基于井下压力连续波信号传输的编解码技术研究

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1、基于井下压力连续波信号传输的编解码技术研究陈沛沛(油气井工程)指导教师：王瑞和教授摘要随钻测量(MwD)是获得井下信息的最重要技术手段，而利用泥浆压力连续波传输井下数据是随钻测量技术的新方法。论文通过分析与研究声波、电磁波和泥浆脉冲等无线传输方式，认为泥浆脉冲传输方式具有良好的应用前景。相对于泥浆压力『F脉冲、负脉冲，连续波传输方式抗干扰能力强、传输速率高，更加适合于深井钻进和机械钻速较低的场合。因而，论文研究了基于连续波传输方式的井下信号编、解码方法及调制技术，并制定了通信协议。首先，通过研究传输速率、差错率、可靠性、信噪比等衡

2、量信号传输质量的藿要指标，结合钻井作业的工况，着重从信息传输的可靠性方面考虑，设计出了具有差错控制能力的(23，12)戈莱码井下信号编码方法。同时，根据编、译码原理提出了修正补错译码方法，对戈莱码进行解码。而且，本文设计了相应的编、解码电路。其次，通过推导、分析调制信号的空间数学模型，发现若采用绝对调相技术对编码进行调制，会出现相位模糊问题，故本文采用二进制差分调相法，并指出调制信号可在井口采用差分相干解调方法进行解调。另外，论文通过研究串行的数据传输方式，具体分析井下通信设备模块的结构和功能，制定了它们之间通信的总线标准和通信协

3、议。关键词：泥浆压力连续波，(23，12)戈莱码，二进制差分相移键控，通信协议TheStudyofEncodeandDecodeTechnologyBasedonDownHolePressureContinuousSignalCHENPei—pei(Oil&GasWellEngineering)DkectedbyAssociateProfessorWANGRui-heAbstractMWDisthemostimportanttechniquefordownholedataacquisition，andusingmudpressur

4、econtinuouswavetotransmitdataisanewmethod．Throughtheanalysisandstudiesonsomemodesofwirelesstransmissionasacousticwave，electromagneticwaveandmudpulse，themudpulsehasbrightfutureforapplication．Continuouswavetransmissionhasstronganti-interferenceability,hightransmittingra

5、teandisfitfordeepwelldrillingandthelowROPsituationcomparedtopositiveandnegativeimpulseofmudpressure．Thepaperpresentsthestudyonencodeanddecodemethodandmodulatetechniquesbasedoncontinuouswavetransmission．Accordingtosomekeyparametersforsignaltransmissionqualitymeasuremen

6、tastransmissionrate，errorrate，dependability,signal—to-noiseratioandemphasizedontheaspectofdatatransmissiondependability,withtheconsiderationofdrillingcondition，theGolaycodedownholeencodemethodwhichhaserrorcontrolabilityhasbeendesigned．TheGolaycodewasdecodedbythemethod

7、foramendingerrorcodewhichhasbeenproposedwiththeencode—decoderulesmadtheencode—decodeelectricalcircuitisshowedinthispaper．Second，itwasfundthatthephaseambiguityproblemcouldbeexistwhenthecodeisdecodedonlybyusingabsolutephasemodulationtechniquesthroughderivation，analysiso

8、nspacemathematicalmodelofsignal，SOthepaperindicatesthatsignalscallbedemodulatedinwellsurfacewithdifferentialcoherentdetectio