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第一篇 数控测井系统硬件 1

第一章 测井系统概论 1

1.1．测井系统的发展 1

1.1.1．系统的概念 1

1.1.2．早期测井系统的特点 2

1.1.3．现代测井系统的特征 3

1.1.4．系统涉及的应用技术领域 6

1.2．数控测井系统的结构 7

1.2.1．系统的基本结构 7

1.2.2．系统的结构类型 8

1.3．测井系统的子系统 12

1.3.1．子系统的概念 12

1.3.2．若干类型子系统 13

1.3.3．子系统的系统参数和能力 21

第二章 下井仪器及其信号处理 24

2.1．传感器和仪器 24

2.1.1．传感器和仪器概念 24

2.1.2．仪器的类型 24

2.2．信号的前置处理 25

2.2.1．处理信号的原因 25

2.2.2．信号处理和变换的方法 26

2.3．仪器组合和多数据源输出数据方法 42

2.3.1．多仪器组合 42

2.3.2．多数据源输出数据的基本方法 43

2.4．典型的仪器结构和数据流 46

2.4.1．数字化信号声波仪 46

2.4.2．数字化信号的双侧向仪 48

2.4.3．岩性密度仪 48

2.4.4．地层倾角仪 53

2.4.5．流体压力测量仪 56

第三章 仪器运动跟踪系统 58

3.1．系统的主要功能和配置 58

3.1.1．系统的主要功能 58

3.1.2．系统的基本配置 58

3.2．电缆及其运动速度控制 60

3.2.1．电缆的基本特性 60

3.2.2．电缆恒速运动的控制 65

3.3． 电缆运动参数检测原理 66

3.3.1．测量轮和光学编码器 66

3.3.2．运动方向、长度和速度检测原理 66

3.4．深度系统的典型结构 71

3.4.1．FS-D的深度系统结构 71

3.4.2．AG-3的深度子系统结构 72

3.5．仪器运动速度的限制因素 73

第四章 测井信号的地面预处理 76

4.1．预处理器的主要功能 76

4.2．预处理器的结构类型 77

4.2.1．专用处理模块和共用单元组合 77

4.2.2．微机控制的电子功能单元组合 80

4.3．预处理器的典型结构 84

4.3.1．声波仪器信号预处理模块 84

4.3.2．倾角仪数据帧预处理模块 86

4.3.3．生产测井P1数据帧预处理模块 88

4.3.4．裸眼井测井B1数据帧预处理模块 90

4.3.5．后端预处理器 94

4.3.6．微机控制型的预处理器 102

5.1．仪器电源的功能及其供电特征 107

第五章 下井仪器电源及其供电方法 107

5.2．测井系统中配置的电源 108

5.2.1．裸眼井测井系统的一种配置方案 108

5.2.2．生产井测井系统的一种配置方案 110

5.3．供电的传输方法 112

5.3.1．多芯电缆的多电源传输 112

5.3.2．同轴电缆的电源传输 115

第六章 计算机和微机总线 117

6.1．总线的概念和功能 117

6.1.1．总线概念 117

6.1.2．总线分类及其功能 118

6.2．若干总线性能 120

6.2.1．EIA RS总线 120

6.2.2．单总线和Q总线 125

6.2.3．IEEE—488总线 131

6.2.4．IEEE—P1014总线 134

第七章 测井系统应用的计算机 139

7.1．计算机应用的概况 139

7.1.1．计算机在测井系统中的主要功能 139

7.1.2．关于若干概念 139

7.2．HP1000A900计算机 141

7.2.1．基本性能 141

7.2.2．基本系统的配置 142

7.2.3．寻址方式和地址的生成 143

7.2.4．A900计算机接口特点 144

7.2.5．指令集及其格式 147

7.3．PDP-11/23计算机 148

7.3.1．基本性能和系统的配置 148

7.3.2．寻址的方式和地址的生成 150

7.4．68000微型计算机 154

7.4.1．基本性能和系统的配置 154

7.3.3．指令及其格式 154

7.4.2．寻址和地址的生成 158

7.4.3．指令及其基本格式 158

7.4.4．68000微计算机接口 159

7.5．CDP1802微处理器 162

7.5.1．1802的性能和结构 162

7.5.2．1802指令集 164

7.6．Micro VAXⅡ微机主要特征 164

8.2．程序和数据存储设备 166

8.2.1．盘式磁带机 166

8.1．终端和外围设备概述 166

第八章 计算机近程外围设备 166

8.2.2．盒式磁带机 167

8.2.3．磁盘机 168

8.3．记录子系统 170

8.3.1．记录器 171

8.3.2．记录器和监视器的控制接口 171

8.3.3．实时显示器——测井数据监视器 173

8.4．绘图仪和行打印机 174

8.4.1．绘图仪 174

8.4.2．行打印机 174

8.5．操作台——人机交互作用终端 174

第二篇 信息的编码、调制和传输 176

第九章 远程数据传输概况 176

9.1．若干概念 176

9.2.2．远程数据传输 177

9.2.1．近程数据传输 177

9.2．近程和远程传输数据的特点 177

9.3．常用的基本代码信号形式 180

9.4．传输速度和影响它的因素 182

9.4.1．数据传输率 182

9.4.2．影响传输速率的因素 183

第十章 编码和译码 185

10.1．编码技术概述 185

10.1.1．编码概念和编码的原因 185

10.1.2．编码技术分类 186

10.1.3．编码增益 190

10.1.4．编码约束 191

10.2．奇偶检查和循环冗余检查码生成 192

10.2.1．简单的奇偶检查代码 193

10.2.2．多项式码 195

10.2.3．循环码 199

10.2.4．卷积码 201

10.3．译码技术 203

10.3.1．译码技术的概况 203

10.3.2．循环码的译码技术 204

第十一章 调制和解调 207

11.1．概述 207

11.1.1．调制的概念和必要性 207

11.1.2．调制的分类 207

11.1.3．调制解调器的选择 209

11.2．连续波做为载波的调制和解调 209

11.2.1．幅度的调制和解调 209

11.2.2．调频和调相及其解调 212

11.3.1．脉冲序列及其调制的概念 215

11.3．脉冲序列做为载波的调制和解调 215

11.3.2．脉冲幅度的调制 216

11.3.3．脉冲时间和频率的调制 217

11.3.4．脉冲编码调制和增量调制 219

11.4．二进制代码的键控调制 223

11.4.1．幅移键控和频移键控 223

11.4.2．相移键控 224

11.5．调制系统的比较 228

第十二章 数据传输多路化 231

12.1．单路和多路传输概念 231

12.2．频分多路化 232

12.2.1．频率分割原理 232

12.2.2．频率分割的典型系统 232

12.3.1．时间分割原理及分割类型 234

12.3．时分多路化 234

12.3.2．时间分割多路的典型系统 235

12.4．极性分割及其与模拟信号分时和混合多化 237

12.4.1．极性分割和数模分时及混合原理 237

12.4.2．一个典型系统 238

12.5．传输系统的比较 239

第十三章 数据通信协议和传输方案 241

13.1．通信协议的概述 241

13.1.1．系统需要协议 241

13.1.2．开放系统互连体系结构的七层模式 242

13.2．并行和串行链路的协议 243

13.2.1．传输方式和同步 243

13.2.2．异步串行链路协议 244

13.2.3．同步串行链路协议 244

13.2.4．网络有关的协议 246

13.3.1．一种核仪器子系统遥测方案 247

13.3．测井系统中典型传输方案 247

13.3.2．AMS-3系统的遥测方案 248

13.3.3．AG-3系统一个遥测方案 249

13.3.4．FS-D系统一个遥测方案 250

13.3.5．一个全双工的遥测方案 251

13.3.6．HSTL遥测方案 252

13.3.7．预处理器至主机的一种数据结构 253

第十四章 数据传输差错的检查 255

14.1．数据发生差错的主要影响因素 255

14.1.1．信号能量在传输线上的衰减 255

14.1.2．波形畸变 256

14.1.3．噪声和干扰的影响 257

14.2．查错和纠错的基本方法 260

14.2.1．差错的检查方式 260

14.2.2．CRCC生成和差错检查原理 263

第十五章 系统的控制 267

15.1．概述 267

15.2．系统控制的配置及其功能 268

15.2.1．手动控制 268

15.2.2．硬件的自动控制 268

15.2.3．软件的控制 272

15.3．典型的系统数据流程序 282

15.3.1．同步传输数据流程 282

15.3.2．异步传输数据流程 286

第十六章 传输系统的几个基本关系 290

16.1．数据帧长与数据传输位速率、数据位数和数据源数之间的基本关系 290

16.2．传输数据位速率、采样频率、噪声特性和传输链路通带特性之间基本关系 293

16.3．系统工作定时周期、频率计数或脉冲计数处理，二进制数据位和频率间的基本关系 295

16.4．仪器运动速度、垂直地层方向每英尺采样点数和处理一个点的最小时间的基本关系 298

第三篇 测井系统可靠性和数据质量 300

第十七章 系统的可靠性 300

17.1．可靠性概述 300

17.1.1．可靠性概念及其涉及的因素 300

17.1.2．可靠性是一个综合设计 301

17.2．可靠性设计 306

17.2.1．可靠性设计涉及的因素 306

17.2.2．常用的结构模型及其数学模型 307

17.2.3．可靠性设计的若干问题 310

17.3．系统的可维修性设计 319

17.3.1．可维修性设计概述 319

17.3.2．硬件可维修性设计 320

17.3.3．软件可维修性设计 321

17.3.4．定位和排出故障的基本程序 323

17.4．操作人员的可靠性 325

17.4.1．人、设备和环境之间的作用 325

17.4.2．以人为中心设计可操作性环境 325

第十八章 测井数据质量的控制 327

18.1．测井数据质量概念和涉及的因素 327

18.2．裸眼井测井数据质量的控制 327

18.2.1．数据文件和图象的质量 327

18.2.2．刻度 328

18.2.3．操作技术 330

18.2.4．数据质量 332

18.3．生产井测井数据的质量控制 334

18.3.1．生产井测井仪器的测量项目 334

18.3.2．质量控制的几个方面 334

参考文献 337