电磁遥测发射机装置和泥浆脉冲-电磁遥测组件制造方法及图纸

提供了一种统一泥浆脉冲(MP)‑电磁(EM)遥测组件和井下遥测工具，其包括井下EM遥测发射机装置。EM遥测发射机装置包括调制器，调制器被配置成通过传输介质传输至少一个EM信号。调制器包括第一电抗电路和第二电抗电路，以及由控制器控制以在第一配置和第二配置之间交替地切换调制器的多个开关。EM信号通过穿过电抗电路中的一个并旁路另一个电抗电路而被传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁遥测发射机装置和泥浆脉冲-电磁遥测组件
本专利技术总体上涉及井下遥测系统，并且具体地涉及电磁(EM)遥测发射机装置，以及涉及在井下遥测技术中采用EM发射机的泥浆脉冲(MP)和EM遥测组件。
技术介绍
烃的开采涉及钻探可以达到数千公里深度的井眼。井眼钻探操作需要位于地面的钻机设备、包括纵向附接的钻杆的钻柱、以及为钻头提供动力的液压马达。液压马达和钻头是底孔组件(BHA)的一部分，该底孔组件附接到钻柱的井下侧。钻探流体(通常称为“泥浆”)通过钻柱从地面被泵送，从而为液压马达(因此，为泥浆马达)提供动力。然后泥浆通过钻头喷嘴排出，并携带钻屑穿过环形空间(钻柱外部和井眼之间的空间)向上到达地面。泥浆使钻头冷却和润滑并控制井眼的压力，以防止地层坍塌到井中。定向和水平钻探操作包括从垂直方向引导钻柱以一定角度穿透目标储层。需要实时的井下数据来精确地遵循井眼的规划路径。井下数据包括定向数据、地层特性数据和井下条件数据。使用集成在BHA中的随钻测量(MWD)遥测系统获得井下数据。MWD系统使用钻头附近的传感器测量井下数据，对数据编码，然后通过遥测系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁(EM)遥测发射机装置，包括：/n电源；/n控制器；/n调制器，所述调制器被配置成从所述电源接收直流电流(DC)并且从所述控制器接收控制命令；所述调制器还被配置成响应于所述控制命令而传输至少一个EM信号，所述至少一个EM信号是通过在地面位置与地下位置之间或在所述地下位置与另一地下位置之间的传输介质传输的，所述调制器包括：/n第一电抗电路和第二电抗电路；/n第一输出端子和第二输出端子，用于在分开的、间隔开的位置处直接或感应连接到传输介质；/n多个开关，所述多个开关由所述控制器控制以在第一配置与第二配置之间交替地切换所述调制器，其中：/n在所述第一配置中，所述第一电抗电路的输入至少间歇...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171213 US 62/598,1921.一种电磁(EM)遥测发射机装置，包括：
电源；
控制器；
调制器，所述调制器被配置成从所述电源接收直流电流(DC)并且从所述控制器接收控制命令；所述调制器还被配置成响应于所述控制命令而传输至少一个EM信号，所述至少一个EM信号是通过在地面位置与地下位置之间或在所述地下位置与另一地下位置之间的传输介质传输的，所述调制器包括：
第一电抗电路和第二电抗电路；
第一输出端子和第二输出端子，用于在分开的、间隔开的位置处直接或感应连接到传输介质；
多个开关，所述多个开关由所述控制器控制以在第一配置与第二配置之间交替地切换所述调制器，其中：
在所述第一配置中，所述第一电抗电路的输入至少间歇地连接到所述电源，所述第一电抗电路的输出连接到所述第一输出端子，并且所述第二输出端子连接到旁路所述第二电抗电路的电返回路径；以及
在所述第二配置中，所述第二电抗电路的输入至少间歇地连接到所述电源，所述第二电抗电路的输出连接到所述第二输出端子，并且所述第一输出端子连接到旁路所述第一电抗电路的另一电返回路径。


2.根据权利要求1所述的EM遥测发射机装置，其中，所述第一电抗电路和所述第二电抗电路中的每一个均包括至少一个电感器、至少一个电容器、或至少一个电感器和至少一个电容器。


3.根据权利要求2所述的EM遥测发射机装置，其中，所述多个开关包括将所述电源连接到所述第一电抗电路的输入的第一开关、将虚拟接地连接到所述第一电抗电路的输入的第二开关、将所述第一电抗电路的输出和所述第一输出端子连接到虚拟接地的第三开关、将所述电源连接到所述第二电抗电路的输入的第四开关、将虚拟接地连接到所述第二电抗电路的输入的第五开关、以及将所述第二电抗电路的输出和所述第二输出端子连接到虚拟接地的第六开关，每个开关均具有各自的开关占空比。


4.根据权利要求3所述的EM遥测发射机装置，其中，所述第一配置被配置成互补地切换所述第一开关和所述第二开关，使得一次仅闭合所述第一开关和所述第二开关中的一个。


5.根据权利要求4所述的EM遥测发射机装置，其中，所述第二配置被配置成互补地切换所述第四开关和所述第五开关，使得一次仅闭合所述第四开关和所述第五开关中的一个。


6.根据权利要求5所述的EM遥测发射机装置，其中，所述至少一个EM信号被调制为具有由所述多个开关的打开和闭合操作确定的波形的至少一个调制信号。


7.根据权利要求6所述的EM遥测发射机装置，其中，所述波形被配置成近似正弦波形、方波波形、三角波形和锯齿波形中的一种或组合。


8.根据权利要求1所述的EM遥测发射机装置，其中，所述至少一个EM信号被根据调制方案进行调制。


9.根据权利要求8所述的EM遥测发射机装置，其中，所述调制方案是脉宽调制(PWM)、幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和正交幅度调制(QAM)中的一种。


10.根据权利要求9所述的EM遥测发射机装置，其中，至少两种调制方案能够在幅度域、相位域和频域中的一个中被复用。


11.根据权利要求1所述的EM遥测发射机装置，其中，所述电源还包括隔离电路以电隔离所述调制器。


12.根据权利要求11所述的EM遥测发射机装置，其中，所述隔离电路是变压器。


13.根据权利要求12所述的EM遥测发射机装置，其中，所述隔离电路是平面变压器。


14.根据权利要求13所述的EM遥测发射机装置，其中，所述平面变压器包括铁氧体磁芯。


15.一种统一泥浆脉冲(MP)-电磁(EM)遥测组件，包括：
由第一绝缘体分成第一部分和...

【专利技术属性】
技术研发人员：博里斯·库切连科，马里亚·库切连科，德里克·贝莱，
申请(专利权)人：星光随钻测量公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA