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一種近鉆頭鉆井信號傳輸系統、設備及方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-12-29
  • 技術成熟度:通過中試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201210458259.1 
  • 技術(專利)名稱 一種近鉆頭鉆井信號傳輸系統、設備及方法 
  • 項目單位 中國石油大學(北京)
  • 發明人 雙凱,牛迪,李偉根 
  • 行業類別
  • 技術成熟度 通過中試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 周娜依
  • 發布時間 2021-12-29  
  • 01

    項目簡介

    本發明提供一種近鉆頭鉆井信號傳輸系統、設備及方法,該系統包括鉆井傳感器,封裝于動力鉆具和鉆頭之間的無磁鉆鋌內部,用于測量鉆井軌跡參數信息并發送給發射機;發射機,封裝于動力鉆具和鉆頭之間的無磁鉆鋌內部,與鉆井傳感器連接,用于根據鉆井軌跡參數信息產生交變磁場;接收機,設置于靠近隨鉆測量儀器的動力鉆具端部,用于利用交變磁場產生感應電流信號,根據感應電流信號獲取鉆井軌跡參數信息并發送給隨鉆測量儀器;隨鉆測量儀器,設置于動力鉆具與地面之間,用于將鉆井軌跡參數信息發送給地面接收器。本發明實現了通過傳輸信道穩定、傳輸速率高且誤碼率低的傳輸方式將鉆井傳感器采集的鉆井軌跡參數信息發送給隨鉆測量儀器。
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  • 02

    說明書

    1.一種近鉆頭鉆井信號傳輸系統,其特征在于,所述近鉆頭鉆井信號傳輸系統包括:
    鉆井傳感器、發射機、接收機和隨鉆測量儀器;其中,
    鉆井傳感器,封裝于動力鉆具和鉆頭之間的無磁鉆鋌內部,用于測量鉆井軌跡參數信
    息并發送給所述發射機;
    發射機,封裝于動力鉆具和鉆頭之間的無磁鉆鋌內部,與所述鉆井傳感器連接,用于
    根據所述鉆井軌跡參數信息產生交變磁場;
    接收機,設置于靠近隨鉆測量儀器的動力鉆具端部,用于利用所述交變磁場產生感應
    電流信號,根據所述感應電流信號獲取鉆井軌跡參數信息并發送給所述隨鉆測量儀器;
    隨鉆測量儀器,設置于動力鉆具與地面之間,用于將所述鉆井軌跡參數信息發送給地
    面接收器;
    所述發射機具體包括:第一數據接口、信號調制裝置、控制裝置、電機和永磁鐵;其
    中,
    第一數據接口,用于接收鉆井傳感器發送的鉆井軌跡參數信息并發送給所述信號調制
    裝置;
    信號調制裝置,連接所述第一數據接口,用于對所述鉆井軌跡參數信息進行二相相移
    鍵控2PSK調制處理獲得調制信號,并將所述調制信號發送給控制裝置;
    控制裝置,連接所述信號調制裝置,用于根據所述調制信號控制所述電機旋轉;
    電機,固定連接所述永磁鐵,用于驅動所述永磁鐵旋轉;
    永磁鐵,用于通過旋轉產生交變磁場;
    所述控制裝置通過控制所述電機來控制所述永磁鐵旋轉的方向,和/或,速度,和/或,
    開始或停止旋轉。
    2.一種近鉆頭鉆井信號傳輸設備,其特征在于,所述近鉆頭鉆井信號傳輸設備包括:
    發射機和接收機;其中,
    發射機,封裝于設置在動力鉆具和鉆頭之間的無磁鉆鋌內部,與鉆井傳感器連接,用
    于接收所述鉆井傳感器發送的鉆井軌跡參數信息,并根據所述鉆井軌跡參數信息產生交變
    磁場;
    接收機,設置于靠近隨鉆測量儀器的動力鉆具端部,用于利用所述交變磁場產生感應
    電流信號,根據所述感應電流信號獲取所述鉆井軌跡參數信息,并將所述獲取的鉆井軌跡
    參數信息發送給隨鉆測量儀器;
    其中,所述發射機具體包括:第一數據接口、信號調制裝置、控制裝置、電機和永磁
    鐵;其中,
    第一數據接口,用于接收鉆井傳感器發送的鉆井軌跡參數信息并發送給所述信號調制
    裝置;
    信號調制裝置,連接所述第一數據接口,用于對所述鉆井軌跡參數信息進行二相相移
    鍵控2PSK調制處理獲得調制信號,并將所述調制信號發送給控制裝置;
    控制裝置,連接所述信號調制裝置,用于根據所述調制信號控制所述電機旋轉;
    電機,固定連接所述永磁鐵,用于驅動所述永磁鐵旋轉;
    永磁鐵,用于通過旋轉產生交變磁場;
    所述控制裝置通過控制所述電機來控制所述永磁鐵旋轉的方向,和/或,速度,和/或,
    開始或停止旋轉。
    3.如權利要求2所述的設備,其特征在于,所述接收機具體包括:線圈、放大器、濾
    波器、信號解調裝置、第二數據接口;其中,
    線圈,纏繞于所述動力鉆具端部的鉆柱外側,用于根據所述交變磁場產生感應電流信
    號;
    放大器,連接所述線圈,用于對所述感應電流信號進行放大處理;
    濾波器,連接所述放大器,用于對放大處理后的感應電流信號進行濾波處理;
    信號解調裝置,連接所述濾波器,用于對濾波處理后的感應電流信號進行解調制處理
    以獲取鉆井軌跡參數信息;
    第二數據接口,分別連接所述信號解調裝置和隨鉆測量儀器,用于將所述獲取的鉆井
    軌跡參數信息發送給所述隨鉆測量儀器。
    4.一種用于權利要求1所述近鉆頭鉆井信號傳輸系統的近鉆頭鉆井信號傳輸方法,其
    特征在于,所述近鉆頭鉆井信號傳輸方法包括:
    發射機接收鉆井傳感器發送的鉆井軌跡參數信息,并對所述鉆井軌跡參數信息進行二
    相相移鍵控2PSK調制處理,獲得調制信號,根據所述調制信號控制永磁鐵旋轉以產生交變
    磁場,所述發射機封裝于動力鉆具和鉆頭之間的無磁鉆鋌內部;
    接收機利用所述交變磁場產生感應電流信號,根據所述感應電流信號獲取鉆井軌跡參
    數信息并發送給隨鉆測量儀器,所述接收機設置于靠近隨鉆測量儀器的動力鉆具端部;
    其中,控制永磁鐵旋轉以產生交變磁場,具體為:
    控制所述永磁鐵旋轉的方向;和/或,
    控制所述永磁鐵旋轉的速度;和/或,
    控制所述永磁鐵開始或停止旋轉。
    展開

專利技術附圖

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