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1、2009年增刊探矿工程(岩土钻掘工程)115电磁随钻信号传输技术研究姚爱国,张萌,吴来杰,李运升(中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074)摘要:电磁波随钻测量系统信号传输速率高,可有效应用于欠平衡钻井,国外近年来发展很快。本文介绍了电磁波随钻测量发展的历史与现状,讨论了电磁波发射方式与传输深度。采用自制的样机进行了实验室与浅孔试验,证明方波信号传输比正弦波更易受干扰,小信号孔内有泥浆时方波传输误码率高。电磁波双向信号能够实现正常传输,但下传信号衰减较大。关键词:电磁随钻测量系统;信号传输;影响
2、因素;双向传输中图分类号:P63419文献标识码:A文章编号:1673-2464(2009)S1-0115-05StudyonthesignaltransmissionofEMMWDYAOAi2guo,ZHANGMeng,WULai2jie,LIYun2sheng(FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeoscencesWuhan,WuhanHubei430074,China)Abstract:Thesystemofelectromagneticmeasuremen
3、twhiledrilling(EMMWD)hastheadvantageofhighrateofdatatransmissionandsuitableforunderbalancedrilling,soitisdevelopedfastabroadinrecentyears1ThispaperintroducesthehistoryandadvancementofEMMWD,anddiscustransmittingmodeandskindepthofelectromagneticwaves1Someex
4、peri2mentshavedoneinlabandshallowboreholewiththeEMMWDandtheapparatusfortwowaystransmissionmadebyau2thors1Resultsdemonstratethatcomparedwithsinewaves,squarewaveformisliabletobeinterferedbynoisefromforma2tions1Undertheconditionofdrillingfluidinborehole,erro
5、rrateismuchhigherforweaksignalsinsquarethanthatinsinewaveform1Twowaystransmissionworkseffectively,buttheattenuationofdownwardsignalsis2-3timesgreaterthanthatupward1Keywords:EMMWD;signaltransmission;affectingfactors;twowaystelemetry1引言气的煤层钻进中。法国地质服务公司(Geos
6、er2电磁波随钻测量系统信号传输速率较高,可以vices)在1982年研制出自己的EMMWD。根据发有效地应用于欠平衡钻井(空气或泡沫钻进)。系表的文献1996年前日本和俄罗斯也研制出自己的[1]统无活动部件,工作可靠,制造成本较低,近年来EMMWD。现在美国、加拿大、英国有多家公[1]国外发展很快。司生产电磁随钻测量系统。电磁随钻信号传输始于1980年,位于美国加我国电磁随钻信号传输方面的理论研究开展的利福尼亚西湖村的地质科学电子公司GEC(Geo2较早,上世纪80年代末国内有不少学者对此有较scien
7、ceElectronicsCorporation)研制出电磁钻杆传深入的研究。但直到近几年电磁随钻测量工具的研[2～5]输系统,首次应用于穿越河流的钻进中。改进后应制才有实质性的进展。用于大口径的石油钻井,后来,又用于澳大利亚含电磁随钻测量系统主要由两部分组成,即信号收稿日期:2009-08-30基金项目:国家“863”项目“电磁随钻遥测式自动垂钻系统关键技术研究”,(编号:2006AA06Z208)作者简介:姚爱国(1955-),男(汉族),河南范县人,中国地质大学(武汉),教授、博士生导师,主要从事钻
8、井工程与地质工程方面的教学与研究工作,湖北省武汉鲁磨路388号中国地质大学工程学院,13035112786,a1yao@cug1edu1cn。116探矿工程(岩土钻掘工程)2009年增刊采集与信号传输部分。信号采集部分主要涉及参数传感器与信号调理,根据传感器采集参数的不同可组成不同的随钻测量系统。例如,若采集测斜信号即构成传统的随钻测量系统;若采集地层信号可构成随钻录井系统;当然也可以采集井下压力、温度、气液成分以及井下钻进参
