近鉆頭數(shù)據(jù)無線電磁短傳系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子技術(shù)的發(fā)展，隨鉆測(cè)量（MWD）技術(shù)已日趨成熟。在過去的數(shù)十年中，隨著油田勘測(cè)開發(fā)的不斷推進(jìn)，對(duì)超薄油藏、斷塊油藏等難動(dòng)用儲(chǔ)量的開發(fā)已大規(guī)模展開，對(duì)井眼軌跡控制精度的要求日益提高，鉆頭（近鉆頭）處的信息顯得越來越重要，然而由于井下馬達(dá)的影響，近鉆頭信息與MWD系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸無法采用有線的方式，因此井下近鉆頭數(shù)據(jù)無線短傳系統(tǒng)的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)用意義。
　　本文在調(diào)研國(guó)內(nèi)外本領(lǐng)域最新研究進(jìn)展的前提下，采用電磁波作為

2、無線短傳系統(tǒng)的傳輸方式，并對(duì)整個(gè)短傳系統(tǒng)進(jìn)行有限元分析仿真，獲取電磁信號(hào)井下傳輸規(guī)律，并對(duì)信號(hào)收發(fā)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)制作和實(shí)驗(yàn)。
　　論文的主要工作如下:
　　首先構(gòu)建了井下無線電磁短傳信號(hào)的傳輸模型，分別分析了無線短傳系統(tǒng)的磁路構(gòu)成和電路構(gòu)成，根據(jù)井下系統(tǒng)電源電壓及信號(hào)傳輸頻率確定了磁芯材料、線圈匝數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)，在系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提下實(shí)現(xiàn)電源利用率最大化。
　　其次建立了井下電磁短傳系統(tǒng)模型，采用有限元法分析了不同地層下

3、電磁信號(hào)傳輸頻率、泥漿介質(zhì)電阻率、收發(fā)線圈距離對(duì)接收線圈感應(yīng)電壓信號(hào)的影響，揭示了接收線圈感應(yīng)電壓信號(hào)強(qiáng)度的變化規(guī)律，為井下無線電磁短傳系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)及電子器件的設(shè)計(jì)選材提供了數(shù)據(jù)支持。
　　最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了井下通信電路，針對(duì)電磁波傳播特性和井下復(fù)雜環(huán)境選取合理的短傳信號(hào)調(diào)制方案。采用ARDUINO NANO作為控制芯片，使用直接數(shù)字頻率合成芯片AD9833設(shè)計(jì)了信號(hào)發(fā)射電路，采用鎖相環(huán)芯片NE564設(shè)計(jì)了信號(hào)接收電路，并最終對(duì)調(diào)制