近鉆頭數(shù)據(jù)無線電磁短傳系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、隨著電子技術的發(fā)展，隨鉆測量（MWD）技術已日趨成熟。在過去的數(shù)十年中，隨著油田勘測開發(fā)的不斷推進，對超薄油藏、斷塊油藏等難動用儲量的開發(fā)已大規(guī)模展開，對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值和實用意義。
　　本文在調研國內(nèi)外本領域最新研究進展的前提下，采用電磁波作為

2、無線短傳系統(tǒng)的傳輸方式，并對整個短傳系統(tǒng)進行有限元分析仿真，獲取電磁信號井下傳輸規(guī)律，并對信號收發(fā)電路進行了設計制作和實驗。
　　論文的主要工作如下:
　　首先構建了井下無線電磁短傳信號的傳輸模型，分別分析了無線短傳系統(tǒng)的磁路構成和電路構成，根據(jù)井下系統(tǒng)電源電壓及信號傳輸頻率確定了磁芯材料、線圈匝數(shù)等結構參數(shù)，在系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提下實現(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、電磁信號傳輸頻率、泥漿介質電阻率、收發(fā)線圈距離對接收線圈感應電壓信號的影響，揭示了接收線圈感應電壓信號強度的變化規(guī)律，為井下無線電磁短傳系統(tǒng)電路結構及電子器件的設計選材提供了數(shù)據(jù)支持。
　　最后設計并實現(xiàn)了井下通信電路，針對電磁波傳播特性和井下復雜環(huán)境選取合理的短傳信號調制方案。采用ARDUINO NANO作為控制芯片，使用直接數(shù)字頻率合成芯片AD9833設計了信號發(fā)射電路，采用鎖相環(huán)芯片NE564設計了信號接收電路，并最終對調制