摘要： 螺绕环式激励是一种相较于电极型和线圈型聚焦激励更适合随钻电阻率成像测井的激励方式,本文针对螺绕环式激励发射技术做出了一系列探究.设计实验对螺绕环式激励的电气特性进行了探究,结果表明螺绕环式激励装置可以等效为一种多匝对单匝的非理想变压器,其初次级电压比等于匝数比,但初次级电流比和功率比具有非线性且存在输出功率上限.从电磁理论出发,对螺绕环进行了参数优化,最终选取截面积为1 cm2的铁基纳米晶材料作为磁芯,用漆包铜线密绕100匝制成螺绕环发射装置,设定激励频率为1 kHz.基于数字信号处理器DSP和直接数字频率合成器DDS设计了信号发射电路,产生频率和幅度可调的交变信号用以驱动螺绕环发射装置.以无磁钢筒代替钻铤,设计带螺绕环的纽扣电极作接收装置,用电阻器件代替地层和钻井液泥浆进行物理模拟实验,实验结果表明测量的视地层电阻和真实电阻之间具有很高的相关性,所设计的信号发射电路配合螺绕环发射装置适用于随钻电阻率成像测井仪,相应成果对于螺绕环式随钻电阻率成像仪器的研发具有较强的参考价值.

关键词: 螺绕环, 电气特性, 磁芯, 激励条件, 发射电路, 物理模拟