随钻信号无线电磁传输系统技术方案

本发明专利技术提供一种随钻信号无线电磁传输系统，随钻信号无线电磁传输系统包括钻杆、钻铤、钻具、电磁信号发射模块、中继短接模块、电磁信号接收模块；电磁信号接收模块包括环形金属管、环形天线、接收电路，环形天线与接收电路设置在环形金属管外侧底部的环形凹槽内，环形金属管套在地面钻杆上；磁信号发射模块设置在钻铤外侧环形凹槽内，钻铤连接在钻具与钻杆之间；中继短接模块包括金属钻杆短接、两组环形天线、中继放大电路、电池；金属钻杆短接连接在上下两段钻杆之间；两组环形天线、中继放大电路、电池设置在金属钻杆短接外侧环形凹槽内。本发明专利技术通过中继的方式进行接力传输，传输距离不受限制，有更快的数据传输速率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及随钻传输技术。
技术介绍
随钻信号无线传输目前仍普遍采用泥浆脉冲传输的方式，但泥浆脉冲传输方式速度慢，通常只有几Bit至十几BH，实时性差，而且不能用于气体钻井等。因此泥浆脉冲传输方式已越来越不能满足现代随钻测井的需求。另外目前采用的一种无线电磁传输方式是:利用钻杆作为不对称的偶极天线，从而将信号发射到地面，该方式也称为EM-MWD系统，由于是利用钻杆作为偶极天线，从而该系统需采用绝缘短接，使钻杆成为偶极天线的上、下两个臂。由于采用了完全的绝缘材料，因而会影响钻杆的强度。另外，由于地层为有耗介质，在地层中传输较远距离时，必须采用很低的频率，从而其传输速度很低，与泥浆脉冲的传输速度相当。另外，其传输距离通常也不能太远，如通常只能达到两千米左右。为了提高传输速度，Novatek 公司在下提出了一种无线与有线相结合的方法，两段钻杆之间通过无线耦合器实现无线磁耦合传输，在钻杆内部通过埋入传输线实现有线传输。此种方式能明显提高传输速度，但此种方式的也存在很大的缺点:需要破坏原有钻杆的结构，或重新设计钻杆，并且钻杆接头之间的缝隙对其传输性能也影响很大。专利技术内容本专利技术所要解本文档来自技高网...

【技术保护点】
随钻信号无线电磁传输系统，其特征在于，包括钻杆、钻铤、钻具、电磁信号发射模块、1个或1个以上的中继短接模块、电磁信号接收模块；电磁信号接收模块包括环形金属管、环形天线、接收电路，环形天线与接收电路设置在环形金属管外侧底部的环形凹槽内，环形天线与接收电路通过传输线相连；环形金属管套在地面钻杆上，环形金属管的内径大于钻杆外径；环形凹槽内接收电路设置在环形天线之上，在接收电路外侧与底部设置金属保护层，接收电路封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内；环形天线与环形凹槽之间的空间使用绝缘介质填充；电磁信号发射模块设置在钻铤外侧环形凹槽内，钻铤连接在钻具与钻杆之间；电磁信号发射模块包括环形天线、发射电路，...

【技术特征摘要】
1.钻信号无线电磁传输系统，其特征在于，包括钻杆、钻铤、钻具、电磁信号发射模块、I个或I个以上的中继短接模块、电磁信号接收模块； 电磁信号接收模块包括环形金属管、环形天线、接收电路，环形天线与接收电路设置在环形金属管外侧底部的环形凹槽内，环形天线与接收电路通过传输线相连；环形金属管套在地面钻杆上，环形金属管的内径大于钻杆外径；环形凹槽内接收电路设置在环形天线之上，在接收电路外侧与底部设置金属保护层，接收电路封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内；环形天线与环形凹槽之间的空间使用绝缘介质填充； 电磁信号发射模块设置在钻铤外侧环形凹槽内，钻铤连接在钻具与钻杆之间；电磁信号发射模块包括环形天线、发射电路，环形凹槽内环形天线设置在发射电路之上，环形天线与发射电路通过传输线相连；在发射电路外侧与顶部设置金属保护层，发射电路封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内；环形天线与环形凹槽之间的空间使用绝缘介质填充； 中继短接模块包括金属钻杆短接、2组环形天线、中继放大电路、电池；金属钻杆短接连接在上下两段钻杆之间；2组环形天线、中继放大电路、电池设置在金属钻杆短接外侧环形凹槽内；环形凹槽内一组环形天线设置在中继放大电路之上，另一组环形天线设置在中继放大电路之下，环形凹槽内电池与中继放大电路并行放置在2组环形天线之间，电池的输出端与中继放大电路的电源输入端相连，2组环形天线分别通过传输线与中继放大电路相连；在中继放大电路与电池的外侧、顶部以及底部设置金属保护层，中继放大电路与电池一同封闭在金属保护层...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向阳，聂在平，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：