[实用新型]存储式微电阻率扫描成像的微伏级信号处理电路

说明书

本实用新型公开了一种存储式微电阻率扫描成像的微伏级信号处理电路，包括依次连接的极板纽扣、电流电压变换器、程控放大器、切比雪夫滤波器、模数转换器、数字滤波器、归一化矢量电流卷积计算模块，归一化矢量电流卷积计算模块上设置有电源通信复用接口。本实用新型在极板内就集成了模拟前端，AD采集，数字信号处理，传输等功能，微弱信号无需传送到仪器电子线路处理，极大提高采集精度，极板前放电路具备18BITs（16+2）的分辨能力。本实用新型通过芯片的高集成、数字滤波和电路的厚模设计降低电路板的密度，解决了空间的受限和散热的问题，进而提高可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种小型化存储式微电阻率扫描仪器的微伏级信号处理电路，属于石油测井仪器领域。

背景技术

随着石油勘探难度加大，特别是页岩气开发的大斜度井、超长水平井越来越多，井身结构复杂，井眼条件差，测井难度也越来越大，需要有高时效、低风险和低成本的过钻具存储式测井工艺来完成井况复杂的水平井施工。

目前过钻具存储式测井仪器缺乏阵列化的存储式微电阻率扫描成像测井仪器，在研究岩层层理、岩石结构和地层各向异性，反映井中地质构造、孔隙度及裂缝分布，等方面缺乏相关测井资料，制约了地层精细解释评价。特别对于高阻地层，微电阻率扫描成像的发射信号被极大衰减，极端情况有效测量信号仅有uV级别，对电路的微弱信号处理提出极端的要求。

公开号为104076406A，公开日为2014年10月01日的中国专利文献公开了一种用于常规微电阻率扫描成像的小信号处理电路，通过在所述电路中增加屏蔽装置以及使用差分电路对掺杂在所述小信号电压中的噪声进行滤除，得到干净的小信号电压，进而可以测得准确的地层中两点的电压差。但是，以上述专利文献为代表的微伏级信号调理技术采用分立器件，电路体积大，适合于外径大，内部空间大的常规仪器，但对于外径只有60mm的存储式微电阻率扫描成像测井仪器来说，存在处理复杂、成本高、极板空间不足、温度上升过快等不利因素。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种存储式微电阻率扫描成像的微伏级信号处理电路。本实用新型通过芯片的高集成、数字滤波和电路的厚模设计降低电路板的密度，解决了空间的受限和散热的问题，进而提高可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种存储式微电阻率扫描成像的微伏级信号处理电路，其特征在于：包括依次连接的极板纽扣、电流电压变换器、程控放大器、切比雪夫滤波器、模数转换器、数字滤波器、归一化矢量电流卷积计算模块，归一化矢量电流卷积计算模块上设置有电源通信复用接口。

所述极板纽扣用于发射电流信号，极板纽扣上设置有8颗纽扣。

所述电流电压变换器为IV变换器。

所述程控放大器用于根据不同信号幅度选择最合适的放大倍数，使整个模拟电路工作于线性区。

所述切比雪夫滤波器用于使有效发射电压信号通过。

所述模数转换器采用18Bit1、6Mps全差分输入 SAR型 ADC。

所述数字滤波器采用64阶FIR型数字滤波器。

所述归一化矢量电流卷积计算模块用于计算其模与相位求得真实信号的有效值。

所述电源通信复用接口采用电力载波通信作为通信与电源复用的接口。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型用于外径60mm的存储式微电阻率扫描成像的小信号处理电路，能够对掺杂在所述小信号中的噪声进行滤除，得到干净的小信号电压，进而可以测得准确的地层中两点的电压差，为电阻率的测量提供了方便，同时简化了极板电路设计。