邻井距离电磁探测信号采集与传输系统设计

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1、中图分类号：TE243单位代码：11414学号：2013215503题目邻井距离电磁探测信号采集与传输系统设计专业或领域电子与通信工程研究方向信号检测与处理技术专业硕士生余勇指导教师梁华庆教授现场导师辛阳副教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月硕士专业学位论文独创性声明郑重声明：本硕士专业学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中做了明确的说明并

2、表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。作者签名：日期：导师签名：日期：硕士专业学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文属于保密范围，保密期限0年，解密后适用本授权书。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得

3、导师书面同意，且须以中国石油大学（北京）为第一署名单位。作者签名：日期：导师签名：日期：-I-摘要摘要“复杂结构井”是二十一世纪国际石油工业的前沿技术，邻井距离随钻探测是精细控制“复杂结构井”井眼轨迹的关键技术之一。本文基于旋转磁场测距原理，以用于煤层气开采的直井与水平连通的井眼轨迹控制为应用目标，研制邻井距离随钻电磁探测系统。邻井距离随钻测量技术是利用电磁感应原理，用安装在钻头后方的磁源短节作为磁场信号发生器，位于邻井的三轴磁场传感器作为接收器，从而计算出两口井间的距离和方位，用来引导钻头的钻进方向。本文研究的系统分为数据采集电路、数据传输模块和上位机接收软件三个部分。针对磁

4、场信号低频微弱特性，研制了低噪声、窄通频带、高精度数据采集电路；采用改进的DFT谱峰法，自动跟踪锁定井下三轴磁场信号，滤除其它频率的杂波和噪声，精确提取出信号的幅值；数据传输模块采用抗干扰能力强、传输距离远、具有可靠地传输速度的曼切斯特码传输协议完成数据的远距离传输。上位机接收软件采用可视化开发工具C++Builder设计完成。室外测试和现场试验表明，所研制的邻井距离探测系统，探测距离能达到50米，可以满足煤气层开采中直井和水平井连通的实际需求。关键词：邻井距离随钻探测；旋转磁场测距；高精度数据采集；数据传输-II-ABSTRACTDesignofelectromagnetic

5、signalacquisitionandtransmissionsystemfordectiontheadjacentwell’sdistanceABSTRACT"Complexstructurewell"isthetwenty-firstcenturycutting-edgetechnologyoftheinternationaloilindustry,fromtheadjacentwellswhiledrillingisoneofthekeytechnologytodetectfinecontrol"complexstructureswell"wellboretraject

6、ory.Basedontheprincipleofrotatingmagneticfieldranging,welltrajectoryandhorizontaltoverticalwellsforCBMcommunicationiscontrolledtothetargetapplication,developedfromtheadjacentwellswhiledrillingelectromagneticdetectionsystem.AdjacentwellsfromtheMWDtechnologyistheuseofelectromagneticinduction,u

7、sedmagneticsourceismountedbehindthedrillbitshortsectionasamagneticfieldgeneratorlocatedadjacentwellsthree-axismagneticfieldsensorasareceivertocalculatethedistancebetweenthewellsandposition,forguidingthedirectionofthedrillingbit.Inthispaper,thesyste