在現(xiàn)有隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,首次提出利用水聲通信原理解決隨鉆數(shù)據(jù)傳輸難題的設(shè)想。首先選擇鉆桿內(nèi)的鉆井液作為水聲通訊信道,并將其簡(jiǎn)化為一維、有限長(zhǎng)、均勻、等截面波導(dǎo)。根據(jù)理想流體的小振幅波方程,討論隨鉆水聲信道的截止頻率與黏滯力、非線性特性等因素的影響,確定通訊系統(tǒng)的頻率、功率與傳輸距離等基本參數(shù)。然后提出建立隨鉆信道的分段、時(shí)變、分布式模型思路,適應(yīng)信道結(jié)構(gòu)分段變化、鉆井深度隨時(shí)間增加、信道參數(shù)時(shí)變分布等特點(diǎn),仿真分析隨鉆水聲信道的傳輸特性。最后通過(guò)定量計(jì)算水基鉆井液、油基鉆井液對(duì)水聲信號(hào)的衰減,提出通過(guò)相控陣技術(shù)增強(qiáng)信源功率,提高信源質(zhì)量與信宿檢測(cè)能力。結(jié)果表明:利用水聲通信原理解決隨鉆數(shù)據(jù)的高速傳輸問(wèn)題是可行的,有望使隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)取得突破性進(jìn)展,徹底解決隨鉆數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題;結(jié)合鉆井工程參數(shù),可以選用的水聲信號(hào)頻率大于2 kHz,有效地避開(kāi)了鉆井過(guò)程噪聲,有利于隨鉆信號(hào)提取;現(xiàn)有水聲換能器、傳感器可以滿足3 000 m以內(nèi)的隨鉆通信需求。 

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【文章目錄】：
1 隨鉆數(shù)據(jù)傳輸原理
2 無(wú)線隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)分析
    2.1 現(xiàn)有無(wú)線隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
        2.1.1 鉆井液脈沖隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
        2.1.2 電磁波隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
        2.1.3 鉆桿聲波隨鉆數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
    2.2 一種新的隨鉆數(shù)據(jù)傳輸方案
3 基于水聲通信原理的隨鉆數(shù)據(jù)傳輸
    3.1 隨鉆信道建模
        3.1.1 理想流體一維小振幅波方程
        3.1.2 隨鉆水聲信道建模
        3.1.3 隨鉆水聲信道特性仿真
    3.2 地面信宿檢測(cè)
    3.3 井下信源設(shè)計(jì)
        3.3.1 相控陣信源的合成原理
        3.3.2 沿發(fā)射短接周向布置聲波換能器
        3.3.3 沿發(fā)射短接軸向布置聲波換能器
4 其他相關(guān)問(wèn)題與解決方案
    4.1 隨鉆通信與水聲通信比較
    4.2 信源合成與信宿檢測(cè)
    4.3 信道傳輸特性的影響因素
5 結(jié) 論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]井周界面電磁散射探測(cè)數(shù)值模擬[J]. 鄧少貴,張盼,王正楷,袁習(xí)勇.  中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]基于旋轉(zhuǎn)閥控制脈沖重構(gòu)的鉆井液QPSK信號(hào)解碼及誤碼率分析[J]. 沈躍,張令坦,曹璐,盛利民,李林,蘇義腦.  中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]鉆柱內(nèi)連續(xù)波信號(hào)傳輸模型與幅頻特性研究[J]. 劉均,袁峰.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]水聲通信技術(shù)綜述[J]. 賈寧,黃建純.  物理. 2014(10)



本文編號(hào)：3714851