The invention discloses a drilling signal downloading device and a signal downloading method based on current loop, including power supply (1), signal downloading transmission device (2), source coding module (3), channel coding module (4), digital modulation module (5), transmitter (6), drilling tool equivalent wire (9), magnetoresistance sensor (10), signal conditioning module (11), digital demodulation. Module (12), channel decoding module (13), source decoding module (14), signal download receiving device (15) and equivalent resistor (16) of formation around drilling. The baseband signal carrying useful control information after signal conditioning, decoding and demodulation is sent to the signal download receiving device, and then the steering and rotating speed of downhole equipment are controlled. The signal of intelligent drilling is effectively downloaded in real time. The signal transmission speed is fast, the anti-interference ability is strong, the transmission error is controllable, and the installation and maintenance cost of the device is controllable.
【技术实现步骤摘要】
一种基于电流回路的钻井信号下传装置及信号下传方法
本专利技术涉及石油、天然气开采领域,尤其涉及一种基于电流回路的钻井信号下传装置及信号下传方法。
技术介绍
随着石油工业地质开采技术的不断发展,开采钻井不可避免地进入自动化、信息化、智能化阶段。目前信号下传发送装置与信号下传接收装置有多种信号传输方式,例如泥浆脉冲传输方式、绝缘导线传输方式、电磁波传输方式、声波传输方式,但这些信息传输方式普遍地存在数据传输慢、传输信号易受噪声干扰、以及安装维护装置成本过高等难以解决的问题。现有主要信号传输方式以及其存在的缺陷:(1)泥浆脉冲传输方式在泥浆脉冲系统中,压力波在泥浆中的传播速度约为1200m/s。由于脉冲的扩散、调速的限制和泥浆系统其它特性的局限性,使得数据的传输速度比较慢。(2)绝缘导线传输方式绝缘导线传输方式主要用于测井以及连续油管的钻井作业。在常规钻井条件下,电缆的连接和维护问题都很难满足使用容易、经济以及传输可靠的需要。Shell公司把导线作成钻杆的一部分,并采用特殊接头来实现导线间的连接。这种方法的缺点是需要昂贵的特殊钻杆,其价格为普通钻杆的三倍,并且需要许多可靠性高的电气插件。Exxon公司采用的方法是在钻杆内加入电缆。该方法不需要电气插件,但在钻杆中存放电缆会引起不少麻烦。另外,还有一种同轴导体系统可用于信号传输。它采用的是同轴布线方式,配以包有绝缘层的铜管式中心导体。将这种导体插人普通的钻杆内,液体压力可使之膨胀,从而与钻杆内壁贴紧密封。(3)电磁波传输方式有两种以电磁波方式传输信号的方法:以地层为传输介质和以钻柱为传输导体。在数据传输系统中,主要 ...
【技术保护点】
1.一种基于电流回路的钻井信号下传装置,其特征在于:包括电源(1)、信号下传发送装置(2)、信源编码模块(3)、信道编码模块(4)、数字调制模块(5)、发射机(6)、钻具等效导线(9)、磁阻传感器(10)、信号调理模块(11)、数字解调模块(12)、信道译码模块(13)、信源译码模块(14)、信号下传接收装置(15)和多个钻井周围地层等效电阻(16);电源(1)正极与信号下传发送装置(2)连接,信号下传发送装置(2)与信源编码模块(3)连接,信源编码模块(3)与信道编码模块(4)连接,信道编码模块(4)与数字调制模块(5)连接,数字调制模块(5)与发射机(6)连接,发射机(6)与钻具等效导线(9)连接,钻具等效导线(9)设置在井壁(8)内部,钻具等效导线(9)周围设有磁阻传感器(10),信道译码模块(13)两端分别与数字解调模块(12)和信源译码模块(14)连接,数字解调模块(12)和信号调理模块(11)连接,信源译码模块(14)和信号下传接收装置(15)连接,信号调理模块(11)和磁阻传感器(10)连接,多个钻井周围地层等效电阻(16)并联在电源(1)负极与钻具等效导线(9)之间。
【技术特征摘要】
1.一种基于电流回路的钻井信号下传装置,其特征在于:包括电源(1)、信号下传发送装置(2)、信源编码模块(3)、信道编码模块(4)、数字调制模块(5)、发射机(6)、钻具等效导线(9)、磁阻传感器(10)、信号调理模块(11)、数字解调模块(12)、信道译码模块(13)、信源译码模块(14)、信号下传接收装置(15)和多个钻井周围地层等效电阻(16);电源(1)正极与信号下传发送装置(2)连接,信号下传发送装置(2)与信源编码模块(3)连接,信源编码模块(3)与信道编码模块(4)连接,信道编码模块(4)与数字调制模块(5)连接,数字调制模块(5)与发射机(6)连接,发射机(6)与钻具等效导线(9)连接,钻具等效导线(9)设置在井壁(8)内部,钻具等效导线(9)周围设有磁阻传感器(10),信道译码模块(13)两端分别与数字解调模块(12)和信源译码模块(14)连接,数字解调模块(12)和信号调理模块(11)连接,信源译码模块(14)和信号下传接收装置(15)连接,信号调理模块(11)和磁阻传感器(10)连接,多个钻井周围地层等效电阻(16)并联在电源(1)负极与钻具等效导线(9)之间。2.根据权利要求1所述的一种基于电流回路的钻井信号下传装置,其特征在于:所述磁阻传感器(10)为一个或多个。3.根据权利要求2所述的一种基于电流回路的钻井信号下传装置,其特征在于:所述磁阻传感器(10)为八个,八个磁阻传感器(10)形状、大小和型号参数完全一样,紧贴钻具四周。4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:葛亮,何阳,曹洪,李丹,邓红霞,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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