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37×86数控测井系统

作者:天乙数控机床时间:2021-04-15619次浏览

信息摘要:

37(86数控测井系统郭麦成,熊晓东(江汉石油学院计算机科学系,湖北荆州434102)以工业控制微型机为核心,高速显示的记录外设为基本组成,对CLS3700数控测系统进行改造为3X86数控测

37(86数控测井系统郭麦成,熊晓东(江汉石油学院计算机科学系,湖北荆州434102)以工业控制微型机为核心,高速显示的记录外设为基本组成,对CLS3700数控测系统进行改造为3X86数控测系统,其系统软件是利用BORLANDC++开发的数控测软件。介绍了3X86数控测系统的硬件组成和系统软件的主要功能,分析了影响测实时性和速度的原因并提出了解决的方法。

  数控测;实时测;信息处理;数据处理CLS3700测井系统是我国20世纪80年代中叶从美国ATLAS测井公司引进的数控设备,在我国的石油勘探与开发中发挥了重要作用。从整体性能来看,CLS3700测井系统**于国产各类数控测井设备,但它的主机及部分外设已显得相当落后因此,改造CLS3700测井系统为37(86数控测井系统,使其功能扩充甚至升级显得很有必要从1995年开始于对辽河油田CLS3700测井系统的改造到目前完成大庆油田的改造,硬件、软件都相当完善,测井效果达到并部分超过原测井系统,功能上还进行了扩充1系统硬、改件改造1.1硬件改造示波器82(热敏改造CLS3700数控测井系统的硬件思想:用工业控制微机系统(586主机键盘软驱硬盘、CRT显示器等)和热敏绘图打印机,取代原数控测井系统的3782计算机箱体和通用外设(硬盘机、2个磁带机、2个CRT绘图仪、CRT显示器和电传打字机),保留总线和专用外设;设计总线仿真卡,把微机总线信号转换为总线仿真卡对应的原主机与外设打交道的多路总线信号。在外设看来,原数控测井系统的主机依然存在。对于挂接在CLS3700的选择总线上的高速A/D通道,专门设计一个接口卡,直接插在586微机的I/O插槽上86数控测井系统硬件结构图其中ISA/MUX总线转换器即为总线仿真卡,原主机的多路总线挂接到ISA/MUX总线转换器上1.2软件改造CLS3700数控测井系统软件虽然显得比较陈旧且操作员深感不便,但它毕竟是技术含量高涉及面广、功能完善的系统软件。将CLS3700改造为3X86数控测井系统,由于这两个系统的计算机主机完全不同,硬件环境发生了很大变化,因此,CLS3700的系统软件不可能在3X86系统上直接运行,需要重新设计。3X 86数控测井系统软件采取“仿真”和“重新开发”相结合的设计思想对于与3752/3764或井下仪器打交道的部分软件,以及特殊处理和数据滤波部分软件,采用“仿真”;而对于与界面、数据八八接线控制双计程表。,<1软驱I高速数据采集卡总线58主机CR显示器3X86数控测井系统硬件结构键盘作2bMi196Ackd男UC1985年大a学硕士副Hh现1计算机应用的研究与教学工作:http://ww.cnki.net记录、实时采集实时控制绘图仪绘图有关的软件,则完全采取“重新开发”3X86数控测井系统按功能分为系统诊断、仪器刻度、常规测井、变密度测井、倾角测井、记录回放、服务表和图头8个功能软件,每个功能软件都采用模块化程序设计方法8个功能软件的调用由主控程序来进行。这种程序结构的好处是:功能独立,相互影响小,占用宝贵的内存资源量小,易于扩充,可提高系统的可靠性,也可提高测井速度各个功能软件,大的方面由两部分组成,实现功能的程序和规定具体操作的服务表部分。程序包括了各种测井方法的共同性问题,测井服务表表示了各种测井仪器的特性、仪器的类型及仪器串,规定了测井程序的运行操作、控制、记录和绘图的曲线、绘图的区域和比例及各个曲线的滤波方法等2实时测井程序实时测井程序是被包含在常规测井软件、变密度测井软件和倾角测井软件中,是用在井场进行现场测井作业的程序,是整个3X 86测井系统软件的核心。主要完成的功能是:①测井操作控制;②测井记录,把测井数据以数字化形式记录在磁盘上和以曲线绘图在热敏打印机上;③测井数据,以曲线形式显示在CRT显示器上,作为系统监视;④按一定采样率采集低频模拟测井数据;⑤数据处理,如滤波、深度对齐、特殊计算等。

  实时测井程序和测井服务表一起使用,工作流程如程序初始化要完成的工作:①根据服务表提供的各种仪器的特性、控制命令,对下井仪器进行初始化;②依据服务表对CRT绘图仪绘制曲线的定义,对CRT绘图仪的绘制比例进行计算并绘制刻度标尺和图头信息;③依据服务表对记录曲线数据的定义,组织数据文件的文件格式头信息循环等待状态等待控制命令和中断信号的到来,当中断信号来时,程序进入中断处理程序。对深度中断和声波中断处理程序,给出要进行实时采样的标记及对定时电路进行赋值等操作。循环等待程序根据实时采样的值决定进入实时采样处理程序,依据服务表中的命令及对下井仪器串的采样顺序、参数规定,进行测量和测量值的处理(深度对齐处理滤波处理、特殊计算处理、实时控制分析),处理之后进入输出处理程序,记录、绘图和显示测量值。当在循环等待程序中,有键盘键入命令,则进入实时命令处理程序,进行命令分析及处理在实时测井过程中,影响测井实时性和速度的因素有以下几个方面:绘图输出、CRT曲线显示、磁盘记录、中断处理2.1绘图输出程序绘图输出使用中国石油天然气集团公司推荐使用的PRINTREXModel820热敏打印机绘图程序要在实时测井时绘制测井曲线,为了提高绘制速度和确保测井的实时性,可采取以下措施:①把在绘图过程中需要使用的“十9‘和”字符点阵数据在初始化调入内存,形成内存小字库,避免在实时绘图过程中从硬盘字库中调点阵数据②输出到热敏绘图打印机的绘图数据,直接送入打印机接口,并采取过后检测技术,即一次输出一批绘图数据,直到再次需要输出绘图数据时检测打印机接口状态③采用Bresenham算法对绘制曲线进行平滑处理,使绘制出的曲线更接近于地层的真实变化2.2CRT显示程序在实时测井过程中,人机对话、测井监控以及大部分功能的实现,都在实时测井CRT显示程序下完成。实时测井CRT显示程序具体功能为:①生成一个屏幕窗口格式屏幕窗口格式由4部分组成:左上角的状态显示区,右上方的实时测井曲线显示区,左下角的命令输入及显示区,右下方的实时测井数据显示区组成②按测井服务表所要求的曲线数、坐标位置横向比例尺及测井数据实时地在屏幕上绘制测井曲线③能实时地显示测井的具体状态和各种井下仪器所采集到的具体值,这些值与测井曲线相对应④能随时响应测井过程中的各种命令,命令用键盘输入,并在窗口格式命令区显示出来⑤能随时响应2键冻结d2键,翻页3键在实时测井CRT显示程序中,测井曲线显示速度主要受曲线显示区屏幕滚动的影响,为了提高CRT显示程序的运行速度和测井的实时性,直接对CRT显示缓冲区进行操作,对屏幕滚动显示方式采取嵌汇编指令到(T语言指令中,以提高显示曲线的速度。

  2.3磁盘记录程序在磁盘记录中影响记盘速度主要是磁盘启动寻找写入数据的柱面和扇区时间程序中为了不要频繁写数据到磁盘影响实时采集数据,但又不要在测井出现故障时丢失数据,在内存中开辟文件缓冲区,把要写入磁盘的数据暂时存于文件缓冲区,文件缓冲区满时存入磁盘文件缓冲区的大小的定义是受到测井时两次深度间隔的*小时间与处理时间、显示和绘图时间之和的*大值之差的限制。

  2.4中断处理在实时测井过程中,需要用到深度中断、外部定时中断和声波中断,这些中断的到来都是和输入输出操作相关这些操作如与绘图、CRT显示、磁盘记录操作发生输入输出总线争用,就会引起系统的不稳定,甚至死机为了解决这些问题,采取如下措施:①绘图、CRT显示磁盘记录操作放在不会产生中断的时间内处理;②对涉及到数据采集的深度中断和声波中断只在中断处理程序中做中断已到标记,而在主程序中按优先级高低的顺序排队处理;③所有中断处理程序只处理*简单的任务,并且各个中断的时间分开,避免中断嵌套3应用分析声波测井是在相邻的两个深度中断之间发射4次声波逻辑,采集声波时差声波逻辑发射及数据采集处理的时间顺序如当深度中断到时,深度中断处理程序对外部定时器设置发射声波逻辑的时间间隔值时间间隔值依据当时的测井速度确定,可设置为100ms,50ms,30ms,并开放外部定时中断和声波中断当**次外部定时中断到时,发射第1个声波逻辑,声波中断到时采集声波全波列数据,计算第1个声波时差然后是第2第3个声波逻辑及处理工作第4次外部定时中断到时,发射第4个声波逻辑,关闭外部定时中断,然后开始处理上次的声波采集值,并进行记录、绘图和显示等工作等第4个声波中断到时采集本次深度中断的*后一次声波全波列值,关闭声波中断,等待下次深度中断需要说明的是,绘图输出程序和CRT显示程序从宏观上是同时在进行绘图和显示,微观上是串行的分时操作操作过程为:①检测绘图仪接口状态,查看是否可送数据,可送数据时,送数据到绘图仪接口;②检测CRT接口状态,查看是否可送数据,可送数据时,再送数据到CRT显示缓冲区;③重复①和②直到所有数据处理完这种方法可以减少检测接口状态的时间,提高测井的实时性和测井速度。

  86数控测井系统,经过几十口井次现场试验,取得了合格的测井资料。整个系统使用灵活方便,易于扩展,达到稳定可靠该系统的研制成功为改造我国引进的大批CLS3700数控系统做了出有意义的一步,它的经济效益和社会效益都是很高的

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