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用于MWD井下連續波信號處理方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-10-10
  • 技術成熟度:通過小試
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 CN201010597610.6 
  • 技術(專利)名稱 用于MWD井下連續波信號處理方法 
  • 項目單位 中國石油集團鉆井工程技術研究院
  • 發明人 蘇義腦,盛利民,竇修榮,李林,鄧樂,陳偉松,邊海龍,石榮 
  • 行業類別
  • 技術成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 王維昕
  • 發布時間 2021-10-10  
  • 01

    項目簡介

    本發明公開了一種用于MWD井下連續波信號處理方法,解決了原有處理方法沒有考慮信號的反射、疊加、回響等因素的影響問題;該方法首先建立井下MWD系統結構模擬圖,然后依據鉆頭水眼面積與鉆頭截面積的比例關系分鉆頭為開路端點反射器,鉆鋌-鉆柱波阻抗不匹配及鉆頭為閉路端點,且為固體反射面,鉆鋌-鉆柱截面積不匹配這兩種情況分別進行處理;基于本發明特定的信號處理算法,可去除地面接收信號中包含的反射、疊加和回響的干擾,恢復出原始的ΔP信號,進一步,通過解析ΔP信號獲取MWD隨鉆測量信息。
    展開
  • 02

    說明書

    1.用于MWD井下連續波信號處理方法,其特征在于:首先建立井下MWD系統結構模擬
    圖,該系統由有限長度的鉆鋌和半無限長的鉆柱構成,鉆頭位于x=0處,泥漿脈沖發生
    器位于x=Lm,鉆鋌的長度為Lc,截面積為Ac,鉆柱的截面積為Ap;然后依據鉆頭水眼
    面積與鉆頭截面積的比例關系分為兩種情況進行處理,具體的是:
    (1)鉆頭為開路端點反射器,鉆鋌-鉆柱波阻抗不匹配
    1)在鉆鋌和鉆柱的連接處,利用描述流量和壓力變化的方程(1)對這一阻抗進行
    求解;
    p1(t)-p2(t)=Δp(t)????(1)
    2)通過對上述情況建立方程,并應用算法分析的前提“鉆頭為開路端點反射器,鉆
    鋌-鉆柱波阻抗不匹配”的邊界條件,并用P3表示井下連續波信號,從P3中抽取
    出ΔP,所用算法為:
    Δp(t)+Δp(t-2Lm/c)=(Ap/Ac+1)×p3(t-Lm/c)????(2)
    -(Ap/Ac-1)×p3(t-Lm/c-2Lc/c)
    3)對公式(2)利用時延差分法進行求解,獲得了編碼的0、1信息;
    4)估計上行波Ppipe(t)的參數,注意到Ppipe(t)是指從MWD鉆鋌進入到鉆柱的信號,
    其位置在x=Lc,所用算法為:
    Ppipe(t)-{(Ap-Ac)/(Ap+Ac)}×Ppipe(t-2Lc/c)=????(3)
    {Δp(t-Lm/c-Lc/c)+Δp(t+Lm/c-Lc/c)}/(Ap/Ac+1)
    同樣沿著x>>0的方向的衰減通過下述算法獲得:
    Δp(t)+Δp(t-2Lm/c)=e-αL(Ap/Ac+1)×p3(t-Lm/c)????(4)
    -(Ap/Ac-1)×p3(t-Lm/c-2Lc/c)
    其中:Α因子是指數衰減因子,其值取決于鉆井液的屬性和信號頻率。
    (2)假設鉆頭為閉路端點,且為固體反射面,鉆鋌-鉆柱截面積不匹配
    整個信號處理過程與(1)節中描述的步驟相同,只是在第2)、3)、4)步中,將相應算
    法中的公式(2)替換為下述的公式(5),公式(3)替換為公式(6),公式(4)替換為公式
    (7)即可;
    Δp(t)+Δp(t-2Lm/c)=(Ap/Ac+1)×p3(t-Lm/c)????(5)
    +(Ap/Ac-1)×p3(t-Lm/c-2Lc/c)
    Ppipe(t)-{(Ap-Ac)/(Ap+Ac)}×Ppipe(t-2Lc/c)=????(6)
    {-Δp(t-Lm/c-L/c)+Δp(t+Lm/c-L/c)}/(Ap/Ac+1)
    Psurface(t)-{(Ap-Ac)/(Ap+Ac)}×Psurface(t-2Lc/c)=????(7)
    {-Δp(t-Lm/c-L/c)+Δp(t+Lm/c-L/c)}/(Ap/Ac+1)
    2.根據權利要求1所述的用于MWD井下連續波隨鉆測量信號處理方法,其特征在于:上述
    處理方法的基礎是建立在△P信號傳輸反射、疊加理論模型上,該模型顯示,信號開始產生
    時,ΔP信號在脈沖發生器處發出,然后分為兩個部分,并且向相反的方向傳播,每一部分的
    強度為原有信號的一半;在后續的過程中,向下傳播的信號在鉆頭處發生反射,向上傳播的
    信號同樣在鉆鋌和鉆柱的連接處發生部分反射;進過一段時間后,在鉆鋌中就形成了信號波
    的回響,在這一過程中,一部分信號進入了鉆柱,并傳播到地面,因此,地面接收到的信號
    只是ΔP的一部分。
    展開

專利技術附圖

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