井下隨鉆測(cè)量系統(tǒng)連續(xù)壓力波BPSK信號(hào)傳輸特性的研究.pdf

1、隨鉆測(cè)量(MWD)是一種在鉆井過程中實(shí)時(shí)測(cè)量井下地層信息和遙測(cè)鉆井的現(xiàn)代鉆井技術(shù)。隨鉆測(cè)量技術(shù)通過在鉆頭附近測(cè)取與鉆井過程有關(guān)的井下信息，在不中斷正常的鉆進(jìn)操作情況下將信息傳送到地面，供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)分析并指導(dǎo)正確的鉆井操作。隨鉆測(cè)量的泥漿信道遙測(cè)技術(shù)是用井下測(cè)量數(shù)據(jù)去控制壓力閥產(chǎn)生壓力脈沖，并通過鉆柱中鉆井液傳遞到地面，在地面被解調(diào)后得到測(cè)量數(shù)據(jù)。在國(guó)外，傳統(tǒng)的依據(jù)基波傳輸?shù)膲毫γ}沖傳輸方式已被載波方式所取代，壓力信號(hào)的載波傳輸

2、通常采用二進(jìn)制相移鍵控法(BPSK)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制，利用一個(gè)載波周期內(nèi)的相位偏移來表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)；相對(duì)于基頻傳輸，載波傳輸具有傳輸信息量大和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)目前正進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)載波傳輸?shù)倪B續(xù)壓力波信號(hào)發(fā)生器的研制與技術(shù)攻關(guān)。 本文從BPSK控制信號(hào)入手，通過傅利葉正、逆變換，得到BPSK控制信號(hào)的復(fù)雜正弦函數(shù)組合式，根據(jù)通信原理用該控制信號(hào)控制載波相移，構(gòu)成BPSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式，對(duì)該表達(dá)式進(jìn)行短時(shí)傅利葉變換，分析了BPSK

3、信號(hào)的頻域特性，采用理論和數(shù)值分析手段研究了BPSK信號(hào)通過泥漿傳輸信道的穩(wěn)態(tài)幅度傳輸特性。 壓力信號(hào)在鉆井液中的傳輸是一種能量傳遞過程，傳輸過程存在著衰減，衰減程度主要與鉆柱的尺寸及材料特性、信號(hào)頻率以及鉆井液的類型、組分、粘度和壓縮性等有關(guān)。根據(jù)非理想流體的伯努力能量方程分析，鉆柱溫度和壓力為非定值，鉆柱溫度和壓力分布影響鉆井液的含氣率和壓縮性。論文針對(duì)水基鉆井液，根據(jù)鉆柱壓力剖面將鉆柱沿垂直方向劃分為多個(gè)井段，通過對(duì)各個(gè)井