電路7和控制電路8 ;
[0044]所述全橋直流變換器3(輸出端口)與所述發(fā)射橋4(輸入端口)及所述電壓檢測電路6(輸入端口)分別連接,所述發(fā)射橋4(輸出端口)與所述發(fā)射線圈5及所述電流檢測電路7(輸入端口)分別連接,所述控制電路8(輸入端口)與所述電壓檢測電路6(輸出端口)及所述電流檢測電路7(輸出端口)分別連接,所述控制電路8(輸出端口)還與所述全橋直流變換器3的驅(qū)動(dòng)端口及所述發(fā)射橋4的驅(qū)動(dòng)端口分別連接;
[0045]其中,所述全橋直流變換器3將第一直流電轉(zhuǎn)換為第二直流電;所述發(fā)射橋4將所述第二直流電轉(zhuǎn)換發(fā)射為雙極性矩形波電磁激勵(lì)信號(hào);所述發(fā)射線圈5根據(jù)所述雙極性矩形波電磁激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生電磁場;所述電壓檢測電路6和所述電流檢測電路7分別檢測所述發(fā)射橋4的實(shí)時(shí)輸入電壓值和輸出電流值并發(fā)送給所述控制電路8;所述控制電路8還獲取所述發(fā)射橋4的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值,根據(jù)所述發(fā)射橋4的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值以及所述發(fā)射橋4的實(shí)時(shí)輸入電壓值和輸出電流值,調(diào)整所述全橋直流變換器3的占空比,以控制所述全橋直流變換器3的輸出電壓和電流大小,所述全橋直流變換器3的輸出電壓和電流大小即為所述發(fā)射橋4的發(fā)射電壓和電流大小;所述控制電路8還獲取預(yù)設(shè)的發(fā)射橋4發(fā)射頻率值,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的發(fā)射橋4發(fā)射頻率值,通過調(diào)節(jié)所述發(fā)射橋4的驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而控制所述發(fā)射橋4的發(fā)射頻率。
[0046]在具體應(yīng)用中,所述第一直流電為平滑直流電,可優(yōu)選電壓為487?538V的直流電源;所述第二直流電為平滑低壓直流電,可優(yōu)選15?100V的直流母線電壓。
[0047]應(yīng)說明的是,本實(shí)施例所述控制電路8還可以控制所述發(fā)射橋4的發(fā)射時(shí)間和發(fā)射時(shí)長等。
[0048]在具體應(yīng)用中,如圖2和圖6所示,本實(shí)施例所述全橋直流變換器3,可包括:H型逆變橋、降壓變壓器、全波整流電路和LC濾波電路;
[0049]所述降壓變壓器與所述H型逆變橋(輸出端口)、所述全波整流電路(輸入端口)分別連接,所述全波整流電路(輸出端口)與所述LC濾波電路(輸入端口)連接,所述LC濾波電路(輸出端口)與所述發(fā)射橋(輸入端口)、所述電壓檢測電路(輸入端口)分別連接;
[0050]其中,所述H型逆變橋?qū)⒌谝恢绷麟娹D(zhuǎn)換為單相高頻交流電(可優(yōu)選頻率為40kHz,幅值電壓為19?134V的單相高頻交流電),再依次對所述單相高頻交流電通過降壓變壓器進(jìn)行降壓、通過所述全波整流電路進(jìn)行整流和通過所述LC濾波電路進(jìn)行濾波,以獲得第二直流電(可優(yōu)選為15?10V的直流母線電壓)。
[0051]在具體應(yīng)用中,優(yōu)選地,所述降壓變壓器可以優(yōu)選變比為25:1?4:1的降壓變壓器,可獲得頻率為40kHz,幅值電壓為19?134V的交流電壓。
[0052]舉例來說,當(dāng)所述H型逆變橋處于高頻開關(guān)狀態(tài)工作,開關(guān)損耗增大,效率下降。為了降低開關(guān)損耗,在所述H型逆變橋開關(guān)過程中,通過移相軟開關(guān)技術(shù),減小電壓和電流波形重疊面積,降低開關(guān)損耗,提高全橋直流變換器效率,減少設(shè)備發(fā)熱量。
[0053]在具體應(yīng)用中,如圖3所示,本實(shí)施例所述控制電路8,可以包括:數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Proces s ing,簡稱DSP)電路、現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Fi e Id —Programmable Gate Array,簡稱FPGA)電路、全球定位系統(tǒng)(Global Posit1ning System,簡稱GPS)時(shí)鐘接收電路、脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulat1n,簡稱PffM)驅(qū)動(dòng)電路以及發(fā)射橋驅(qū)動(dòng)電路;
[0054]所述DSP電路與所述電壓檢測電路6、所述電流檢測電路7、所述FPGA電路和所述GPS時(shí)鐘接收電路分別連接,所述FPGA電路通過所述發(fā)射橋驅(qū)動(dòng)電路與所述發(fā)射橋4的驅(qū)動(dòng)端口連接,所述DSP電路還通過所述PffM驅(qū)動(dòng)電路與所述全橋直流變換器3中的H型逆變橋的驅(qū)動(dòng)端口連接;
[0055]其中,所述DSP電路獲取所述發(fā)射橋4的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值,接收所述電壓檢測電路6和所述電流檢測電路7發(fā)送的所述發(fā)射橋4的實(shí)時(shí)輸入電壓值和輸出電流值,根據(jù)所述發(fā)射橋4的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值以及所述發(fā)射橋4的實(shí)時(shí)輸入電壓值和輸出電流值,通過預(yù)設(shè)比例積分微分PID算法,計(jì)算得到所述全橋直流變換器3中的所述H型逆變橋的導(dǎo)通占空比,并利用所述PWM驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生與所述導(dǎo)通占空比相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制PffM波,驅(qū)動(dòng)所述全橋直流變換器3中的所述H型逆變橋逆變輸出,控制所述全橋直流變換器3的輸出電壓值和輸出電流值的大??;
[0056]所述DSP電路通過所述GPS時(shí)鐘接收電路接收由GPS天線發(fā)送的GPS時(shí)鐘同步信號(hào),并對所述GPS時(shí)鐘同步信號(hào)進(jìn)行處理;所述FPGA電路根據(jù)所述DSP電路的處理結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制所述發(fā)射橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述發(fā)射橋4實(shí)時(shí)同步發(fā)射雙極性矩形波電磁激勵(lì)信號(hào),以實(shí)現(xiàn)所述發(fā)射線圈5產(chǎn)生同步電磁場,保證所述井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)和井間電磁測井接收系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。
[0057]在具體應(yīng)用中,本實(shí)施例所述系統(tǒng),還包括:地面監(jiān)控平臺(tái)03和井上發(fā)電裝置01;
[0058]所述地面監(jiān)控平臺(tái)03和所述井上發(fā)電裝置01均與所述井下發(fā)射裝置02連接;
[0059]其中,所述井上發(fā)電裝置01,用于為所述井下發(fā)射裝置02提供第一直流電;
[0060]所述地面監(jiān)控平臺(tái)03,包括:井上監(jiān)控平臺(tái)11;
[0061]其中,所述井上監(jiān)控平臺(tái)11向所述井下發(fā)射裝置02中所述控制電路8發(fā)送指令,以實(shí)現(xiàn)對所述發(fā)射橋4的輸入電壓值、輸出電流值和發(fā)射頻率的控制;所述控制電路8將所述發(fā)射橋4的實(shí)時(shí)發(fā)射電壓值、發(fā)射電流值和發(fā)射頻率發(fā)送給所述井上監(jiān)控平臺(tái)11,以實(shí)現(xiàn)對所述發(fā)射橋4發(fā)射狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視。
[0062]進(jìn)一步地,在具體應(yīng)用中,所述井上發(fā)電裝置,可包括:井上發(fā)電機(jī)組I和三相整流橋電路2;
[0063]所述井上發(fā)電機(jī)組1(輸出端口)與所述三相整流橋電路2(輸入端口)連接,所述三相整流橋電路2 (輸出端口)與所述全橋直流變換器3 (輸入端口)連接;
[0064]其中,所述井上發(fā)電機(jī)組I提供的三相工頻交流電(可