井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種地球物理勘探中微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計，尤其設(shè)及在高溫環(huán) 境下井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中模擬調(diào)理電路的優(yōu)化設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在我國中高滲透性油田的開發(fā)難度越來越大，低滲透油田卻越來越多，而在 低滲透油田的開發(fā)過程中，壓裂技術(shù)是增產(chǎn)的一項重要措施，對壓裂所產(chǎn)生的裂縫的監(jiān)測 為油田的后續(xù)生產(chǎn)開發(fā)提供指導(dǎo)。常規(guī)的壓裂監(jiān)測技術(shù)，如傾斜測量、井溫測量、放射性測 量、W及電位法等壓裂監(jiān)測技術(shù)都具有一定的局限性，不能夠完全有效的對壓裂產(chǎn)生的裂 縫的長度、高度、寬度W及方位角進行監(jiān)測，而井下微地震壓裂監(jiān)測技術(shù)卻能夠很好的解決 上述問題，該技術(shù)通過在鄰井中布設(shè)檢波器來監(jiān)測壓裂井在壓裂過程中產(chǎn)生的微地震信 號，獲取微地震事件的震源信息，所W井下微地震數(shù)據(jù)采集對于壓裂監(jiān)測具有重要的意義。
[0003] 與地面微地震數(shù)據(jù)監(jiān)測不同，井下的微地震監(jiān)測面臨著高溫高壓的挑戰(zhàn)，而 且隨著壓裂深度的增加，當(dāng)壓裂深度達(dá)到3000米至5000米時，井下的溫度可能達(dá)到 12(TC-150°C，環(huán)境的惡劣性為數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計增加了難度。所W在整套儀器的開發(fā)過 程中均選取耐高溫的元器件，微地震信號比較微弱，而惡劣的工作環(huán)境使得數(shù)據(jù)采集器的 本體噪聲也成為限制微地震有效信號拾取的限制因素，所W，降低微地震數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)模 擬調(diào)理電路的本體噪聲是提高微地震數(shù)據(jù)檢測能力的有效手段，而在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，前 端放大器的噪聲降低了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的最小分辨能力，較大的本體噪聲可能淹沒微地震信 號，所W如何降低模擬調(diào)理電路的噪聲是提高信號監(jiān)測能力的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種井下微地震數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)模擬調(diào)理單元優(yōu)化的電路。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是通過有源器件并聯(lián)法來對微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的模 擬調(diào)理單元進行優(yōu)化設(shè)計，通過=片雙通道=極管并聯(lián)的匹配結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)地震檢波器 和采集電路的噪聲匹配，針對井下高溫的環(huán)境，在實施該方案采取了恒跨導(dǎo)式參考源的結(jié) 構(gòu)達(dá)到對=極管的匹配結(jié)構(gòu)和易受溫度影響的電流源進行溫度補償。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] 井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路，是由恒跨導(dǎo)偏置電路的電流 源和=極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)與差分放大電路鏈接構(gòu)成。
[0008] 所述的S極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)是由S片雙通道S極管MAT01并聯(lián)構(gòu)成。
[0009] 所述的恒跨導(dǎo)偏置電流源是由電流鏡I經(jīng)電流鏡II與電流鏡V連接，電流鏡I經(jīng) 電流鏡III與電流鏡IV連接，電流鏡II與電流鏡IV連接，電流鏡V與電流鏡VI連接構(gòu)成，電流 鏡VI與電流鏡W連接。
[0010] 有益的效果；與現(xiàn)有的井下儀器直接對檢波器采集的信號進行常規(guī)的放大相比， 通過=極管的并聯(lián)匹配方案可w實現(xiàn)地震檢波器和采集電路的噪聲匹配來降低采集板的 噪聲的目的，在S極管的并聯(lián)的匹配方案中，MOS受溫度的影響較大，所W對方案中的S極 管的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了優(yōu)化，在電流源的設(shè)計中采用恒跨導(dǎo)參考源，達(dá)到溫度補償?shù)?效果，減小了溫度的影響，進而達(dá)到了降低噪聲的目的。
【附圖說明】
[0011] 圖1井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路
[0012] 圖2為S片雙通道S極管MT01并聯(lián)的匹配電路
[0013] 圖3恒跨導(dǎo)偏置的電流源結(jié)構(gòu)框圖
[0014] 圖4為圖1的電路圖 [001引 圖5為圖2的電路圖
[0016] 圖6為圖3的電路圖
[0017] 圖7為現(xiàn)有的井下模擬調(diào)理電路結(jié)構(gòu)
[0018] 圖8為動圈式檢波器工作示意圖
[0019] 圖9為〇皿12400動圈式檢波器輸出模型
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0021] 井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路，是由恒跨導(dǎo)偏置電路經(jīng)電流 源和=極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)與差分放大電路鏈接構(gòu)成。
[0022] 所述的=極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)是由=片雙通道=極管并聯(lián)構(gòu)成。
[0023] 所述的恒跨導(dǎo)偏置電流源是由電流鏡I經(jīng)電流鏡II與電流鏡V連接，電流鏡I經(jīng) 電流鏡III與電流鏡IV連接，電流鏡II與電流鏡IV連接，電流鏡V與電流鏡VI連接構(gòu)成，電流 鏡VI與電流鏡W連接。
[0024] 運算放大器的輸入噪聲主要包含S部分，輸入噪聲電壓V。，輸入噪聲電流I。，W及 由信號源內(nèi)阻氏引起的奈奎斯特噪聲r" = 馬，則運算放大器總的輸入噪聲為
[00 巧]
【主權(quán)項】
1. 一種井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路，其特征在于，是由恒跨導(dǎo) 偏置電路的電流源和三極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)與差分放大電路鏈接構(gòu)成。
2. 按照權(quán)利要求1所述的井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路，其特征 在于，三極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)是由三片雙通道三極管MATOl并聯(lián)構(gòu)成。
3. 按照權(quán)利要求1所述的井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路，其特征 在于，恒跨導(dǎo)偏置電流源是由電流鏡I經(jīng)電流鏡II與電流鏡V連接，電流鏡I經(jīng)電流鏡III 與電流鏡IV連接，電流鏡II與電流鏡IV連接，電流鏡V與電流鏡VI連接構(gòu)成，電流鏡VI與電 流鏡W連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種井下微地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模擬調(diào)理單元的優(yōu)化電路，是由橫跨導(dǎo)偏置電路經(jīng)電流源和三極管并聯(lián)匹配結(jié)構(gòu)與差分放大電路鏈接構(gòu)成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過三極管的并聯(lián)匹配方案可以實現(xiàn)地震檢波器和采集電路的噪聲匹配來降低采集板的噪聲的目的，在三極管的并聯(lián)的匹配方案中，MOS受溫度的影響較大，所以對方案中的三極管的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了優(yōu)化，在電流源的設(shè)計中采用恒跨導(dǎo)參考源，達(dá)到溫度補償?shù)男Ч瑴p小了溫度的影響，進而達(dá)到了降低噪聲的目的。
【IPC分類】H03F1-30, H03F1-26
【公開號】CN104811147
【申請?zhí)枴緾N201510193585
【發(fā)明人】陳祖斌, 文曉哲, 徐立安, 孫鋒, 李娜, 王鋆晟, 王洪超, 劉昕, 賈超
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月22日