基于simulink的钻井信息传输通道特性仿真-完善版1

《基于simulink的钻井信息传输通道特性仿真-完善版1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、精品文档欢迎下载基于Simulink的钻井信息传输通道特性仿真张会先，尚海燕，周静（西安石油大学井下测控研究所陕西西安）摘要：为利用钻杆有效地随钻传输地面与井下之间的数据，本文应用声波无缝传输模型将任意钻柱组合分解为单个声波无缝传输模型级联方法，根据某单个典型钻具无缝传输模型系统函数的S参数和声波钻井信道的传输特性，推导了在信道通带内某一频点等效传输函数，在Simulink环境下仿真了该S参数的等效传输函数，并仿真了将双口网络S参数构成单钻具系统函数进行级联构成多个钻具的联接的系统函数。最后根据双口网络参数性质，多钻具级联的系统函数等效为各级T参数的连乘，将S参数转化

2、为T参数，得到多个相同钻杆级联后的模型系统函数特性，仿真结果将对随钻声波传输仪器的方案设计提供有力的技术支持。关键词：钻杆信道；声波传输；S参数；Simulink仿真中图分类号：TE21AcousticalPropertiesStudywithinDrillStringsBasedonSimulinkZHANGHui-xian,SHANGHai-yan,ZHOUJing(InstituteofMeasurementandControlinXi’anShiyouUniversity，Xi’an，China)Abstract：Formakingthedrillpipesw

3、orkeffectivelywithoilrigonthetransmissionofdatabetweenwellbottomandthesurface,thisarticleanalyzesrandomdrillcolumncombinationtobesingleAcousticseamlesstransferofmodelcascademethodsbyusingacoustictransmissionmodel,AccordingtoonetypicalS-parameterformofdrillseamlesstransferofmodelfunction

4、andthecharacteristicsofSonicdrillingchannel,whichanalyzesS-parametersofafrequencytransferfunctioninsidetheChannelpassband,imitatingthecharacteristicsofS-parametersundertheenvironmentofSimulinkalongwiththemultipledrillconnectedsystemfunctionswhichcascadedbytheSingledrillsystemfunctionsco

5、nstitutedbyDual-portnetworkS-parameters.LastlyaccordingtothecharacteristicsofDual-portnetworkparameters,MultipledrillcascadesystemfunctionsareequivalenttoAlllevelsofTparametermultiplicative,exchangingS-parameterstoT-parameters,thenitwillshowthecharacteristicsofmodelsystemfunctionscascad

6、edbydozensofthesamedrillpipe,theoutcomeofimitationwillprovidestrongtechnicalsupporttotheprojectofwhile-drillingtheacoustictransmissionequipment.Keywords:DrillpipeChannel;Acoustictransmission;Sparameter；Simulinksimulation1.引言在钻井过程中，利用地面接收设备将所需要的井下信息传输上来，从而控制钻井过程进行。长久以来，人们致力于研究出既高效又可靠的测井信

7、息传输系统，这些研究对钻井工业有重大的作用。声传输方式因结构简单、成本较低、易于定向发射等优点[1]成为研究的热点，其中如何实现井下声信号双向、快速传输是制约井下测控技术发展的关键技术之一[2-3]。石油钻井的井下连续钢质钻柱为声波的井精品文档欢迎下载下信息高速传输提供了得天独厚的条件。但是，目前对于声波在钻杆中传播特性的研究还不够系统和深入，制约了其在实际测井中的应用。因此深入研究周期性钻杆结构中声波的传播特性，对于声波遥测测井系统的研制、开发以及有效利用均具有着重要意义。国外的研究人员已经在这个领域展开了大量的研究工作,Halliburton公司