基于载波通信原理的电磁波随钻测量技术 被引量：19

1

作者 苏毅 齐昕 +1 位作者 刘阳 张金光 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期226-231,共6页

为了提高电磁波随钻测量中数据传输速率,增加信号遥测深度,解决钻杆寿命低、可靠性差和电磁信号散射严重等问题,提出了基于载波通信原理的随钻测量技术。该技术利用载波原理,通过耦合变压器将电磁波信号耦合到钻杆上,利用钻杆和大地构... 为了提高电磁波随钻测量中数据传输速率,增加信号遥测深度,解决钻杆寿命低、可靠性差和电磁信号散射严重等问题,提出了基于载波通信原理的随钻测量技术。该技术利用载波原理,通过耦合变压器将电磁波信号耦合到钻杆上,利用钻杆和大地构成导波系统,从而实现井上与井下的数据传输。通过分析电磁波在地层和钻杆中的传输特性,得到钻杆中的传输线波动方程,并给出系统的总体构成及设计方案。采用LM1893作为载波模块,研制出井下发射机和井上接收机系统,并对系统进行了优化设计。结果表明,利用载波技术将电磁波加载至钻杆,通过钻杆-大地构成的传输信道,能够把井下测量参数传输到地面,同时还可把地面设置参数及指令发送到井下,实现地面与井下的双向通信。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 透地通信 载波通信 数据传输

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电磁波随钻测量干扰信号消除算法研究 被引量：17

2

作者 龙玲 陈庆 刘飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2144-2152,共9页

电磁波随钻测量(EM-MWD)是一种以电磁波形式实现地层传输的无线随钻测量技术,对井场随钻测量实测的信号噪声进行分析,发现接收噪声中的主要干扰成分是来自工频的谐波干扰。为消除工频信号对于地面接收到的随钻测量信号的干扰,提出了一... 电磁波随钻测量(EM-MWD)是一种以电磁波形式实现地层传输的无线随钻测量技术,对井场随钻测量实测的信号噪声进行分析,发现接收噪声中的主要干扰成分是来自工频的谐波干扰。为消除工频信号对于地面接收到的随钻测量信号的干扰,提出了一种基于正弦波参数估计的谐波干扰消除算法。该算法首先对干扰谐波参数进行估计,然后重构干扰谐波信号,并从接收信号中减去干扰信号,该过程迭代进行,直到接收信号中有效信号能量占到50%以上。经过仿真测试和实际实验验证,该方法有效的消除谐波干扰,最大程度上减小了有效信号的失真,并大大地提高了接收信号的信噪比。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 正弦波参数估计 谐波干扰

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ZTS电磁波随钻测量系统及其现场试验 被引量：25

3

作者 张进双 赵小祥 刘修善 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2005年第3期25-27,共3页

俄罗斯定向钻井主要采用的是电磁波随钻测量方式,相关研究较早,技术也比较成熟。经中国石化集团总公司科技部安排,在胜利油田对俄罗斯ZTS - 172M电磁波无线随钻测量系统进行了性能测试。通过现场应用,对俄制电磁波随钻测量仪器的基本结... 俄罗斯定向钻井主要采用的是电磁波随钻测量方式,相关研究较早,技术也比较成熟。经中国石化集团总公司科技部安排,在胜利油田对俄罗斯ZTS - 172M电磁波无线随钻测量系统进行了性能测试。通过现场应用,对俄制电磁波随钻测量仪器的基本结构、工作原理、系统优点以及待改进问题等有了基本了解。并对俄罗斯EM -MWD电磁波无线随钻测量系统进行基本介绍和现场试验情况总结。 展开更多

关键词 石油 钻井工程 电磁波随钻测量

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CEM-1型电磁波随钻测量系统的研制与应用 被引量：14

4

作者 刘科满 王立双 宋朝辉 《石油机械》 北大核心 2012年第2期11-14,92,共5页

电磁波随钻测量技术是气体、泡沫等非液相钻井的重要测量技术手段。以CEM-1型MWD系统为基础,介绍了系统的构成和工作原理,分析说明了该测量系统的井下发射机系统、非对称偶极子钻杆天线模型、地面接收系统等关键技术,重点分析了低频电... 电磁波随钻测量技术是气体、泡沫等非液相钻井的重要测量技术手段。以CEM-1型MWD系统为基础,介绍了系统的构成和工作原理,分析说明了该测量系统的井下发射机系统、非对称偶极子钻杆天线模型、地面接收系统等关键技术,重点分析了低频电磁衰减规律。将该系统在大牛地气田D66-129井进行现场应用,应用结果表明,CEM-1型电磁波随钻测量系统能在钻井液钻井中的循环、起钻和下钻过程中测量和传输数据,并且不受钻井液性质的影响,在电阻率大于4Ω.m的地层传输深度可达3 081 m,工作时间约216 h。系统整体性能能够满足实际工作需要。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量系统 物理模型 噪声控制 低频电磁波 衰减

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无线电磁波随钻测量系统姿态精度的影响因素分析 被引量：9

5

作者 王小波 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期258-264,共7页

煤矿井下采用水力钻进方式进行碎软煤层瓦斯抽采时,容易出现塌孔、孔壁失稳,电磁波随钻测量系统适用于气体钻进,在碎软煤层瓦斯抽采中逐步得到应用。钻孔轨迹的准确性是影响碎软煤层瓦斯抽采效果的关键,电磁波随钻测量系统使用中,出现... 煤矿井下采用水力钻进方式进行碎软煤层瓦斯抽采时,容易出现塌孔、孔壁失稳,电磁波随钻测量系统适用于气体钻进,在碎软煤层瓦斯抽采中逐步得到应用。钻孔轨迹的准确性是影响碎软煤层瓦斯抽采效果的关键,电磁波随钻测量系统使用中,出现轨迹测量精度不够、误差大的现象。为解决这一问题,分析测量系统从设计到应用全过程中影响姿态精度的因素,列举因素产生的原因及解决方案,重点针对钻进现场出现的电磁波系统精度问题进行分析。通过现场采集数据、分析曲线趋势规律,确定造成误差大的原因为测量短节与外无磁钻杆不同轴,设计现场自校准方法和流程要求。提出查表补偿法和拟合函数法2种校准方式,对2种方法的原理、方法选择以及相关参数计算给出了说明。最后采用拟合函数法对实测数据进行了校准修正,修正后的姿态数据精度达到0.2°,解决了无线电磁波随钻测量系统在使用中的姿态精度不高问题,满足碎软煤层瓦斯抽采轨迹测量精度要求。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 姿态测量精度 同轴误差 测斜校正

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电磁波随钻测量仪器测量效果影响因子分析 被引量：14

6

作者 刘伟 黄崇君 连太炜 《钻采工艺》 北大核心 2017年第5期11-14,1,共4页

准确预测低频电磁波在地层中的信号衰减是改进井下仪器、优化施工参数进而提高电磁波随钻测量仪器遥测深度与工作可靠性的前提和基础。低频电磁波在地层里面传输受地质特征、钻井工况等多种因素影响,准确评价计算难度较大。为此,文章基... 准确预测低频电磁波在地层中的信号衰减是改进井下仪器、优化施工参数进而提高电磁波随钻测量仪器遥测深度与工作可靠性的前提和基础。低频电磁波在地层里面传输受地质特征、钻井工况等多种因素影响,准确评价计算难度较大。为此,文章基于电磁波基本原理,借助有限元法,对电磁波随钻测量仪器低频电磁信号传输的衰减特性进行了研究,定量评价了钻井循环介质、钻井深度、地层电阻率、信号频率、下部钻具组合(BHA)、信号发射方式等因素对随钻测量效果的影响,为进行电磁波随钻测量仪器应用适应性评价和电磁波随钻测量技术改进提供了理论依据和技术支持。结果表明,电磁波随钻测量仪器电磁波信号强度沿井深成指数衰减,增加绝缘短节以下的钻柱长度、减少发射信号的频率有利于减少信号衰减,地层电阻率的增加有利于信号的传输。 展开更多

关键词 EM-MWD 电磁波随钻测量仪 低频电磁波 信号传输 信号衰减

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矿用电磁波随钻测量系统孔口接收机的设计与应用 被引量：2

7

作者 连杰 高珺 毕志琴 《电子测量技术》 2020年第15期182-186,共5页

我国煤炭勘探开发的需求量日益增加,在煤矿井下钻探施工时,使用随钻测量技术可实时获取钻孔内信息,准确地判断勘探区块的工况,施工效率高。使用电磁波将钻孔内近钻头处的测量数据传输至孔口,是煤矿井下勘探信息获取的重要手段之一。针... 我国煤炭勘探开发的需求量日益增加,在煤矿井下钻探施工时,使用随钻测量技术可实时获取钻孔内信息,准确地判断勘探区块的工况,施工效率高。使用电磁波将钻孔内近钻头处的测量数据传输至孔口,是煤矿井下勘探信息获取的重要手段之一。针对煤矿井下电磁波随钻测量系统的使用要求,基于小信号检测技术设计完成了该孔口接收机,通过在煤矿井下现场的工业性试验,测得该接收机可以在深500 m以内的钻孔中接收近钻头处传输的微弱信号,满足煤矿使用要求。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 小信号检测 接收机 煤矿

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电磁波接力传输随钻测量系统研制与应用 被引量：20

8

作者 张东旭 白璟 +2 位作者 谢意 陈炜卿 刘伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期76-80,共5页

无论是气体钻井的防斜打快还是定向井和水平井钻井,都必须有效监测和控制井斜,但目前采用的电磁波随钻测量系统却因传输深度受地层电阻率影响较大,特别是低电阻率地层信号衰减快,限制了其推广应用,如何提高传输深度则是问题的关键所在... 无论是气体钻井的防斜打快还是定向井和水平井钻井,都必须有效监测和控制井斜,但目前采用的电磁波随钻测量系统却因传输深度受地层电阻率影响较大,特别是低电阻率地层信号衰减快,限制了其推广应用,如何提高传输深度则是问题的关键所在。为此,在国内首先提出"测量总成+中继电缆+发射总成"模块化的EM-MWD接力传输技术方案,并研制了一套电磁波接力传输随钻测量系统(CQEMWD-I型)。该系统电磁波发射总成位于钻柱中部,接收测量总成经中继电缆向上传输的测量数据,再以电磁波信号向地面发射,实现了电磁波接力传输,从而提高了测量传输深度。CQEMWD-I系统分别在气体介质条件下推广应用了6口井,钻井液介质条件下推广应用了4口井,遥测垂深达到3 841m,均获得了有效的测量数据。该系统研制和试验成功,突破了气体钻定向井、水平井轨迹测量的技术瓶颈,填补了该项技术的国内空白,达到国外同类技术的先进水平。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 测量总成 发射总成 接力传输 气体钻井 现场应用

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E-link电磁波无线随钻测量系统在煤层气钻井中的应用 被引量：17

9

作者 施斌全 亢武臣 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期68-70,75,共4页

简述了E-link电磁波无线随钻测量系统的结构、工作原理及性能指标。通过在WL05-1井煤层气水平井钻井过程中的成功使用,表明E-link电磁波随钻测量系统在煤层气开发中有广泛的应用前景。

关键词 E—link电磁波无线随钻测量系统 煤层气 应用

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煤矿井下电磁波无线随钻轨迹测量系统设计与应用 被引量：11

10

作者 江泽宇 谢洪波 +1 位作者 文广超 黄先瑞 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期156-161,共6页

井下钻探是煤矿日常生产中获取地质资料及消除安全隐患的技术手段。而现阶段煤矿生产中施工的钻孔多不进行钻孔轨迹测量,造成地质资料误判、安全措施客观上不到位的情况时有发生。为根本解决这一问题,根据钻孔轨迹测量原理研发出基于航... 井下钻探是煤矿日常生产中获取地质资料及消除安全隐患的技术手段。而现阶段煤矿生产中施工的钻孔多不进行钻孔轨迹测量,造成地质资料误判、安全措施客观上不到位的情况时有发生。为根本解决这一问题,根据钻孔轨迹测量原理研发出基于航姿参考系统的电磁波无线随钻轨迹测量系统。该系统具有成本低、方便应用的特点,且能满足无线随钻测量的要求。井下实验证明,该系统可以高效地完成随钻钻孔轨迹测量,提高钻进效率。 展开更多

关键词 煤矿 电磁波无线随钻测量 钻孔轨迹测量

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基于NMM随钻电磁波传输信道特性分析 被引量：8

11

作者 范业活 李威 +2 位作者 聂在平 杨志强 孙向阳 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期1125-1130,共6页

基于数值模式匹配法(NMM)与源等效原理,建立了随钻电磁波传输理论模型,可以同时考虑介质的径向和轴向非均质性,便于分析套管、泥浆、高导层、高阻层对信号传输的影响.通过理论计算结果与试验结果对比,验证了理论模型的正确性.在此基础... 基于数值模式匹配法(NMM)与源等效原理,建立了随钻电磁波传输理论模型,可以同时考虑介质的径向和轴向非均质性,便于分析套管、泥浆、高导层、高阻层对信号传输的影响.通过理论计算结果与试验结果对比,验证了理论模型的正确性.在此基础上对地层电阻率、工作频率、套管、泥浆、钻柱导电性、高导层和高阻层对信号传输的影响进行了计算分析. 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 数值模式匹配法 等效原理 信道

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随钻电磁波传输理论模型与信道特性分析 被引量：19

12

作者 范业活 聂在平 李天禄 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期909-914,共6页

为了促进国内随钻电磁波传输技术进步、仪器研发和推广,通过比较优选激励方式,并在此基础上进行理论研究.在均质等效传输线模型的基础上,结合分段均匀传输线理论建立理论模型,通过计算结果与现场试验结果比较,验证了模型的正确性.利用... 为了促进国内随钻电磁波传输技术进步、仪器研发和推广,通过比较优选激励方式,并在此基础上进行理论研究.在均质等效传输线模型的基础上,结合分段均匀传输线理论建立理论模型,通过计算结果与现场试验结果比较,验证了模型的正确性.利用均质等效传输线模型计算分析信道特性,分析表明地层电阻率、钻柱单位长度的电阻、激励源频率是影响信号传输的主要因素. 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 等效传输线模型 信道

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广安002-H8井气体钻水平井实践 被引量：9

13

作者 孙海芳 谯抗逆 +2 位作者 胡超 季锋 梁明璐 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期61-63,共3页

广安002-H8井是四川盆地广安地区的-口低渗、低压碎屑岩油气藏开发水平井，地层不均质性强、储层变异大。该井在水平井段（Ф152．4mm井眼）采用氮气欠平衡钻井新技术，应用电磁波随钻测量仪实现了气体钻井条件下井眼轨迹的随钻监测；... 广安002-H8井是四川盆地广安地区的-口低渗、低压碎屑岩油气藏开发水平井，地层不均质性强、储层变异大。该井在水平井段（Ф152．4mm井眼）采用氮气欠平衡钻井新技术，应用电磁波随钻测量仪实现了气体钻井条件下井眼轨迹的随钻监测；首次在国内实现气体介质地质导向钻井，通过上下调整井眼轨迹寻找最佳储层，获测试天然气产量26．9×10^4m^3／d（油压9．5MPa），是邻近直井储层改造前产量的10～20倍，储层改造后产量的3～6倍。该井气体钻水平井技术的成功应用，为广安地区最大限度地减少油气层污染、实现“少井高产”开发低效油气藏找到了一种新方法。 展开更多

关键词 氮气钻井 电磁波随钻测量 地质导向 水平井 四川 中

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钻柱对地面钻孔EM–MWD信号传输影响的ANSYS模拟分析 被引量：3

14

作者 邵春 付信信 张杰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期128-131,共4页

钻柱是电磁波随钻测量(EM–MWD)信号传输的重要信道,评价EM–MWD信号传输效果,不可忽视钻柱的影响。基于此,采用ANSYS有限元软件,对EM–MWD信号传输特性进行仿真。从地面接收电压和电流密度两方面,分析了孔眼环空横截面积、钻柱横截面... 钻柱是电磁波随钻测量(EM–MWD)信号传输的重要信道,评价EM–MWD信号传输效果,不可忽视钻柱的影响。基于此,采用ANSYS有限元软件,对EM–MWD信号传输特性进行仿真。从地面接收电压和电流密度两方面,分析了孔眼环空横截面积、钻柱横截面积、钻柱电阻率和绝缘短节位置对电磁波随钻测量信号传输的影响规律。仿真结果表明:地面接收信号随钻柱横截面积增大而增强,受孔眼环空间隙影响小;钻柱电阻率越低,接收信号越强;绝缘短节与钻头之间的距离越长,接收信号越强。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 信号传输 钻柱 仿真

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基于ANSYS的地层分层对EM-MWD信号传输的影响分析 被引量：6

15

作者 邵春 付信信 +1 位作者 褚志伟 卢春华 《钻采工艺》 北大核心 2017年第4期7-9,共3页

研究地层分层对电磁波随钻测量(EM-MWD)信号传输的影响规律,以更好地评价EM-MWD信号传输效果。采用ANSYS有限元软件,对EM-MWD信号传输特性进行仿真,从地面接收电压和电流密度两方面,分析了夹层和钻遇地层的电阻率及其厚度变化对地面接... 研究地层分层对电磁波随钻测量(EM-MWD)信号传输的影响规律,以更好地评价EM-MWD信号传输效果。采用ANSYS有限元软件,对EM-MWD信号传输特性进行仿真,从地面接收电压和电流密度两方面,分析了夹层和钻遇地层的电阻率及其厚度变化对地面接收信号的影响规律。研究结果表明,随着夹层或钻遇地层电阻率的增加,地面接收信号先增强后减弱,电阻率过大或过小均不利于EM-MWD信号传输;夹层越厚,接收信号受其电阻率影响越明显;低电阻率钻遇地层对接收信号影响大。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 信号传输 地层分层

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基于USB6259和LabView的井场噪声采集系统设计 被引量：3

16

作者 刘科满 张进双 王立双 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第23期6878-6882,6887,共6页

针对电磁波随钻测量系统易受到井场低频电磁噪声的干扰,提出以NI公司LabView软件和USB6259采集卡构建了一套井场噪声采集系统,用于随钻测量领域的井场噪声信号采集和分析。分析了井场噪声的统计特性,设计了采集井架与测量电极间的微弱... 针对电磁波随钻测量系统易受到井场低频电磁噪声的干扰,提出以NI公司LabView软件和USB6259采集卡构建了一套井场噪声采集系统,用于随钻测量领域的井场噪声信号采集和分析。分析了井场噪声的统计特性,设计了采集井架与测量电极间的微弱电磁噪声采集系统的硬件和软件,并兼顾Matlab与LabView混合编程技术优势,对噪声信号分析与处理方法进行了研究。现场实验结果表明,该系统可便捷地完成井场电磁噪声的实时采集、信号处理与分析、显示和存储,可用于随钻测井、随钻地震和随钻测量的井场噪声数据采集、处理以及信号识别等领域。 展开更多

关键词 数据采集 井场噪声 LABVIEW 电磁波随钻测量系统

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矿用EM-MWD绝缘短节关键参数分析及研制 被引量：4

17

作者 邵春 徐林 王林钢 《中国矿业》 北大核心 2016年第5期160-163,共4页

绝缘短节是电磁波随钻测量(EM-MWD)的重要组件,在设计加工绝缘短节时,既要考虑绝缘短节长度与绝缘性,又要考虑绝缘短节的机械性能。应用ANSYS仿真分析绝缘短节关键参数(长度、电阻)对信号传输的影响规律,由分析可知,一般绝缘短节长度取0... 绝缘短节是电磁波随钻测量(EM-MWD)的重要组件,在设计加工绝缘短节时,既要考虑绝缘短节长度与绝缘性,又要考虑绝缘短节的机械性能。应用ANSYS仿真分析绝缘短节关键参数(长度、电阻)对信号传输的影响规律,由分析可知,一般绝缘短节长度取0.5m、电阻达到数百欧姆即可满足电磁波随钻测量的要求。基于此,研制一种长度为0.5m、电阻大于8MΩ的矿用绝缘短节,其机械性能接近钻杆,野外试验结果表明,该绝缘短节能用于工程实际。 展开更多

关键词 电磁波随钻测量 绝缘短节 参数分析 研制

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