CN102777170B - 测井仪器信息的电磁波传输方法 - Google Patents
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Abstract
测井仪器信息的电磁波传输方法，采用电磁波无线传输测井数据，在井下测井仪器处设置有与测井仪器的信息采集装置连接的无线发射/接收装置，井下的信息采集装置采集到的数据通过无线发射/接收装置发送到地面，由地面的井上仪器接收后解码还原出各种动态数据，之后数据资料传送到数据处理终端进行分析显示；井下的各测井仪器之间通过无线通信联系，各仪器均设置可用于仪器之间相互通信也用于对井上仪器通信的无线发射/接收装置；井下每个测井仪器处均设置独立电源***以及传感器数据采集***。本发明既保证了仪器的独立性，又很好的解决了仪器间的通信问题，实现了仪器的整体通讯，且各个仪器均设置独立的供电***，避免了一支仪器出现问题之后影响到其他的仪器的使用。
Description
技术领域
本发明涉及测井技术领域，具体涉及一种测井仪器信息的电磁波传输方法。
背景技术
近几年来，随着油气勘探开发对象的日趋复杂.勘探开发的难度越来越大，一些隐蔽油气藏、复杂油气藏成为勘探开发的重点。在海外石油工程技术服务市场，没有随钻测井能力.很难参加海上技术服务投标。面对复杂的勘探对象，要有效地识别储层中的油、气层.使用传统的分辨率较低、直观性较差、解释油气层出现多解性的常规测井技术和方法，已经不能满足勘探生产的需要，迫切需要深探测、高分辨率和高精度的测井仪系列和测井解释方法。随钻电阻率测井是在油气勘探面临十分复杂的地质条件下，为提高油气用的采收率、油气层的钻遇率、提高钻井的总体效率、降低钻井总成本而发展起来的一项技术。随着国内勘探开发自身发展的需要，对钻井工程提出的技术也越来越高，随钻测井技术把地质参数和钻井工程参数紧密结合起来，是地质、钻井、测井等专业的结合，这项钻井综合技术的广泛应用将使我国的钻井工程技术有质的飞跃。随钻测井仪能够最大限度地缩短地层从钻开到测量的时间，更准确的反映地层情况并对随钻测井能实时进行地层评价，及时修正井眼地层的轨迹，对油气层的开发评价具有非常好的效果。
由于信息传输技术、处理技术的发展和材料领域技术的进步，随钻测井技术发展的速度进一步加快。测井技术的发展也将促进有更多的方法加入到随钻测井的行列。随着随钻技术的发展，随钻测井的成本将大幅度减低，在勘探阶段〔裸眼井)随钻测井替代电缆测井的领域会不断扩大。同时随着经济日新月异发展，新的钻井技术层出不穷，进一步促进了随钻测井技术的发展。二十世纪末期出现的LWD仪器，能够提供研究井下地质环境和钻井过程所需的资料。
为了保证各个仪器之间的独立性，使用独节式仪器设计，但是由于现有测井仪器中各个仪器之间不能通讯，导致地面软件和井下仪器的通讯较为分散，而且由于仪器串统一供电，有的仪器耗电量较大，一旦其中某一仪器出现问题，就会影响其它仪器的作业。
随着定向井、水平井、分支井及大位移水平井等特殊工艺钻井技术的迅猛发展及老油区复杂区块和薄油层开发力度的加大，传统的泥浆脉冲传输方式的不足之处越来越突出。泥浆脉冲传输方式技术虽然应用广泛,但数据传输速率较慢,信息量较小,传输信号易受钻井液的质量和泵的不均匀性影响.要求钻井液的含砂量≤1%,含气量≤7%.当使用可压缩性钻井介质时,会导致压力波信号变形,所以在欠平衡钻井条件下适用性很差。电磁波传输方式是将反映井底轨迹方向,地层特性参数的低频电磁波信号传送到地面.钻井过程中,钻杆,裸露的井壁和它们之间的空间以及周围的地层共同组成了电磁波传输通道
电磁波从发射源向周围的无限空间辐射,由固定在钻机旁的地表天线接收.它不需要泥浆作为信号载体,对钻井液的质量和钻探泵的不均匀性要求更低,所以数据传输能力较强.其优点是不需要机械接收装置,***稳定性好,对于欠平衡钻井工艺有更好的适应性。它的缺点是：背景噪声对信号的影响较大,而且随着岩层对信号的吸收和大地电阻的变化导致信号的衰减,导致发送电路复杂程度提高。目前，这些问题已经都得到了较好的解决。背景噪声大的问题通过比较先进的可编程滤波的方法，使背景噪声得到了彻底的抑制。信号衰减大的问题，是采用自动阻抗适应***解决的。电磁波最早应用于煤矿安全和军事方面..俄罗斯是较早开展电磁波随钻测量***研制的国家之一,他们把MWD***称为电磁波通道井底遥测***.国外已经成功利用电磁波MWD技术传输井下测量信号随钻仪器得到广泛利用。国内也进行了大胆尝试，利用MWD技术把探管传感器测出的井斜、方位、重力和、重力工具面角、工具面角、温度、电池电压以及地层参数实时的用电磁波发送到地面。并在遥控遥测及双向传输方面有了突破性进展，由于采用了双向电磁波无线传输技术，大大的方便了对井下仪器的操控，可对井下设备进行遥控，也可方便地对电磁波信道进行自检，对电源实施遥控管理，有效地提高了电源利用率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种测井仪器信息的电磁波传输方法，解决了测井仪器串各个仪器之间不能互相通讯，导致地面软件和井下仪器的通讯较为分散，安装、移动、检修费力的问题，以及由于现有仪器串统一供电，有的仪器耗电量较大，一旦其中某一仪器出现问题，就会影响其它仪器的作业的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
测井仪器信息的电磁波传输方法，采用电磁波无线传输测井数据，采用双向工作模式，在井下的测井仪器处设置有无线发射/接收装置，井下的无线发射/接收装置连接到信息采集装置，井下的信息采集装置采集到的数据通过无线发射/接收装置发送到地面，由地面的井上仪器接收后解码还原出各种动态数据，之后数据资料传送到数据处理终端进行分析显示。
优选的，井下的各测井仪器之间通过无线通信联系，各个仪器上均设置有可用于仪器之间相互通信同时也用于对井上仪器通信的无线发射/接收装置。
优选的，所述井上仪器将数据传送到计算机串口进行分析、显示、打印。
优选的，所述井下的每个测井仪器处均设置有独立的电源***，并设置有无线发射/接收装置以及传感器数据采集***。
优选的，所述井下每个测井仪器还设置有阻抗自动适应***。
优选的，所述电源***采用充电电池供电。
优选的，无线发射/接收装置的数据发送模块可以采用PWM脉冲宽度调制方式或窄脉冲调制方式或者正弦波传输调制方式。
本发明采用电磁波无线传输方式实现测井仪器间的数据传输，既保证了仪器的独立性，又很好的解决了仪器间的通信问题，实现了仪器的整体通讯；各个仪器均设置独立的供电***，采用充电电池供电，避免了一支仪器出现问题之后影响到其他的仪器的使用。
附图说明
图1是本发明结构原理示意图。
图中：
1、井上仪器；2、测井仪器；3、信息采集装置；4、无线发射/接收装置。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，给出了本发明具体实施方式的结构原理图，本发明采用电磁波无线传输测井数据，并且设计为双向工作模式，井下的测井仪器串可以具有多个测井仪器2，在每个测井仪器2处均设置有井下无线发射/接收装置4，井下的无线发射/接收装置4连接到信息采集装置3，信息采集装置3为测井仪器2上安装的各类传感器数据采集***，井下的信息采集装置3采集到的数据通过井下无线发射/接收装置4间歇或者连续的发送到地面，由地面的井上仪器1接收后解码还原出各种动态数据，之后数据资料传送到计算机数据处理终端进行分析显示或者打印；
井下的各测井仪器2之间也通过电磁波无线通信联系，在各个测井仪器2上均设置无线发射/接收装置，并各自设置有独立的电源***，采用充电电池供电，并且采用耐高温锂电池，，提高了使用的安全性，而且避免了由于各个仪器消耗电能不一样，其中的一些仪器耗电量较大时，影响到整个的测井过程，提高了测井效率；所述井下每个测井仪器2还设置有阻抗自动适应***；
其中测井仪器2上的无线发射/接收装置包括无线发送***和天线***，无线发送***的数据发送模块有三种调制方式可以采用：一是PWM脉冲宽度调制方式；二是窄脉冲调制方式，使电磁能量瞬时超能量发送，最大的优点是节省电能，可以省去发电机；三是传统的正弦波传输调制方式，采用这种方式，接收电路比较简单，抗干扰能力较好。
本发明采用电磁波无线传输方式实现测井仪器间的数据传输，既保证了仪器的独立性，又很好的解决了仪器间的通信问题，实现了仪器的整体通讯；各个仪器均设置独立的供电***，采用充电电池供电，避免了一支仪器出现问题之后影响到其他的仪器的使用。
Claims (6)
1.测井仪器信息的电磁波传输方法，其特征在于：采用电磁波无线传输测井数据，采用双向工作模式，在井下的测井仪器处设置有无线发射/接收装置，无线发射/接收装置连接到测井仪器的信息采集装置，井下的各测井仪器之间通过无线通信联系，各个仪器上均设置有可用于仪器之间相互通信同时也用于对井上仪器通信的无线发射/接收装置,井下的每个测井仪器处均设置有独立的电源***，井下的信息采集装置采集到的数据通过无线发射/接收装置发送到地面，由地面的井上仪器接收后解码还原出各种动态数据，之后数据资料传送到数据处理终端进行分析显示。
2.根据权利要求1所述的测井仪器信息的电磁波传输方法，其特征在于，所述井上仪器将数据传送到计算机串口进行分析、显示、打印。
3.根据权利要求1所述的测井仪器信息的电磁波传输方法，其特征在于，所述井下的每个测井仪器处设置有无线发射/接收装置以及传感器数据采集***。
4.根据权利要求3所述的测井仪器信息的电磁波传输方法，其特征在于，所述井下每个测井仪器还设置有阻抗自动适应***。
5.根据权利要求3所述的测井仪器信息的电磁波传输方法，其特征在于，所述电源***采用充电电池供电。
6.根据权利要求1至5中任一所述的测井仪器信息的电磁波传输方法，其特征在于，无线发射/接收装置的数据发送模块采用PWM脉冲宽度调制方式或窄脉冲调制方式或者正弦波传输调制方式。
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