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随钻通信系统传输技术研究
资料介绍
随着钻井技术的发展,需要了解井下的信息越来越多,而原先的电缆传输无法满足随钻测量的要求。所以,电磁波随钻测量技术作为气体井中一种新兴的技术,越来越受钻井行业的关注。随钻通信系统的传输技术作为随钻测量系统的核心部分,设计研究出一种有效合理的传输技术显得尤为重要。
为了分析影响电磁波信号传输的主要因素,本文探讨了电磁波信号的等效传输模型,深入研究了电磁随钻通信系统的信号激励方式,并根据等效传输模型对地层电阻率及地面接收信号强度随深度变化的关系进行了仿真分析。仿真结果表明:随着下钻深度的增加,钻杆顶端电位在前段下钻过程中急剧下降,当井下发射装置到达一定深度后,地面接收信号进入缓慢下降的稳定状态。此仿真结果可以为电磁波随钻通信系统的软硬件设计提供依据,同时可以用于分析现场试验过程中传输信号的强弱变化。
由于电磁波信号传输容易受到地层特性干扰以及地面的工频噪声干扰,地面接收信号性对比较微弱,极易发生误码,影响数据准确性。为了提高信息传输的可靠性,本文通过对比二相移频键控(BPSK)和最小移频键控(MSK),同时分析了汉明码和循环码这两种信道纠错编码技术,最终确定了本课题所设计的随钻通信系统采用BPSK调制方式以及循环码编码技术。
本文还介绍了电磁波随钻通信系统传输技术所使用的以单片机为核心的信号处理硬件平台,阐述了随钻通信传输技术的设计与实现流程。同时,利用电磁波信号的等效传输模型,详细分析了电磁波随钻测量系统在试验过程中地面接收信号时强时弱的现象,并通过现场试验情况对随钻通信系统传输技术的性能进行了一定程度的评估。
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资料：bitboy
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