CN115596432B - 一种信号传输方法、***、垂钻以及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能源开采技术领域,尤其涉及一种信号传输方法、***、垂钻以及计算机可读存储介质。该方法包括:所述信号发射端从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。该方法能够有效解决由于地下环境复杂泥浆出现量不均衡导致信号不准的问题。
Description
技术领域
本发明涉及能源开采技术领域,尤其涉及一种信号传输方法、***、垂钻以及计算机可读存储介质。
背景技术
垂直钻井***(垂钻VDT)通常用于钻进复杂地形获取信息,以便传输相应信息共工作人员判断是否进行开采操作。
如图1所示,原有垂钻***的A和B两根信号线连接电磁铁,根据电磁感应推动磁铁运动以获取泥浆脉冲。A和B两根信号线之间电压为50~170V,控制电磁铁的上升下降运动,从而控制泥浆蘑菇头动作,进行信号的传递。
由于井底环境复杂,压力等情况会随时变化,当原有垂钻***依靠蘑菇头获取泥浆脉冲传输信号时,由于复杂的井底环境会影响出浆量,则会导致蘑菇头获取泥浆脉冲传输信号不准确,信号波形不够好导致信号误码率较高,信号传输较差,信号容易丢失。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号传输方法、***、垂钻以及计算机可读存储介质,用于解决现有技术中的上述技术问题。
第一方面,本发明实施例公开了一种信号传输方法,该方法应用于与原垂钻***连接的信号传输***中,所述信号传输***包括信号发射端与信号接收端,所述方法包括:
所述信号发射端从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;
所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;
当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;
所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。
具体的,所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号,包括:
所述信号发射端中包括两个电阻,所述两个电阻通过分压方法形成所述信号传输***所需电压;
基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行编码处理得到所述发射脉冲信号的工作。
具体的,所述基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行编码处理得到所述发射脉冲信号的工作,包括:
将所述数字脉冲信号处理为发射宽度为1us、低电平为2s的脉冲信号;
将所述脉冲信号作为所述发射脉冲信号。
具体的,所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,包括:
对所述发射脉冲信号进行运放操作,得到初始信号;
将所述初始信号输入比较器,得到中间信号;
将所述中间信号整形成方波信号,根据所述方波信号的上升沿进行解码操作得到所述目标信号。
具体的,所述根据所述方波信号的上升沿进行处理操作得到所述目标信号,包括;
对处理后的信后进行消抖处理,将消抖处理后的信号作为所述目标信号。
具体的,所述信号发射端上设置有绝缘环,所述绝缘环将所述信号发射端分割为第一部分以及第二部分,所述第一部分用于连接所述信号发射端中的线圈输入端以提供正电压;所述第二部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;
所述线圈的匝数比为1:4。
具体的,所述信号接收端上设置有绝缘环,所述绝缘环将所述信号接收端分割为第三部分以及第四部分,所述第三部分用于连接所述信号接收端中的线圈输入端以提供正电压;所述第四部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;
所述线圈的匝数比为20:20。
第二方面,本发明实施例提供了一种信号传输***,所述***包括:
信号发射端与信号接收端;
所述信号发射端用于,从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;
所述信号发射端用于,将所述数字脉冲信号进行编码处理得到发射脉冲信号;
所述信号接收端用于,当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;对所述发射脉冲信号进行解码处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。
第三方面,本发明实施例提供了一种垂钻,所述垂钻包括:
原垂钻***以及信号传输***;
所述信号传输***连接在所述原垂钻***的信号输出端。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明实施例提供的一种信号传输方式方法,应用于与原垂钻***连接的信号传输***中,信号传输***包括信号发射端与信号接收端,信号发射端从原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;信号发射端将数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;当信号发射端与信号接收端耦合连接时,信号接收端从信号发射端获取发射脉冲信号;信号接收端对发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将目标信号发送给信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。该方式避免了使用现有技术中的蘑菇头对泥浆脉冲进行信号捕获的方式,改为使用传感器获取相应信号并进行编解码最终获取井底信息的方式,能够有效解决由于地下环境复杂泥浆出现量不均衡导致信号不准的问题。
附图说明
图1是原有垂钻***内部结构示意图;
图2是本发明实施例提供的信号传输***模拟实物结构示意图;
图3是本发明实施例提供的信号传输方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供信号发射端工作原理示意图;
图5是本发明实施例提供的信号接收端工作原理示意图;
图6是本发明实施例提供的一种信号传输***结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种垂钻结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
由于现有技术中的原垂钻***在进行油井开采的过程中,原垂钻***的蘑菇头通过感测泥浆量而得到泥浆脉冲,但由于井下环境复杂,所产生的泥浆量不均匀,因此得到的泥浆脉冲信号不够准确,导致后续检测到信号存在很大的误码率。因此本申请提供一种信号传输***,该***能够与原垂钻***无缝连接,且避免了使用蘑菇头进行泥浆脉冲的获取,因此能够避免信号采集不准确、误码率大的问题。为了满足本申请的信号传输***所需的相关功能,本申请提供一种信号传输方法,该方法应用于信号传输***,该***可以与现有技术中的原垂钻***相结合。如图1所示,原垂钻***的垂钻体11通过A、B两个输出端连接磁铁。本申请提供的信号传输***中的信号发射装置21的与原垂钻***的A、B两个输出端连接,因此,本申请提供的***可以与原垂钻***无缝对接。
为了方便介绍,先对该信号传输***的模拟实物进行结构介绍,如图2所示。
该信号传输***包括信号发射装置21以及信号接收装置22;
信号发射装置21与原垂钻***的垂钻体11的连接线A和B连接;
信号发射装置21与信号接收装置22耦合接触,当不处于工作状态时两者不接触;当处于工作状态时两者通过针体23与信号接收模块24接触实现信号传递过程。
信号接收装置22将处理后的信号发送给常规探管25。
信号接收装置22还包括固定筒26,当信号发射装置21与信号接收装置22耦合接触时,针体27刚好通过固定筒26与信号接收模块24接触。
如图3所示,该信号传输***的信号传输方法具体执行过程如下:
步骤31,所述信号发射端从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;
步骤32,所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;
步骤33,当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;
步骤34,所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。
具体的,步骤32中所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号,包括:
所述信号发射端中包括两个电阻,所述两个电阻通过分压方法形成所述信号传输***所需电压;
基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行处理得到所述发射脉冲信号的工作。
具体的,所述基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行处理得到所述发射脉冲信号的工作,包括:
将所述数字脉冲信号处理为发射宽度为1us、低电平为2s的脉冲信号;
将所述脉冲信号作为所述发射脉冲信号。
具体的步骤34中所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,包括:
对所述发射脉冲信号进行运放操作,得到初始信号;
将所述初始信号输入比较器,得到中间信号;
将所述中间信号整形成方波信号,根据所述方波信号的上升沿进行处理操作得到所述目标信号。
具体的,所述根据所述方波信号的上升沿进行处理操作得到所述目标信号,包括;
对处理操作后的信后进行消抖处理,将消抖处理后的信号作为所述目标信号。
在上述过程中信号发射端对信号的处理过程为:首先进行编码,先对数字脉冲信号进行采用组合码的方法进行重新编码,实现传输速率的提升,然后对组合码进行调制,调制为周期为2s、高电平脉宽1us的脉冲信号。其中周期是由高电平时间以及低电平时间确定的。
信号接收端对信号的处理过程为:先进行解调,再解码。根据接收到的脉冲信号,解调得到数据,并对数据解码后还原原垂坠的数字信号,送给MWD探管。
如图3所示,为了实现信号传输***的正常工作,所述信号发射端上设置有绝缘环22,所述绝缘环将所述信号发射端分割为左侧的第一部分以及右侧的第二部分,所述第一部分用于连接所述信号发射端中的线圈输入端以提供正电压;所述第二部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;
所述线圈的匝数比为1:4。
如图4所示,为了实现信号传输***的正常工作,所述信号接收端上设置有绝缘环26,所述绝缘环将所述信号接收端分割为左侧第三部分以及右侧第四部分,所述第三部分用于连接所述信号接收端中的线圈输入端以提供正电压;所述第四部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;
所述线圈的匝数比为20:20。
本发明实施例提供的一种信号传输方式方法,应用于与原垂钻***连接的信号传输***中,信号传输***包括信号发射端与信号接收端,信号发射端从原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;信号发射端将数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;当信号发射端与信号接收端耦合连接时,信号接收端从信号发射端获取发射脉冲信号;信号接收端对发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将目标信号发送给信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。该方式避免了使用现有技术中的蘑菇头对泥浆脉冲进行信号捕获的方式,改为使用传感器获取相应信号并进行编解码最终获取井底信息的方式,能够有效解决由于地下环境复杂泥浆出现量不均衡导致信号不准的问题。
如图6所示,本发明实施例提供的一种信号传输***,该信号传输***包括信号发射端即信号发射装置,与信号接收端即信号接收装置,具体结构如下:
第一获取模块61,用于所述信号发射端从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;
处理模块62,用于所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;
第二获取模块63,用于当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;
发送模块64,用于所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。
处理模块62,具体用于所述信号发射端中包括两个电阻,所述两个电阻通过分压方法形成所述信号传输***所需电压;
基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行处理得到所述发射脉冲信号的工作。
将所述数字脉冲信号处理为发射宽度为1us、低电平为2s的脉冲信号;
将所述脉冲信号作为所述发射脉冲信号。
发送模块64具体用于对所述发射脉冲信号进行运放操作,得到初始信号;将所述初始信号输入比较器,得到中间信号;将所述中间信号整形成方波信号,根据所述方波信号的上升沿进行解码操作得到所述目标信号。其中,所述根据所述方波信号的上升沿进行处理得到所述目标信号,包括;
对处理后的信后进行消抖处理,将消抖处理后的信号作为所述目标信号。
所述信号发射端上设置有绝缘环27,所述绝缘环将所述信号发射端分割为第一部分以及第二部分,所述第一部分用于连接所述信号发射端中的线圈输入端以提供正电压;所述第二部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;
所述线圈的匝数比为1:4。
所述信号接收端上设置有绝缘环27,所述绝缘环将所述信号接收端分割为第三部分以及第四部分,所述第三部分用于连接所述信号接收端中的线圈输入端以提供正电压;所述第四部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;
所述线圈的匝数比为20:20。
如图7所示,本发明实施例提供的一种垂钻,所述垂钻包括:
原垂钻***71以及信号传输***72;
所述信号传输***72连接在所述原垂钻***71的信号输出端73。
具体的,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种信号传输方法,其特征在于,该方法应用于与原垂钻***连接的信号传输***中,所述信号传输***包括信号发射端与信号接收端,所述方法包括:
所述信号发射端从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;
所述信号发射端将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;包括:所述信号发射端中包括两个电阻,所述两个电阻通过分压方法形成所述信号传输***所需电压;基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行处理得到所述发射脉冲信号的工作;
当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;
所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息;
所述信号接收端对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,包括:对所述发射脉冲信号进行运放操作,得到初始信号;将所述初始信号输入比较器,得到中间信号;将所述中间信号整形成方波信号,根据所述方波信号的上升沿进行解码操作得到所述目标信号;
所述信号发射端上设置有绝缘环,所述绝缘环将所述信号发射端分割为第一部分以及第二部分,所述第一部分用于连接所述信号发射端中的线圈输入端以提供正电压;所述第二部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;所述线圈的匝数比为1:4;
所述信号接收端上设置有绝缘环,所述绝缘环将所述信号接收端分割为第三部分以及第四部分,所述第三部分用于连接所述信号接收端中的线圈输入端以提供正电压;所述第四部分用于连接所述线圈的输出端以提供负电压;所述线圈的匝数比为20:20。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述电压使得所述信号发射端完成对所述数字脉冲信号进行处理得到所述发射脉冲信号的工作,包括:
将所述数字脉冲信号处理为发射宽度为1us、低电平为2s的数字脉冲信号;
将所述数字脉冲信号作为所述发射脉冲信号。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述方波信号的上升沿进行处理得到所述目标信号,包括;
对处理后的信后进行消抖处理,将消抖处理后的信号作为所述目标信号。
4.一种信号传输***,用于实现权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述信号传输***包括:
信号发射端与信号接收端;
所述信号发射端用于,从所述原垂钻***的信号输出端获取数字脉冲信号;
所述信号发射端用于,将所述数字脉冲信号进行处理得到发射脉冲信号;
所述信号接收端用于,当所述信号发射端与所述信号接收端耦合连接时,所述信号接收端从所述信号发射端获取所述发射脉冲信号;对所述发射脉冲信号进行处理,得到目标信号,并将所述目标信号发送给所述信号传输***的常规探管,以便获得井底信息。
5.一种垂钻,其特征在于,所述垂钻包括:
原垂钻***以及信号传输***;
所述信号传输***连接在所述原垂钻***的信号输出端,所述信号传输***用于实现权利要求1至3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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