基于1553B隨鉆井下測量系統(tǒng)與信號傳輸技術的實現(xiàn).pdf

1、隨鉆測井(簡稱LWD)是在不中斷測井儀器作業(yè)的情況下及時準確地測量鉆頭所在位置及附近地層的地質參數(shù)，通過泥漿脈沖信號傳輸方式把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?。地面軟件系統(tǒng)對信號進行處理和分析，指導地面工作人員作業(yè)。由于石油對外缺口量巨大，急需大量進口石油資源且國內探測范圍的不斷擴大，之前開發(fā)難度大、成本高的油田也逐漸被投入開發(fā)。這就造成隨鉆測井難度的加大。井下測量模塊關系錯綜復雜，傳統(tǒng)的通信技術已經不能滿足井下設備之間通信的要求，需要選擇合適的總

2、線和通信協(xié)議進行各個子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)和指令之間的交換。本文研究基于1553B總線的隨鉆井下系統(tǒng)并給出泥漿脈沖信號處理方法。
　　論文綜述了國內外LWD信號傳輸技術研究現(xiàn)狀和1553B總線在隨鉆測井中應用的現(xiàn)狀，提出基于1553B總線的隨鉆井下系統(tǒng)和相應的信號傳輸技術的實現(xiàn)方法。其主要工作包括：在分析對比總線基礎上，選擇使用實時性好、總線利用率高且適合于井下狹長窄小、高溫高壓的環(huán)境的1553B總線進行井下采集模塊的連接；分析影響泥漿信號

3、衰減的影響因素和泥漿脈沖信號受到的噪聲干擾，給出相應的措施減少信號中噪聲干擾，為地面軟件系統(tǒng)進行濾波算法的選擇和脈沖識別打下理論基礎；在研究分析了隨鉆測井系統(tǒng)原理的基礎上，給出井下隨鉆探管硬件總體設計方案，具體完成井下通信模塊、方位測量子系統(tǒng)、電阻率測量子系統(tǒng)和自然伽馬測量子系統(tǒng)的設計；軟件方面，給出了井下系統(tǒng)的軟件設計方案，設計了井下探管之間通信協(xié)議以及使用dsPIC33FJ芯片實現(xiàn)軟件曼徹斯特編解碼的過程；為了消除泥漿泵引起的周期性

4、泵沖噪聲和環(huán)境中各種噪聲干擾，有針對性地設計自適應濾波和低通濾波相結合的方法進行噪聲處理，并對鉆井現(xiàn)場采集的信號波形進行了仿真和驗證。
　　通過測試和實驗，基于1553B總線的井下系統(tǒng)能夠準確地完成信號編碼發(fā)送，地面軟件系統(tǒng)能成功去噪和識別出泥漿脈沖信號；通過對傳感器模塊測試和滾動試驗測試，驗證了樣機采集數(shù)據(jù)的準確性；為了驗證井下高溫等惡劣環(huán)境是否對隨鉆儀器測量數(shù)據(jù)有影響，對系統(tǒng)進行高溫實驗測試，結果表明測量結果準確，系統(tǒng)的穩(wěn)定性