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专利名称：一种用于水平井随钻探层测距雷达的信号处理装置的制作方法
技术领域：
本发明属于地质勘探领域，具体涉及一种用于水平井随钻探层测距雷达的信号处
理装置。
背景技术：
随着石油工业的不断发展和油气勘探开发难度的不断增大，石油勘探开发工业已逐渐转向开发规模小、油气层薄、物性差、非均质性强的油气藏，定向井、水平井等特殊工艺井的应用逐年增多。在这些特殊工艺井的施工过程中，需要及时掌握钻头所钻穿的岩层特性，快速准确找到储集层，从而指导施工人员控制钻头始终穿行在储层中，以便最大限度地提高采收率。为保证钻头始终在储层中钻进，就需随钻测量储层的上下边界面，保证钻头处于储层中的最佳位置。但是，在实际钻进中，由于现有检测工具的局限性，经常出现钻头钻穿储层，或者不能保持在储层中的最佳位置，影响了储层的钻遇率和油气等资源的采收率。为保证探层测距雷达有足够的测量精度，要求发射的电磁波信号的波长尽可能短。若精度定为IOcm,则发射信号的波长λ ≤ 40cm,再由电磁波在地层中传播速度
l≈108m/s，根据
权利要求
1.一种水平井随钻探层测距雷达的信号处理装置，其特征在于:所述装置的主体包括:高速A/D采样单元、数字信号处理单元DSP和FPGA，以及高速同步存储器SDRAM ;所述的高速A/D采样单元，与接收天线和前置放大器组成的回波接收单元相连，对高频回波信号进行采样，A/D采样单元的采样频率fs彡600MHz ο
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于:所述的数字信号处理单元FPGA与高速A/D采样单元相连，对采样后的信号进行预处理，进行简单的算法处理，所述算法处理包括傅里叶变换；所述的数字信号处理单元FPGA内部逻辑控制单元与上位机ARM相连，等待ARM指令控制A/D采样单元的开启与关闭，所述逻辑控制单元同时与DSP相连，用于中断DSP信号，给DSP反馈信息；地址总线、数据总线和控制总线与DSP相连，进行并行通信，将预处理后的数据存入RAM中，供DSP进行调用。
3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于:所述的数字信号处理单元DSP与数字信号处理单元FPGA相连，数据总线和地址总线与数字信号处理单元FPGA的RAM相连，进行并行通信，控制总线控制FPGA，进行协同工作，调用FPGA预处理后的数据，通过一系列算法进一步提取出回波信号的时域和频域上的特征信息，最后经过算法计算得到天线所在平面与储层的上下边界面得到距离信息；所述的数字信号处理单元DSP与高速同步存储器SDRAM相连，其中DSP与SDRAM间传输方式为Ping_pong双缓存方式，实现在进行EDMA对数据进行搬移的过程中不影响CPU对数据的处理，所述的数字信号处理单元DSP与上位机ARM相连，向上位机传送处理得到的储层上下界面距离数据。
4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于:所述的高速同步存储器SDRAM与DSP相连，用以存储DSP在运算过程中的缓冲数据，以及存储运算后的结果。
全文摘要
本发明是一种用于水平井随钻探层测距雷达的信号处理装置。在井下随钻过程中，该信号处理装置可以实现对高频电磁波信号进行实时采集并处理，将处理得到的回波信号的时域及频域的特征信息进行相关解算，计算得到工具面与储层的顶面和底面的距离，再可以通过绝缘偶极子发射单元将计算的距离数据通过无线电磁信道传输到地面。主要适用于随钻过程中油层、煤层、及其它储层的层厚探测，在随钻过程中，实时对接收到的电磁波高频信号进行采样及处理，是水平井随钻探层测距雷达的核心技术之一。
文档编号G01S7/02GK103195407SQ20131012810
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者滕鑫淼, 盛利民, 李林, 窦修荣, 张明宝, 石荣 申请人:中国石油集团钻井工程技术研究院