声信号在井下管结构传输特性的研究.pdf

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1、2O15年第44卷石油矿场机械第3期第6页oILFIELDEQUIPMENT2015，44(3)：6-10文章编号：1001-3482(2015)03—0006—05声信号在井下管结构传输特性的研究周静，高建邦，邱彬，李娜(西安石油大学井下测控研究所，西安710065)摘要：井下管结构声波的传输方式是用沿钻杆传播的弹性波作为载波，使得井下的数据成功传输到地面。这种传输方式简单易行，且投资少；但因钻柱结构的变化影响声传播特性，信号因反射和折射而衰减，限制信号的传输。目前，普遍采用理想周期性管结构来研究钻柱的声波传播特性，理想周期性钻柱的声波传播呈现出频带具梳状滤波器结构特

2、性，且频带分布具有一定的周期性和对称性。钻柱不可能是由同一钻具连接的周期模型，而是根据地层的需要进行不同钻具组合，所以需要研究非周期性钻柱声波信道。利用双端口网络法建立周期和非周期的钻柱信道模型，并分别研究不同的钻柱特性，得到非周期性钻柱由于结构变化加剧，通带衰减也大幅增加。关键词：声波；钻井；数据传输；无缝模型；通道特性中图分类号：TE927文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-3842．2015．03．002AcousticalPropagationCharacteristicsofUndergroundPipeZHOUJing，GAOJia

3、nbang，QIUBin，LINa(InstituteofMeasurementandCdntrol，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710065，China)Abstract：Thebasicprincipleofacoustictransmissioniselasticwavepropagationalongthedrillpipeasitscarrier，makingdownholedatacanbesuccessfullytransmittedtotheground．Thiswayissimple，andtheinvestmentissma

4、ll，butthestructureofthedrillstringaffectsacousticalpropa—gationcharacteristicsandthesignalattenuationduetOreflectionandrefraction，whichlimitthetransmissionofthesigna1．Therefore，itisimportantofthestudyoftheacousticchannelinthedrillstring．Atpresent，itiscommontostudytheidealperiodicwaveprop

5、agationpipestructurecharacteristicofthedrillstring，theidealperiodicwavepropagationdrillstringshowingabandstructurecharacteristicofthecombfilter，andfrequencydistributionwithacertainperiodicityandsymmetry．However，theactualcyclemodeldrillstringcannotbeconnectedbythesamedrill，ac—tually，theac

6、tualcyclemodeldrillstringisconnectedbydifferentcombinationsofBHAaccordingtotheneedsofstrata，SOitisnecessarytostudynon—periodicpatternofthedrillstringacousticchanne1．Establishperiodicandnon—periodicdrillstringchannelmodelbyadual—portnetworkmethod，andstudytheiracousticalpropagationcharacte

7、ristics，theresultshowthatnon—periodicpatternofthedrillstringpass—bandattenuationincreasedsignificantlyduetoincreasedstructuralchanges，whichprovidesfortheacoustictransmissionstudiesstrongtechnicalsupportandtestplatform．收稿日期：2014—09—23基金项目：国家科技重大专项“大型油田及煤层气开发”子项目“旋转导向及随钻测录、