泥漿MWD遙傳信號(hào)泵沖干擾的消除方法研究.pdf

1、鉆井作業(yè)的同時(shí)，需要實(shí)時(shí)地從井下向地面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)，目前國(guó)際上普遍采用的是隨鉆測(cè)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(hào)的方式，以其易于安裝維護(hù)、低成本的優(yōu)點(diǎn)，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(yán)重，脈沖信號(hào)的有明顯的畸變失真，另外其工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，鉆井平臺(tái)的各種機(jī)械噪聲，尤其是泵沖干擾噪聲，其頻譜能量分布在脈沖信號(hào)

2、帶內(nèi)，對(duì)脈沖信號(hào)的識(shí)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(hào)的問題中，對(duì)泵沖干擾的消除效果會(huì)直接影響系統(tǒng)的傳輸性能。
　　本論文針對(duì)泥漿MWD遙傳信號(hào)的泵沖干擾消除問題，詳細(xì)分析了泥漿信道、信號(hào)和噪聲的特性，建立了信號(hào)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(gè)角度研究了泵沖干擾的消除方法，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　1．簡(jiǎn)述了泥漿MWD遙傳信號(hào)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(hào)和背景噪聲的特性，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立特征脈沖信號(hào)波形和泵沖干擾模型，用于生成不同參數(shù)的仿真信號(hào)。
　　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(cè)信號(hào)的盲源分離理論入手，詳細(xì)描述了基于最大峭度的FastICA的盲源分離算法。并針對(duì)單通道的盲源分離問題，分別設(shè)計(jì)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(duì)它們的性能進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)于特征脈沖和