泥漿MWD遙傳信號泵沖干擾的消除方法研究.pdf

1、鉆井作業(yè)的同時，需要實時地從井下向地面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)，目前國際上普遍采用的是隨鉆測量（Measurement While Drilling,MWD）技術(shù)。其中，以鉆柱管道中的循環(huán)泥漿液作為傳輸載體，通過泥漿脈沖傳輸信號的方式，以其易于安裝維護、低成本的優(yōu)點，成為了目前應(yīng)用最為廣泛的MWD傳輸方式。但由于泥漿信道衰減效應(yīng)嚴重，脈沖信號的有明顯的畸變失真，另外其工作現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，鉆井平臺的各種機械噪聲，尤其是泵沖干擾噪聲，其頻譜能量分布在脈沖信號

2、帶內(nèi)，對脈沖信號的識別和處理造成了極為不利的影響。因此在處理泥漿MWD遙傳信號的問題中，對泵沖干擾的消除效果會直接影響系統(tǒng)的傳輸性能。
　　本論文針對泥漿MWD遙傳信號的泵沖干擾消除問題，詳細分析了泥漿信道、信號和噪聲的特性，建立了信號仿真模型。并以此為依據(jù)，分別從單通道盲源分離和基于稀疏成分分析這兩個角度研究了泵沖干擾的消除方法，并通過仿真實驗驗證了其有效性。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　1．簡述了泥漿MWD遙傳信號的產(chǎn)生

3、和傳輸過程，分析研究了信道的傳輸特性、泥漿脈沖信號和背景噪聲的特性，并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)建立特征脈沖信號波形和泵沖干擾模型，用于生成不同參數(shù)的仿真信號。
　　2．研究了基于單通道盲源分離的方法，從常規(guī)的適定多通道觀測信號的盲源分離理論入手，詳細描述了基于最大峭度的FastICA的盲源分離算法。并針對單通道的盲源分離問題，分別設(shè)計了基于EEMD分解和基于稀疏表示的構(gòu)建虛擬多通道的方法盲源分離方法，對它們的性能進行了仿真實驗，對于特征脈沖和