一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法
【專利摘要】一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法，可以在隨鉆電阻率測量裝置進行測量之前自動進行頻率調(diào)諧，合理設置電路、調(diào)節(jié)元器件的參數(shù)，以保證較好的靈敏度，使隨鉆電阻率測量裝置在最優(yōu)諧振頻率下工作。即使當溫度或者其他環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時，也可以及時進行調(diào)整，以適應周圍環(huán)境參數(shù)的改變，有效地避免了傳統(tǒng)的隨鉆電阻率測量裝置在實際工作中其最優(yōu)諧振頻率與預先設定好的諧振頻率不符，致使測量不夠精準的問題，極大地提高了隨鉆電阻率測量裝置測量數(shù)據(jù)的準確性。
【專利說明】一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油、天然氣鉆井作業(yè)隨鉆測量領域，具體地說是一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球?qū)κ?、天然氣需求的日益增多，隨鉆電阻率測量裝置有了長足的進步與發(fā)展。如圖1所示是一種常用的隨鉆電阻率測量裝置，它包括一個鉆桿100和一個鉆頭101，以及一對用于發(fā)送電磁信號到周圍地層的發(fā)射器Tl和T2，一對用于接收電磁信號的接收器Rl和R2。測量經(jīng)過接收器Rl和R2的電磁信號，即可得到距鉆桿一定距離的地層電阻率。將接收器Rl和R2置于不同的位置，就可以實現(xiàn)不同探測深度的探測，合理設置接收器Rl和R2的間距，可以獲得較好的垂直分辨率。
[0003]由于發(fā)射器Tl和T2 —般工作在兩個以上的頻率，假設工作頻率為fl和f2，需要將其與Rl和R2的頻率預先調(diào)諧到適當?shù)念l率點，以提高信號發(fā)送到系統(tǒng)的信噪比。這一調(diào)諧過程通常通過如圖2所示的雙共振頻率調(diào)諧電路來完成，所述雙共振頻率調(diào)諧電路包括隨鉆測井儀的天線線圈201 ;調(diào)諧電感器LI，與之并聯(lián)的電容器C2，另一個調(diào)諧電容器Cl與所述調(diào)諧電感器LI等效并聯(lián)并連接所述天線線圈201 ;用于阻抗匹配的變壓器202和工作在固定頻率的發(fā)射源203。圖2所示的雙共振頻率調(diào)諧電路可以被調(diào)諧產(chǎn)生兩個諧振頻率，如圖3中的實線所示。眾所周知隨鉆電阻率測量裝置通常工作在很寬的溫度范圍內(nèi)，如_40°C至150°C。因此，天線和調(diào)諧電路的諧振頻率有可能隨溫度和其它環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化，如圖3中的虛線所示，由于溫度的變化增益減少，諧振曲線顯著向下移動。由于天線線圈的頻率基本都是在工廠設定好的，在實際使用時不會根據(jù)具體情況進行調(diào)整，導致此時整個隨鉆電阻率測量裝置將有較低的靈敏度和信噪比，進而使得電阻率測量不準確，特別是在高電阻率地層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于當溫度或者其他環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時，隨鉆電阻率測量工具最優(yōu)諧振頻率與預先設定好的諧振頻率不符，致使測量不夠精準，從而提出一種可以在隨鉆電阻率測量工具進行測試之前自動進行頻率調(diào)諧的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)。
[0006]一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，包括:
[0007]接收天線，設置在接收模塊的軸向方向上的鉆具套管上，用于接收電磁波信號，所述接收模塊將所述電磁波信號轉(zhuǎn)換成電信號；
[0008]幅度檢測器，與所述接收模塊連接，用于檢測獲得的所述電信號的振幅信息并發(fā)送給控制器；
[0009]所述控制器，連接所述幅度檢測器，用于根據(jù)所述振幅信息計算幅值比和/或相位差，確定最優(yōu)諧振頻率，并控制發(fā)射模塊進行頻率調(diào)整；
[0010]所述發(fā)射模塊，與所述控制器連接，用于控制發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0011 ] 進一步地所述發(fā)射模塊還包括:
[0012]第一信號發(fā)生器，與所述控制器連接，發(fā)送第一頻率信號給功率放大器，其中所述第一頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制；
[0013]功率放大器，與所述第一信號發(fā)生器連接，放大所述第一頻率信號并傳遞給發(fā)射調(diào)諧電路；
[0014]所述發(fā)射調(diào)諧電路，一端與所述功率放大器連接，另一端耦合發(fā)射天線，控制所述發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0015]進一步地所述接收模塊還包括:
[0016]接收調(diào)諧電路，與所述接收天線連接，用于接收所述電磁波信號，轉(zhuǎn)換成電信號，并發(fā)送給低噪聲放大器；
[0017]所述低噪聲放大器，與所述接收調(diào)諧電路連接，將所述電信號放大并發(fā)送給混頻器；
[0018]第二信號發(fā)生器，與所述控制器連接，用于發(fā)送第二頻率信號給所述混頻器，其中所述第二頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制；
[0019]所述混頻器，分別與所述低噪聲放大器和所述第二信號發(fā)生器連接，將所述電信號與所述第二頻率信號混合并發(fā)送給中頻濾波器；
[0020]所述中頻濾波器，與所述混頻器連接，濾掉高頻分量，并發(fā)送給中頻放大器；
[0021]所述中頻放大器，與所述中頻濾波器連接，放大并獲得所述電信號，發(fā)送給所述幅度檢測器。
[0022]進一步地所述發(fā)射調(diào)諧電路為常規(guī)雙共振頻率調(diào)諧電路。
[0023]進一步地還包括激活模塊，用于按照一定激活方式自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
[0024]進一步地所述發(fā)射天線的數(shù)量可以為一個、兩個或者多個。
[0025]進一步地所述控制器為微處理器或數(shù)字信號處理器。
[0026]一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，包括如下步驟:
[0027]S1:接收天線接收電磁波信號，接收模塊將所述電磁波信號轉(zhuǎn)換成電信號；
[0028]S2:幅度檢測器檢測獲得的所述電信號的振幅信息并發(fā)送給控制器；
[0029]S3:所述控制器根據(jù)所述振幅信息計算幅值比和/或相位差，確定最優(yōu)諧振頻率，并控制發(fā)射模塊進行頻率調(diào)整；
[0030]S4:所述發(fā)射模塊控制發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0031]進一步地所述步驟S4具體包括:
[0032]S41:第一信號發(fā)生器發(fā)送第一頻率信號給功率放大器，其中所述第一頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制；
[0033]S42:功率放大器放大所述第一頻率信號并傳遞給發(fā)射調(diào)諧電路；
[0034]S43:所述發(fā)射調(diào)諧電路控制所述發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0035]進一步地所述步驟SI具體包括:[0036]S11:接收調(diào)諧電路接收所述電磁波信號，轉(zhuǎn)換成電信號，并發(fā)送給低噪聲放大器；
[0037]所述低噪聲放大器將所述電信號放大并發(fā)送給混頻器；
[0038]第二信號發(fā)生器發(fā)送第二頻率信號給所述混頻器，其中所述第二頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制；
[0039]S12:所述混頻器將所述第二電信號與所述第二頻率信號混合并發(fā)送給中頻濾波器；
[0040]S13:所述中頻濾波器濾掉高頻分量，并發(fā)送給中頻放大器；
[0041]S14:所述中頻放大器放大并獲得所述電信號，發(fā)送給所述幅度檢測器。
[0042]進一步地所述發(fā)射調(diào)諧電路為常規(guī)雙共振頻率調(diào)諧電路。
[0043]進一步地還包括激活步驟，按照一定激活方式自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
[0044]進一步地所述激活方式包括設定溫度閾值，超過所述溫度閾值自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
[0045]進一步地所述激活方式包括設定時間周期，按照所述時間周期自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
[0046]進一步地所述發(fā)射天線的數(shù)量可以為一個、兩個或者多個。
[0047]進一步地所述控制器為微處理器或數(shù)字信號處理器。
[0048]本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
[0049](I)本發(fā)明所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法，可以在隨鉆電阻率測量裝置進行測量之前自動進行頻率調(diào)諧，合理設置電路、調(diào)節(jié)元器件的參數(shù)，以保證較好的靈敏度，使隨鉆電阻率測量裝置在最優(yōu)諧振頻率下工作。即使當溫度或者其他環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時，也可以及時進行調(diào)整，以適應周圍環(huán)境參數(shù)的改變，有效地避免了傳統(tǒng)的隨鉆電阻率測量裝置在實際工作中其最優(yōu)諧振頻率與預先設定好的諧振頻率不符，致使測量不夠精準的問題，極大地提高了隨鉆電阻率測量裝置測量數(shù)據(jù)的準確性。
[0050](2)本發(fā)明所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法，結(jié)合隨鉆電阻率測量工具的自身特點提供了多種激活調(diào)頻裝置的方式。優(yōu)選為設置溫度閾值與設定激活周期兩種，即當溫度變化達到給定的閾值或者當達到頻率優(yōu)化一個給定的周期時，自動開始對隨鉆電阻率測量工具進行頻率調(diào)諧。當找到最優(yōu)諧振頻率，按照最優(yōu)諧振頻率執(zhí)行?？梢愿鶕?jù)不同的情況進行設定與選擇，具有極大的靈活性。
[0051](3)本發(fā)明所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置及方法，整體電路結(jié)構簡單，所選用的元器件均為現(xiàn)有技術中常規(guī)使用的，易于實現(xiàn)，可以滿足工業(yè)對使用成本的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0053]圖1是現(xiàn)有技術中的一種隨鉆電阻率測量工具；
[0054]圖2是現(xiàn)有技術中的一種雙共振頻率調(diào)諧電路；[0055]圖3是圖2所示的諧振曲線漂移示意圖；
[0056]圖4是一種實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置的結(jié)構圖；
[0057]圖5是一種實施例所述的雙共振頻率調(diào)諧電路；
[0058]圖6是一種實施例所述的最優(yōu)諧振頻率動態(tài)調(diào)諧過程示意圖；
[0059]圖7是一種實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法流程圖。
[0060]圖中附圖標記表示為:100-鉆柱，101-鉆頭，201-天線線圈，202-變壓器，203-固定頻率的發(fā)射源，701-控制器，702-第一信號發(fā)生器，703-第二信號發(fā)生器，704-功率放大器，705-發(fā)射調(diào)諧電路，706-發(fā)射天線，707-混頻器，708-低噪聲放大器，709-接收調(diào)諧電路，710-接收天線，711-中頻濾波器，712-中頻放大器，713-幅度檢測器，501-先前的最優(yōu)諧振頻率，502-當前的最優(yōu)諧振頻率曲線。
【具體實施方式】
[0061]實施例1
[0062]本實施例所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，如圖4所示，包括:
[0063]接收天線710，設置在接收模塊的軸向方向上的鉆具套管上，用于接收電磁波信號，所述接收模塊將所述電磁波信號轉(zhuǎn)換成電信號；幅度檢測器713，與所述接收模塊連接，用于檢測獲得的所述電信號的振幅信息并發(fā)送給控制器701 ;所述控制器701連接所述幅度檢測器713，用于根據(jù)所述振幅信息計算幅值比和/或相位差，確定最優(yōu)諧振頻率，并控制發(fā)射模塊進行頻率調(diào)整；所述發(fā)射模塊，與所述控制器701連接，用于控制發(fā)射天線706按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0064]眾所周知，當諧振電路的固有諧振頻率跟信號源的頻率相同時，電路振幅也將達到峰值，電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。本實施例正是利用這種原理，通過控制器控制改變諧振電路的頻率，繼而使發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0065]本實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，可以在隨鉆電阻率測量裝置進行測量之前自動進行頻率調(diào)諧，合理設置電路、調(diào)節(jié)元器件的參數(shù)，以保證較好的靈敏度，使隨鉆電阻率測量裝置在最優(yōu)諧振頻率下工作。即使當溫度或者其他環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時，也可以及時進行調(diào)整，以適應周圍環(huán)境參數(shù)的改變，有效地避免了傳統(tǒng)的隨鉆電阻率測量裝置在實際工作中其最優(yōu)諧振頻率與預先設定好的諧振頻率不符，致使測量不夠精準的問題，極大地提高了隨鉆電阻率測量裝置測量數(shù)據(jù)的準確性。
[0066]下面結(jié)合附圖4具體闡述本實施例所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。所述發(fā)射模塊還包括:第一信號發(fā)生器702，與所述控制器701連接，發(fā)送第一頻率信號給功率放大器704，其中所述第一頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器701控制；所述功率放大器704，與所述第一信號發(fā)生器702連接，放大所述第一頻率信號并傳遞給發(fā)射調(diào)諧電路705 ;所述發(fā)射調(diào)諧電路705，一端與所述功率放大器704連接，另一端耦合發(fā)射天線706，控制所述發(fā)射天線706按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0067]所述接收模塊還包括:接收調(diào)諧電路709，與所述接收天線710連接，用于接收所述電磁波信號，轉(zhuǎn)換成電信號，并發(fā)送給低噪聲放大器708 ;所述低噪聲放大器708,與所述接收調(diào)諧電路709連接，將所述電信號放大并發(fā)送給混頻器707 ;第二信號發(fā)生器703，與所述控制器701連接，用于發(fā)送第二頻率信號給所述混頻器707，其中所述第二頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器701控制；所述混頻器707，分別與所述低噪聲放大器708和所述第二信號發(fā)生器703連接，將所述電信號與所述第二頻率信號混合，并發(fā)送給中頻濾波器；所述中頻濾波器711，與所述混頻器707連接，濾掉高頻分量，并發(fā)送給中頻放大器712 ；所述中頻放大器712，與所述中頻濾波器711連接，放大所述電信號，發(fā)送給所述幅度檢測器 713。
[0068]其中所述第一頻率信號和所述第二頻率信號的頻率值的數(shù)值設定，均為本領域技術人員常規(guī)的數(shù)值選擇，只需要保證接收調(diào)諧電路的帶寬足夠即可，此處不在贅述。
[0069]所述發(fā)射調(diào)諧電路為常規(guī)雙共振頻率調(diào)諧電路。如圖5所示，包括:變壓器402，與所述功率放大器連接，用于與所述功率放大器產(chǎn)生互感作用，產(chǎn)生最優(yōu)諧振頻率信號；調(diào)諧電感器LI，與所述變壓器串聯(lián)；電容器C2，與所述調(diào)諧電感器LI并聯(lián)；調(diào)諧電容器Cl，一端與所述調(diào)諧電感器LI連接，一端與所述發(fā)射天線耦合。與圖2的區(qū)別在于所述功率放大器發(fā)出的信號頻率是可變的，故其可以動態(tài)的獲得最優(yōu)諧振頻率。由圖6可以發(fā)現(xiàn)先前的最優(yōu)諧振頻率曲線501已經(jīng)發(fā)生偏移，經(jīng)過頻率調(diào)諧后，再次找到當前的最優(yōu)諧振頻率曲線502，保證隨鉆電阻率測量工具在最優(yōu)諧振頻率下工作。
[0070]本實施例還包括激活模塊，按照一定激活方式自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。所述激活方式包括設定溫度閾值，超過所述溫度閾值自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。優(yōu)選地通過所述激活模塊內(nèi)置溫度傳感器來實現(xiàn)。同時所述激活方式還可以包括設定時間周期，按照所述時間周期自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。當然還有其他一些激活方式，此處不在贅述。本領域技術人員應當知曉，上述的激活方式旨在為了充分說明本實施例，并不是為了限制本實施例，其他顯而易見的激活方式亦在本實施例的保護范圍之內(nèi)。
[0071]本實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，結(jié)合隨鉆電阻率測量工具的自身特點提供了多種激活調(diào)頻裝置的方式。優(yōu)選為設置溫度閾值與設定時間周期兩種，即當溫度變化達到給定的閾值或者當達到頻率優(yōu)化一個給定的周期時，自動開始對隨鉆電阻率測量工具進行頻率調(diào)諧。當找到最優(yōu)諧振頻率，按照最優(yōu)諧振頻率執(zhí)行?？梢愿鶕?jù)不同的情況進行設定與選擇，具有極大的靈活性。
[0072]所述發(fā)射天線的數(shù)量可以為一個、兩個或者多個。本實施例優(yōu)選為兩個。本領域技術人員應當知曉，此處的數(shù)量設定只是為了充分說明本實施例，并非用來限制本實施例，其他顯而易見的數(shù)量變化均在本實施例的保護范圍之內(nèi)。
[0073]所述控制器為微處理器或數(shù)字信號處理器。其他的諸如幅度檢測器、第一信號發(fā)生器、功率放大器、低噪聲放大器、第二信號發(fā)生器、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器等均可選用常規(guī)元器件，本領域技術人員應當知曉，故此處不在贅述。
[0074]本實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，整體電路結(jié)構簡單，所選用的元器件均為現(xiàn)有技術中常規(guī)使用的，易于實現(xiàn)，可以滿足工業(yè)對使用成本的需求。
[0075]實施例2
[0076]本實施例所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，如圖7所示，包括如下步驟:
[0077]S1:接收天線接收電磁波信號，接收模塊將所述電磁波信號轉(zhuǎn)換成電信號；
[0078]S2:幅度檢測器檢測獲得的所述電信號的振幅信息并發(fā)送給控制器；[0079]S3:所述控制器根據(jù)所述振幅信息計算幅值比和/或相位差，確定最優(yōu)諧振頻率，并控制發(fā)射模塊進行頻率調(diào)整；
[0080]S4:所述發(fā)射模塊控制發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0081]眾所周知，當諧振電路的固有諧振頻率跟信號源的頻率相同時，電路振幅也將達到峰值，電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。本實施例正是利用這種原理，通過控制器控制改變諧振電路的頻率，繼而使發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0082]本實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，可以在隨鉆電阻率測量裝置進行測量之前自動進行頻率調(diào)諧，合理設置電路、調(diào)節(jié)元器件的參數(shù)，以保證較好的靈敏度，使隨鉆電阻率測量裝置在最優(yōu)諧振頻率下工作。即使當溫度或者其他環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時，也可以及時進行調(diào)整，以適應周圍環(huán)境參數(shù)的改變，有效地避免了傳統(tǒng)的隨鉆電阻率測量裝置在實際工作中其最優(yōu)諧振頻率與預先設定好的諧振頻率不符，致使測量不夠精準的問題，極大地提高了隨鉆電阻率測量裝置測量數(shù)據(jù)的準確性。
[0083]下面具體闡述本實施例所述的一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法。所述步驟S4具體包括:
[0084]S41:第一信號發(fā)生器發(fā)送第一頻率信號給功率放大器，其中所述第一頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制；
[0085]S42:功率放大器放大所述第一頻率信號并傳遞給發(fā)射調(diào)諧電路；
[0086]S43:所述發(fā)射調(diào)諧電路控制所述發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
[0087]所述步驟SI具體包括:
[0088]S11:接收調(diào)諧電路接收所述電磁波信號，轉(zhuǎn)換成電信號，并發(fā)送給低噪聲放大器；
[0089]所述低噪聲放大器將所述電信號放大并發(fā)送給混頻器；
[0090]第二信號發(fā)生器發(fā)送第二頻率信號給所述混頻器，其中所述第二頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制；
[0091]S12:所述混頻器將所述第二電信號與所述第二頻率信號混合并發(fā)送給中頻濾波器；
[0092]S13:所述中頻濾波器濾掉高頻分量，并發(fā)送給中頻放大器；
[0093]S14:所述中頻放大器放大并獲得所述電信號，發(fā)送給所述幅度檢測器。
[0094]其中所述第一頻率信號和所述第二頻率信號的頻率值的數(shù)值設定，均為本領域技術人員常規(guī)的數(shù)值選擇，只需要保證接收調(diào)諧電路的帶寬足夠即可，此處不在贅述。
[0095]所述發(fā)射調(diào)諧電路為常規(guī)雙共振頻率調(diào)諧電路。如圖5所示，包括:變壓器402，與所述功率放大器連接，用于與所述功率放大器產(chǎn)生互感作用，產(chǎn)生最優(yōu)諧振頻率信號；調(diào)諧電感器LI，與所述變壓器串聯(lián)；電容器C2，與所述調(diào)諧電感器LI并聯(lián)；調(diào)諧電容器Cl，一端與所述調(diào)諧電感器LI連接，一端與所述發(fā)射天線耦合。與圖2的區(qū)別在于所述功率放大器發(fā)出的信號頻率是可變的，故其可以動態(tài)的獲得最優(yōu)諧振頻率。由圖6可以發(fā)現(xiàn)先前的最優(yōu)諧振頻率曲線501已經(jīng)發(fā)生偏移，經(jīng)過頻率調(diào)諧后，再次找到當前的最優(yōu)諧振頻率曲線502，保證隨鉆電阻率測量工具在最優(yōu)諧振頻率下工作。
[0096]本實施例還包括激活步驟，按照一定激活方式自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。所述激活方式包括設定溫度閾值，超過所述溫度閾值自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。優(yōu)選地通過所述激活模塊內(nèi)置溫度傳感器來實現(xiàn)。同時所述激活方式還可以包括設定時間周期，按照所述時間周期自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。當然還有其他一些激活方式，此處不在贅述。本領域技術人員應當知曉，上述的激活方式旨在為了充分說明本實施例，并不是為了限制本實施例，其他顯而易見的激活方式亦在本實施例的保護范圍之內(nèi)。
[0097]本實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，結(jié)合隨鉆電阻率測量工具的自身特點提供了多種激活調(diào)頻裝置的方式。優(yōu)選為設置溫度閾值與設定激活周期兩種，即當溫度變化達到給定的閾值或者當達到頻率優(yōu)化一個給定的周期時，自動開始對隨鉆電阻率測量工具進行頻率調(diào)諧。當找到最優(yōu)諧振頻率，按照最優(yōu)諧振頻率執(zhí)行?？梢愿鶕?jù)不同的情況進行設定與選擇，具有極大的靈活性。
[0098]所述發(fā)射天線的數(shù)量可以為一個、兩個或者多個。本實施例優(yōu)選為兩個。本領域技術人員應當知曉，此處的數(shù)量設定只是為了充分說明本實施例，并非用來限制本實施例，其他顯而易見的數(shù)量變化均在本實施例的保護范圍之內(nèi)。
[0099]所述控制器為微處理器或數(shù)字信號處理器。其他的諸如幅度檢測器、第一信號發(fā)生器、功率放大器、低噪聲放大器、第二信號發(fā)生器、混頻器、中頻濾波器、中頻放大器等均可選用常規(guī)元器件，本領域技術人員應當知曉，故此處不在贅述。
[0100]本實施例所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，整體電路結(jié)構簡單，所選用的元器件均為現(xiàn)有技術中常規(guī)使用的，易于實現(xiàn)，可以滿足工業(yè)對使用成本的需求。
[0101]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，包括: 接收天線，設置在接收模塊的軸向方向上的鉆具套管上，用于接收電磁波信號，所述接收模塊將所述電磁波信號轉(zhuǎn)換成電信號； 幅度檢測器，與所述接收模塊連接，用于檢測獲得的所述電信號的振幅信息并發(fā)送給控制器； 所述控制器，連接所述幅度檢測器，用于根據(jù)所述振幅信息計算幅值比和/或相位差，確定最優(yōu)諧振頻率，并控制發(fā)射模塊進行頻率調(diào)整； 所述發(fā)射模塊，與所述控制器連接，用于控制發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，所述發(fā)射模塊還包括: 第一信號發(fā)生器，與所述控制器連接，發(fā)送第一頻率信號給功率放大器，其中所述第一頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制； 功率放大器，與所述第一信號發(fā)生器連接，放大所述第一頻率信號并傳遞給發(fā)射調(diào)諧電路； 所述發(fā)射調(diào)諧電路，一端與所述功率放大器連接，另一端耦合發(fā)射天線，控制所述發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，所述接收模塊還包括: 接收調(diào)諧電路，與所述接收天線連接，用于接收所述電磁波信號，轉(zhuǎn)換成電信號，并發(fā)送給低噪聲放大器； 所述低噪聲放大器，與所述接收調(diào)諧電路連接，將所述電信號放大并發(fā)送給混頻器； 第二信號發(fā)生器，與所述控制器連接，用于發(fā)送第二頻率信號給所述混頻器，其中所述第二頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制； 所述混頻器，分別與所述低噪聲放大器和所述第二信號發(fā)生器連接，將所述電信號與所述第二頻率信號混合并發(fā)送給中頻濾波器； 所述中頻濾波器，與所述混頻器連接，濾掉高頻分量，并發(fā)送給中頻放大器； 所述中頻放大器，與所述中頻濾波器連接，放大并獲得所述電信號，發(fā)送給所述幅度檢測器。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，所述發(fā)射調(diào)諧電路為常規(guī)雙共振頻率調(diào)諧電路。
5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，還包括激活模塊，用于按照一定激活方式自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
6.根據(jù)權利要求1-5任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，所述發(fā)射天線的數(shù)量可以為一個、兩個或者多個。
7.根據(jù)權利要求1-6任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置，其特征在于，所述控制器為微處理器或數(shù)字信號處理器。
8.一種用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:接收天線接收電磁波信號，接收模塊將所述電磁波信號轉(zhuǎn)換成電信號；S2:幅度檢測器檢測獲得的所述電信號的振幅信息并發(fā)送給控制器； S3:所述控制器根據(jù)所述振幅信息計算幅值比和/或相位差，確定最優(yōu)諧振頻率，并控制發(fā)射模塊進行頻率調(diào)整； S4:所述發(fā)射模塊控制發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括: S41:第一信號發(fā)生器發(fā)送第一頻率信號給功率放大器，其中所述第一頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制； S42:功率放大器放大所述第一頻率信號并傳遞給發(fā)射調(diào)諧電路； S43:所述發(fā)射調(diào)諧電路控制所述發(fā)射天線按照最優(yōu)諧振頻率發(fā)射電磁波信號。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述步驟Si具體包括: Sll:接收調(diào)諧電路接收所述電磁波信號，轉(zhuǎn)換成電信號，并發(fā)送給低噪聲放大器； 所述低噪聲放大器將所述電信號放大并發(fā)送給混頻器； 第二信號發(fā)生器發(fā)送第二頻率信號給所述混頻器，其中所述第二頻率信號的頻率和相位可以被所述控制器控制； S12:所述混頻器將所述第二電信號與所述第二頻率信號混合并發(fā)送給中頻濾波器； S13:所述中頻濾波器濾掉高頻分量，并發(fā)送給中`頻放大器； S14:所述中頻放大器放大并獲得所述電信號，發(fā)送給所述幅度檢測器。
11.根據(jù)權利要求8-10任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述發(fā)射調(diào)諧電路為常規(guī)雙共振頻率調(diào)諧電路。
12.根據(jù)權利要求8-11任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，還包括激活步驟，按照一定激活方式自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
13.根據(jù)權利要求8-12任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述激活方式包括設定溫度閾值，超過所述溫度閾值自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
14.根據(jù)權利要求8-12任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述激活方式包括設定時間周期，按照所述時間周期自動開啟整個隨鉆電阻率測量的調(diào)頻裝置。
15.根據(jù)權利要求8-14任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述發(fā)射天線的數(shù)量可以為一個、兩個或者多個。
16.根據(jù)權利要求8-15任一所述的用于隨鉆電阻率測量的調(diào)頻方法，其特征在于，所述控制器為微處理器或數(shù)字信號處理器。
【文檔編號】H03J3/24GK103701434SQ201310697774
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】劉策, 李敬, 吳素明, 王華平, 梁任岳, 任威 申請人:貝茲維儀器(蘇州)有限公司