專利名稱：測井儀器信息的電磁波傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測井儀器信息的電磁波傳輸方法。
背景技術(shù)：
近幾年來，隨著油氣勘探開發(fā)對象的日趨復(fù)雜.勘探開發(fā)的難度越來越大，一些隱蔽油氣藏、復(fù)雜油氣藏成為勘探開發(fā)的重點。在海外石油工程技術(shù)服務(wù)市場，沒有隨鉆測井能力.很難參加海上技術(shù)服務(wù)投標(biāo)。面對復(fù)雜的勘探對象，要有效地識別儲層中的油、氣層.使用傳統(tǒng)的分辨率較低、直觀性較差、解釋油氣層出現(xiàn)多解性的常規(guī)測井技術(shù)和方法，已經(jīng)不能滿足勘探生產(chǎn)的需要，迫切需要深探測、高分辨率和高精度的測井儀系列和測井
解釋方法。隨鉆電阻率測井是在油氣勘探面臨十分復(fù)雜的地質(zhì)條件下，為提高油氣用的采收率、油氣層的鉆遇率、提高鉆井的總體效率、降低鉆井總成本而發(fā)展起來的一項技術(shù)。隨著國內(nèi)勘探開發(fā)自身發(fā)展的需要，對鉆井工程提出的技術(shù)也越來越高，隨鉆測井技術(shù)把地質(zhì)參數(shù)和鉆井工程參數(shù)緊密結(jié)合起來，是地質(zhì)、鉆井、測井等專業(yè)的結(jié)合，這項鉆井綜合技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使我國的鉆井工程技術(shù)有質(zhì)的飛躍。隨鉆測井儀能夠最大限度地縮短地層從鉆開到測量的時間，更準(zhǔn)確的反映地層情況并對隨鉆測井能實時進行地層評價，及時修正井眼地層的軌跡，對油氣層的開發(fā)評價具有非常好的效果。由于信息傳輸技術(shù)、處理技術(shù)的發(fā)展和材料領(lǐng)域技術(shù)的進步，隨鉆測井技術(shù)發(fā)展的速度進一步加快。測井技術(shù)的發(fā)展也將促進有更多的方法加入到隨鉆測井的行列。隨著隨鉆技術(shù)的發(fā)展，隨鉆測井的成本將大幅度減低，在勘探階段〔裸眼井)隨鉆測井替代電纜測井的領(lǐng)域會不斷擴大。同時隨著經(jīng)濟日新月異發(fā)展，新的鉆井技術(shù)層出不窮，進一步促進了隨鉆測井技術(shù)的發(fā)展。二十世紀(jì)末期出現(xiàn)的LWD儀器，能夠提供研究井下地質(zhì)環(huán)境和鉆井過程所需的資料。為了保證各個儀器之間的獨立性，使用獨節(jié)式儀器設(shè)計，但是由于現(xiàn)有測井儀器中各個儀器之間不能通訊，導(dǎo)致地面軟件和井下儀器的通訊較為分散，而且由于儀器串統(tǒng)一供電，有的儀器耗電量較大，一旦其中某一儀器出現(xiàn)問題，就會影響其它儀器的作業(yè)。隨著定向井、水平井、分支井及大位移水平井等特殊工藝鉆井技術(shù)的迅猛發(fā)展及老油區(qū)復(fù)雜區(qū)塊和薄油層開發(fā)力度的加大，傳統(tǒng)的泥漿脈沖傳輸方式的不足之處越來越突出。泥漿脈沖傳輸方式技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛，但數(shù)據(jù)傳輸速率較慢，信息量較小，傳輸信號易受鉆井液的質(zhì)量和泵的不均勻性影響.要求鉆井液的含砂量< 1%，含氣量<7%.當(dāng)使用可壓縮性鉆井介質(zhì)時，會導(dǎo)致壓力波信號變形，所以在欠平衡鉆井條件下適用性很差。電磁波傳輸方式是將反映井底軌跡方向，地層特性參數(shù)的低頻電磁波信號傳送到地面.鉆井過程中，鉆桿，裸露的井壁和它們之間的空間以及周圍的地層共同組成了電磁波傳輸通道電磁波從發(fā)射源向周圍的無限空間輻射，由固定在鉆機旁的地表天線接收.它不需要泥漿作為信號載體，對鉆井液的質(zhì)量和鉆探泵的不均勻性要求更低，所以數(shù)據(jù)傳輸能力較強.其優(yōu)點是不需要機械接收裝置，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，對于欠平衡鉆井工藝有更好的適應(yīng)性。它的缺點是背景噪聲對信號的影響較大，而且隨著巖層對信號的吸收和大地電阻的變化導(dǎo)致信號的衰減，導(dǎo)致發(fā)送電路復(fù)雜程度提高。目前，這些問題已經(jīng)都得到了較好的解決。背景噪聲大的問題通過比較先進的可編程濾波的方法，使背景噪聲得到了徹底的抑制。信號衰減大的問題，是采用自動阻抗適應(yīng)系統(tǒng)解決的。電磁波最早應(yīng)用于煤礦安全和軍事方面..俄羅斯是較早開展電磁波隨鉆測量系統(tǒng)研制的國家之一，他們把MWD系統(tǒng)稱為電磁波通道井底遙測系統(tǒng).國外已經(jīng)成功利用電磁波MWD技術(shù)傳輸井下測量信號隨鉆儀器得到廣泛利用。國內(nèi)也進行了大膽嘗試，利用MWD技術(shù)把探管傳感器測出的井斜、方位、重力和、重力工具面角、工具面角、溫度、電池電壓以及地層參數(shù)實時的用電磁波發(fā)送到地面。并在遙控遙測及雙向傳輸方面有了突破性進展，由于采用了雙向電磁波無線傳輸技術(shù)，大大的方便了對井下儀器的操控，可對井下設(shè)備進行遙控，也可方便地對電磁波信道進行自檢，對電源實施遙控管理，有效地提高了電源利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種測井儀器信息的電磁波傳輸方法，解決了測井儀器串 各個儀器之間不能互相通訊，導(dǎo)致地面軟件和井下儀器的通訊較為分散，安裝、移動、檢修費力的問題，以及由于現(xiàn)有儀器串統(tǒng)一供電，有的儀器耗電量較大，一旦其中某一儀器出現(xiàn)問題，就會影響其它儀器的作業(yè)的問題。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案測井儀器信息的電磁波傳輸方法，采用電磁波無線傳輸測井?dāng)?shù)據(jù)，采用雙向工作模式，在井下的測井儀器處設(shè)置有無線發(fā)射/接收裝置，井下的無線發(fā)射/接收裝置連接到信息采集裝置，井下的信息采集裝置采集到的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射/接收裝置發(fā)送到地面，由地面的井上儀器接收后解碼還原出各種動態(tài)數(shù)據(jù)，之后數(shù)據(jù)資料傳送到數(shù)據(jù)處理終端進行分析顯示。優(yōu)選的，井下的各測井儀器之間通過無線通信聯(lián)系，各個儀器上均設(shè)置有可用于儀器之間相互通信同時也用于對井上儀器通信的無線發(fā)射/接收裝置。優(yōu)選的，所述井上儀器將數(shù)據(jù)傳送到計算機串口進行分析、顯示、打印。優(yōu)選的，所述井下的每個測井儀器處均設(shè)置有獨立的電源系統(tǒng)，并設(shè)置有無線發(fā)射/接收裝置以及傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述井下每個測井儀器還設(shè)置有阻抗自動適應(yīng)系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述電源系統(tǒng)采用充電電池供電。優(yōu)選的，無線發(fā)射/接收裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊可以采用PWM脈沖寬度調(diào)制方式或窄脈沖調(diào)制方式或者正弦波傳輸調(diào)制方式。本發(fā)明采用電磁波無線傳輸方式實現(xiàn)測井儀器間的數(shù)據(jù)傳輸，既保證了儀器的獨立性，又很好的解決了儀器間的通信問題，實現(xiàn)了儀器的整體通訊；各個儀器均設(shè)置獨立的供電系統(tǒng)，采用充電電池供電，避免了一支儀器出現(xiàn)問題之后影響到其他的儀器的使用。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中I、井上儀器；2、測井儀器；3、信息采集裝置；4、無線發(fā)射/接收裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖I所示，給出了本發(fā)明具體實施方式
的結(jié)構(gòu)原理圖，本發(fā)明采用電磁波無線傳輸測井?dāng)?shù)據(jù)，并且設(shè)計為雙向工作模式，井下的測井儀器串可以具有多個測井儀器2，在每個測井儀器2處均設(shè)置有井下無線發(fā)射/接收裝置4，井下的無線發(fā)射/接收裝置4連接到信息采集裝置3，信息采集裝置3為測井儀器2上安裝的各類傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，井下的信息采集裝置3采集到的數(shù)據(jù)通過井下無線發(fā)射/接收裝置4間歇或者連續(xù)的發(fā)送到地面，由地面的井上儀器I接收后解碼還原出各種動態(tài)數(shù)據(jù)，之后數(shù)據(jù)資料傳送到計算機數(shù)據(jù)處理終端進行分析顯示或者打?。痪碌母鳒y井儀器2之間也通過電磁波無線通信聯(lián)系，在各個測井儀器2上均設(shè)置無線發(fā)射/接收裝置，并各自設(shè)置有獨立的電源系統(tǒng)，采用充電電池供電，并且采用耐高溫鋰電池，，提高了使用的安全性，而且避免了由于各個儀器消耗電能不一樣，其中的一些儀器耗電量較大時，影響到整個的測井過程，提高了測井效率；所述井下每個測井儀器2還 設(shè)置有阻抗自動適應(yīng)系統(tǒng)；其中測井儀器2上的無線發(fā)射/接收裝置包括無線發(fā)送系統(tǒng)和天線系統(tǒng)，無線發(fā)送系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊有三種調(diào)制方式可以采用一是PWM脈沖寬度調(diào)制方式；二是窄脈沖調(diào)制方式，使電磁能量瞬時超能量發(fā)送，最大的優(yōu)點是節(jié)省電能，可以省去發(fā)電機；三是傳統(tǒng)的正弦波傳輸調(diào)制方式，采用這種方式，接收電路比較簡單，抗干擾能力較好。本發(fā)明采用電磁波無線傳輸方式實現(xiàn)測井儀器間的數(shù)據(jù)傳輸，既保證了儀器的獨立性，又很好的解決了儀器間的通信問題，實現(xiàn)了儀器的整體通訊；各個儀器均設(shè)置獨立的供電系統(tǒng)，采用充電電池供電，避免了一支儀器出現(xiàn)問題之后影響到其他的儀器的使用。
權(quán)利要求
1.測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于采用電磁波無線傳輸測井?dāng)?shù)據(jù)，采用雙向工作模式，在井下的測井儀器處設(shè)置有無線發(fā)射/接收裝置，無線發(fā)射/接收裝置連接到測井儀器的信息采集裝置，井下的信息采集裝置采集到的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射/接收裝置發(fā)送到地面，由地面的井上儀器接收后解碼還原出各種動態(tài)數(shù)據(jù)，之后數(shù)據(jù)資料傳送到數(shù)據(jù)處理終端進行分析顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于，井下的各測井儀器之間通過無線通信聯(lián)系，各個儀器上均設(shè)置有可用于儀器之間相互通信同時也用于對井上儀器通信的無線發(fā)射/接收裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于，所述井上儀器將數(shù)據(jù)傳送到計算機串口進行分析、顯示、打印。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于，所述井下的每個測井儀器處均設(shè)置有獨立的電源系統(tǒng)，并設(shè)置有無線發(fā)射/接收裝置以及傳感器數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于，所述井下每個測井儀器還設(shè)置有阻抗自動適應(yīng)系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于，所述電源系統(tǒng)采用充電電池供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一所述的測井儀器信息的電磁波傳輸方法，其特征在于，無線發(fā)射/接收裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊可以采用PWM脈沖寬度調(diào)制方式或窄脈沖調(diào)制方式或者正弦波傳輸調(diào)制方式。
全文摘要
測井儀器信息的電磁波傳輸方法，采用電磁波無線傳輸測井?dāng)?shù)據(jù)，在井下測井儀器處設(shè)置有與測井儀器的信息采集裝置連接的無線發(fā)射/接收裝置，井下的信息采集裝置采集到的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射/接收裝置發(fā)送到地面，由地面的井上儀器接收后解碼還原出各種動態(tài)數(shù)據(jù)，之后數(shù)據(jù)資料傳送到數(shù)據(jù)處理終端進行分析顯示；井下的各測井儀器之間通過無線通信聯(lián)系，各儀器均設(shè)置可用于儀器之間相互通信也用于對井上儀器通信的無線發(fā)射/接收裝置；井下每個測井儀器處均設(shè)置獨立電源系統(tǒng)以及傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本發(fā)明既保證了儀器的獨立性，又很好的解決了儀器間的通信問題，實現(xiàn)了儀器的整體通訊，且各個儀器均設(shè)置獨立的供電系統(tǒng)，避免了一支儀器出現(xiàn)問題之后影響到其他的儀器的使用。
文檔編號E21B47/13GK102777170SQ20121028347
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者蘇航, 高懷雪, 黃文幟 申請人:吉艾科技(北京)股份公司