The invention relates to a downhole near bit wireless short distance transmission system and a working method thereof. The downhole near bit wireless short transmission system includes a near bit sensor, a wireless transmitter and a wireless receiving device. The downhole near bit wireless short transmission system monitors the status of the wireless short transmission channel in real time through the detection circuit, and uses the horizontal and vertical polarization two according to the feedback transmission channel information. After transmission of the drilling fluid and the formation, the electromagnetic wave signals received by the drilling fluid and the formation are not related to the polarization direction. The attenuation of the two kinds of signals is also unrelated, thus improving the transmission quality of the signal.
【技术实现步骤摘要】
一种井下近钻头无线短传系统及其工作方法
本专利技术涉及一种井下近钻头无线短传系统及其工作方法,属于近钻头无线短传的
技术介绍
随着油田勘探的不断深入,储量好、储层深的油田区域越来越少,对夹层多、储层薄的油井开发已经成为必然趋势。井下工程参数能够实时反映地下油气的储量及动态变化,在评价油井生产及使用寿命等方面有着至关重要的作用。常规随钻测量系统中,传感器通常设置在马达系统的上方,距离钻头大约有15左右的盲区。在钻井过程中,由于传感器与钻头距离较远而不能及时发现钻头处井眼轨迹变化和地层岩性。近钻头测量技术通过在紧靠钻头的位置放置多个传感器,在钻井过程中不间断地检测钻孔或钻头处实际工况信息。该技术不仅能够获取未曾被泥浆介质污染侵蚀的地层信息,还可测得钻压、环空压力及温度等参数信息,并可通过方位、井斜等参数信息确定钻头的实际位置。在钻井过程中,传感器的安装位置离钻头越近,所测得的地质信息及工程参数越准确。近钻头测量技术的核心之一是克服动力钻具的阻碍实现近钻头传感器与随钻测量系统之间有效的通信。目前,国内研究近钻头信号的传输方式主要有线传输和无线传输,有线传输的方式可以保证数据传输的实时性,但是需要绕过螺杆钻具建立有线传输信道,由于螺杆钻具在钻进过程中的剧烈震动,有线信道容易被损坏,无法保证数据传输的稳定性,局限性较大。无线传输方式中电磁短传方式研究较多,根据信号传输的原理,电磁短传技术可以分为磁场型和电场型。磁场型多采用收发线圈的方式,该方式不受钻井液介质的影响,电磁波的传输速度也快,系统结构相对简单,但是对传输介质的电阻率要求较高,当地层电阻率较低或钻 ...
【技术保护点】
1.一种井下近钻头无线短传系统,其特征在于,包括近钻头传感器、无线发射装置和无线接收装置;所述无线发射装置包括,依次连接的电导率检测电路、发射调理电路和发射模块;所述发射调理电路与所述近钻头传感器连接;所述发射模块包括,水平极化发射天线、垂直极化发射天线和绝缘短节;水平极化发射天线和垂直极化发射天线通过绝缘短节实现电气隔离;水平极化发射天线与垂直极化发射天线极化方向相互正交,构成双极化天线;所述无线接收装置包括,接收模块和接收调理模块;所述接收模块包括,水平极化接收天线、垂直极化接收天线和绝缘短节;水平极化接收天线、垂直极化接收天线由绝缘短节隔开,实现电气隔离;所述接收调理模块包括,感应电压信号处理模块、电磁波信号处理模块、控制电路和解调电路;所述感应电压信号处理模块和电磁波信号处理模块分别与控制电路连接;所述感应电压信号处理模块与接收模块连接,对感应电压信号进行滤波和放大处理;电磁波信号处理模块与接收模块连接,将接收到的水平极化和垂直极化电磁波信号进行放大和滤波处理,得到衰减特性不同的信号。
【技术特征摘要】
1.一种井下近钻头无线短传系统,其特征在于,包括近钻头传感器、无线发射装置和无线接收装置;所述无线发射装置包括,依次连接的电导率检测电路、发射调理电路和发射模块;所述发射调理电路与所述近钻头传感器连接;所述发射模块包括,水平极化发射天线、垂直极化发射天线和绝缘短节;水平极化发射天线和垂直极化发射天线通过绝缘短节实现电气隔离;水平极化发射天线与垂直极化发射天线极化方向相互正交,构成双极化天线;所述无线接收装置包括,接收模块和接收调理模块;所述接收模块包括,水平极化接收天线、垂直极化接收天线和绝缘短节;水平极化接收天线、垂直极化接收天线由绝缘短节隔开,实现电气隔离;所述接收调理模块包括,感应电压信号处理模块、电磁波信号处理模块、控制电路和解调电路;所述感应电压信号处理模块和电磁波信号处理模块分别与控制电路连接;所述感应电压信号处理模块与接收模块连接,对感应电压信号进行滤波和放大处理;电磁波信号处理模块与接收模块连接,将接收到的水平极化和垂直极化电磁波信号进行放大和滤波处理,得到衰减特性不同的信号。2.根据权利要求1所述的无线短传系统的工作方法,其特征在于,包括步骤如下:1)无线发射装置接收近钻头传感器发送的井下参数信号;2)电导率检测电路对传输介质电导率进行测量,并...
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