随钻测井是指测井仪器随钻头一起下井工作,在钻井的同时进行测井工作,并把测量结果实时传输至地面,随钻密度测井是其中的代表技术之一,本文的研究内容就是围绕随钻密度测井仪器展开。测井结果的实时性是随钻测井技术独特的优势,但同时也对仪器的实时数据处理能力有着很高的要求。实时数据处理包括对原始数据的计算和存储,二者在工作流程中的关联性越低,数据处理流程的稳定性越高。Flash均衡算法旨在通过一定的策略,使得Flash存储器的各个块能够被均匀地磨损,提高仪器数据存储的稳定性,最大程度地延长Flash使用寿命。本文通过对数据处理结构需求的分析,确定了以MCU为主控制器,FPGA为数据缓存器的基础数据处理结构。通过对井下数据存储需求的分析确定了多片Nor Flash级联的存储硬件基础,结合其他需求,最终完成了数据处理模块的硬件方案设计。然后,针对数据处理模块的功能要求,完成了软件逻辑的设计,主要包括数据处理逻辑设计、通信逻辑设计和存储逻辑设计。接着,论文对Flash均衡算法进行研究,渐进地介绍了Flash均衡算法的背景和基本实现手段。然后对目前的几种动态、静态均衡方法进行了介绍和对比,并结合随钻密度测井仪的数据特点,实现了Flash均衡在数据处理模块中的应用,经分析,均衡算法应用效果良好。最后,论文介绍了针对随钻密度测井仪数据处理模块的一系列验证测试,包括功能测试和抗恶劣环境测试,以此验证模块的通讯、数据上传、数据存储等功能以及实际环境下的工作稳定性。测试结果表明,数据处理模块的命令响应与数据上传速度达到ms级,能够在140℃的高温环境以及加速度5g的强振动环境下稳定工作,可以应用于实际工程。