电磁波通道式MWD系统信息传输装置研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:L530798540
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要探讨了电磁波通道式MWD传输装置信道计算的两种方法,即非对称电偶极模型法和等效线传输法,并给出了相应的计算实例。最后介绍了信息传输装置的研究进展,以及相关的试验成果。 随钻测量(Measure While Drilling,简称MWD)系统包括实时传感测量和实时信息传输两部分,它被安装在接近钻头的几节特制的钻杆内。目前,井底信息向地表传递的手段主要集中在电缆、电磁波、声波和水力信息通道上。 电磁波通道式MWD(EM-MWD)是通过发射电磁波进入地层来传输井下数据的。钻井过程中,钻杆、裸露的井壁和它们之间的空间以及周围的地层共同组成了EM-MWD的电磁波传输通道。它是一个开放式的通道,电磁波在发射源处向周围的无限空间辐射,随着信号的吸收、衰减而逐渐减弱甚至消失。信号以2.0~50Hz的频率通过信号相位调制器后以二进制的方式沿着钻杆周围的岩石传送,并由固定在钻机旁不远处的地表天线接收。系统可以以很高的信息发送率发送检测到的参数,主要缺点是信号在岩石中衰减严重。 在利用非对称电偶极模型进行分析时,首先依照电磁信号的发射原理建立了信号的传输模型,并对模型进行简化。先假设模型中的钻杆没有纵向的、接点处的和表面的电阻,电压源也没有内部电阻。接着,钻杆纵向的、表面的、接点处的和电源内部电阻的影响都考虑进来。最后,将考虑到电磁波频率的影响,地层对电磁波传播的影响,来完成这一在实际操作条件下有用的分析。通过实例计算,可以看出该理论与MWD装置的信息传输规律基本吻合。 在利用等效线传输法进行分析时,所建立的电磁模型中忽略了影响较小的磁信号,而主要考虑电场在整个信道空间的分布。根据电场的理论,推导出电场在该空问的分布,并给出了地面上任一点处电压信号大小的计算公式。通过实例计算,找到了地层电阻率、电磁波频率、电极的长度、绝缘块长度和接收天线与钻杆问的距离等参数对信道传输质量的影响的规律,同时还计算了存在金属套管时电磁信号传输通道发生的变化。 在介绍项目组的开发成果时,首先介绍了电磁信号传输的流程,接着介绍了数据的存储与编码,D/A转换电路,信号的放大与发射,信号的接收,以及人机交互界面和串口通信程序的开发等方面的内容。最后介绍了本次试验中用到的电路,试验方法和试验成果。 由于本次试验只是MWD信号传输装置的初步试验,因而简化了试验条件,忽略了很多实际条件中影响显著的因素,从而使得开发的成果离实际的应用还有一定的距离,这都需要更深入的研究。
其他文献
一个行人在夜里走上回家的路,他的家在山谷的另一边.他离开一个樵夫的小屋,朝着山谷走去,夜里大雪纷飞,看不清四周的道路.他一直按自己认为正确的方向前行,但很快就不知不觉
虚拟样机技术变的日益重要,它能够使用计算机代码和方程准确的模拟真实的机械系统,避免了传统的产品开发过程中零部件和样机的反复制造实验过程,加速了开发设计过程。本文正是在
齿形链传动广泛应用于汽车和摩托车发动机的正时机构。然而传统的齿形链传动存在多边形效应和啮入瞬间的冲击效应,损害了传动的同步性与均匀性。因此亟需研究新型齿形链传动来提高齿形链机构的传动性能。首先本文分析了齿形链传动过程中存在的多边形效应和啮合冲击,以减小机构高速运转时链条与链轮的啮合冲击,降低链条的波动量,提高链传动的平稳性为目标,以基于MFC的ObjectARX开发环境为设计工具,以多体动力学分析
本文是从最佳线性滤波理论出发,对目前磁测资料数据处理中分离区域场与局部场的两种滤波—匹配滤波和维纳滤波的频率响应特性作了分析比较,并指出匹配滤波只是一般维纳滤波的
黔西南地区为我国典型岩溶山区地带,拟建双龙水库位于贵州省贞丰县者相镇,在罗帐和坡哈两个天然溶蚀洼地内,拟通过封堵地下岩溶通道及可疑渗漏地段防渗处理,形成中型无坝溶洼
在平缓构造背景下,低孔低渗砂体在油气聚集过程中易于形成岩性油气藏,构成岩性油气藏的重要类型。低孔低渗岩性油气藏在我国分布广泛,是我国油气田勘探开发的重要组成部分。由于
本文通过掘削方式的改变,以实现高效节能为目标,采取理论分析与实验研究相结合的方法,对液压挖掘机振动掘削减阻及能耗机理进行了深入的研究,并通过实验对研究成果进行了验证。首
钢包是炼钢生产中转炉和连铸机之间的主要衔接设备,对连铸生产的顺利进行具有重要的作用。钢包的保温性能对降低转炉出钢温度、改善铸坯质量、降低包壳散热、提高钢包内衬使用
因疲劳驾驶造成的交通事故日渐增多,预防疲劳驾驶成为交通管理部门的管理重点,疲劳驾驶预警装置的研究有着重要的意义与实际应用价值。本文分析了疲劳驾驶实时监测系统应该具有
本文基于TI公司的DSP(Digital Signal Processor)研制开发了一套虚拟装配数据手套控制器,研究了D/A端口控制比例阀以调节气动人工肌肉的压力大小,利用DSP的A/D端口采集传感器