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矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置及其应用 预览
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作者 方俊 谷拴成 +1 位作者 石智军 李泉新 《工矿自动化》 北大核心 2019年第2期12-17,共6页
针对采用中心通缆式钻杆作为信号传输通道的有线随钻测量装置存在的钻杆结构复杂、机械性能受限、抗干扰能力差等问题,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置。该装置由防爆计算机、防爆键盘、防爆数据存储器、防爆测量探管、防爆压... 针对采用中心通缆式钻杆作为信号传输通道的有线随钻测量装置存在的钻杆结构复杂、机械性能受限、抗干扰能力差等问题,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置。该装置由防爆计算机、防爆键盘、防爆数据存储器、防爆测量探管、防爆压力变送器等组成,采用间歇模式工作:防爆测量探管中的测量短节检测到泥浆泵停泵信号后,采集钻孔轨迹参数、定向钻具状态参数等静态数据并进行编码;当检测到泥浆泵开泵信号后,防爆测量探管中的驱动短节依次发送静态数据、测量并发送动态数据,同时控制脉冲发生器调整水力通道的流道面积;防爆压力变送器采集泥浆泵压力信号并将其发送至防爆计算机;数据传输完成后,防爆测量探管停止工作,脉冲发生器内部流道恢复,泥浆泵压力变为正常值,开始定向钻进。试验结果表明,该装置工作稳定,测量数据准确,传输可靠,提高了定向钻进效率和安全性,满足煤矿井下各类煤层孔和岩层孔定向钻进需要,且可实现常规钻孔轨迹随钻测量。 展开更多
关键词 煤矿井下定向钻进 钻孔轨迹随钻测控 随钻测量 无线随钻测量装置 泥浆脉冲 防爆测量探管 测量短节 驱动短节
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矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置设计 预览
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作者 李泉新 褚志伟 《工矿自动化》 北大核心 2019年第8期32-37,共6页
针对煤矿井下定向钻进小泵量、低压力工况,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置,分析了该装置的技术要求、结构组成、使用条件;重点阐述了该装置信号发生装置(矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置)的设计方案,介绍了信号发生装置... 针对煤矿井下定向钻进小泵量、低压力工况,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置,分析了该装置的技术要求、结构组成、使用条件;重点阐述了该装置信号发生装置(矿用泥浆脉冲无线随钻测量信号发生装置)的设计方案,介绍了信号发生装置中防爆驱动短节及其电磁阀、脉冲发生器的结构设计,以及脉冲发生器中流道控制阀及其阀头参数设计。现场试验结果表明,信号发生装置能够稳定、可靠地产生泥浆压力脉冲信号,最大信号传输深度达2 570m,泥浆压力脉冲衰减速率为5.8%/hm,衰减速率低,具备向更深钻孔应用的能力。 展开更多
关键词 煤矿井下定向钻进 随钻测量 无线随钻测量装置 信号发生器 泥浆脉冲 驱动短节 脉冲发生器
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矿用电磁波随钻测量仪在定向钻进中的应用
3
作者 刘京科 《煤炭技术》 CAS 2019年第4期174-177,共4页
为了提高定向钻进的效率和降低定向钻进配套设备成本,中煤科工集团西安研究院有限公司开发了矿用电磁波随钻测量仪系统。该系统以普通钻杆来进行随钻参数的信号传输,具有随钻和无线测量两大特点。目前,该测量系统已经在煤矿井下定向钻... 为了提高定向钻进的效率和降低定向钻进配套设备成本,中煤科工集团西安研究院有限公司开发了矿用电磁波随钻测量仪系统。该系统以普通钻杆来进行随钻参数的信号传输,具有随钻和无线测量两大特点。目前,该测量系统已经在煤矿井下定向钻孔施工中进行应用,随钻测量超过20个钻孔,累计进尺约超过10 km,取得了良好的应用效果和示范作用。 展开更多
关键词 矿用电磁波随钻测量仪 定向钻进 复合钻进 随钻测量
基于无线传输策略的松软煤层钻孔测斜仪
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作者 秦怡 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第6期138-141,共4页
针对煤矿中小型回转钻机工况,传统采用有线通讯方式的储存式测斜仪,存在线缆成本高、接口工艺难、不方便操作等问题;提出一种适用于同步机和测斜仪之间的无线通讯策略,该策略可实现测量数据的精确传输;同时,设计了一种微小型探管(外径/2... 针对煤矿中小型回转钻机工况,传统采用有线通讯方式的储存式测斜仪,存在线缆成本高、接口工艺难、不方便操作等问题;提出一种适用于同步机和测斜仪之间的无线通讯策略,该策略可实现测量数据的精确传输;同时,设计了一种微小型探管(外径/20 mm,长度/692 mm),在实现不退钻测量的情况下,筛管能够自由下放。现场试验数据表明,该装置具有便捷可靠、数据精确等特点。 展开更多
关键词 随钻测量 测斜仪 微小型探管 无线通讯 筛管
矿井长钻孔随钻轨迹测量技术研究 预览
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作者 张军 《能源与环保》 2019年第2期67-72,共6页
针对煤矿井下长钻孔轨迹测量的问题,采用了2种长钻孔随钻轨迹测量方法,可用于煤矿井下水平钻孔或定向钻孔无缆随钻测斜,随钻测量并记录钻进方向的倾角、方位角;对最小曲率法、均角全距法的钻孔轨迹数据计算方法进行了研究,分析了钻孔轨... 针对煤矿井下长钻孔轨迹测量的问题,采用了2种长钻孔随钻轨迹测量方法,可用于煤矿井下水平钻孔或定向钻孔无缆随钻测斜,随钻测量并记录钻进方向的倾角、方位角;对最小曲率法、均角全距法的钻孔轨迹数据计算方法进行了研究,分析了钻孔轨迹测量中常见的误差原因及校正误差的方法,通过实测钻孔轨迹数据分析钻孔轨迹测量数据分析方法与测量效果。通过理论与实测数据研究得出,该随钻钻孔轨迹测量技术与误差校正方法提高了钻孔轨迹测量精度,能够很好地用于矿井长钻孔的轨迹测量。 展开更多
关键词 长钻孔 轨迹 随钻测量 误差 最小曲率法
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河南省板厂矿区小直径螺杆钻定向纠斜技术 预览
6
作者 韩明耀 柳硕林 +2 位作者 王朝晖 许卫国 郭凯 《探矿工程:岩土钻掘工程》 2019年第3期36-41,共6页
根据河南省板厂矿区ZK1403孔前期钻探施工基本情况及定向纠斜地质要求确定了纠斜方案。从小直径螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、施工过程以及钻进参数方面确定了有效的定向纠斜施工工艺,实现了自孔深958m、顶角10°、方位角143&... 根据河南省板厂矿区ZK1403孔前期钻探施工基本情况及定向纠斜地质要求确定了纠斜方案。从小直径螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、施工过程以及钻进参数方面确定了有效的定向纠斜施工工艺,实现了自孔深958m、顶角10°、方位角143°至孔深1100m、顶角7°、方位角18°的成功纠斜。通过矿区纠斜效果,总结了该技术的优点及不足,为今后地质深孔定向纠斜施工提供借鉴。 展开更多
关键词 定向纠斜 方位角 螺杆钻 随钻测斜 安装角
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一种去除随钻泥浆脉冲信号基线漂移的算法 预览
7
作者 孙成芹 黄衍福 +3 位作者 胡永建 见立银 孙琦 韩昊辰 《现代电子技术》 北大核心 2019年第17期63-67,共5页
当前,随钻泥浆脉冲传输仍然是随钻测量数据传输广泛应用的方式,但其信号来自于现场泥浆压力脉冲,常常受到严重噪声干扰,尤其是当被处理信号存在严重的极低频率基线漂移时,导致有效信号幅度波动很大,并与高频噪声混合在一起,难以使用常... 当前,随钻泥浆脉冲传输仍然是随钻测量数据传输广泛应用的方式,但其信号来自于现场泥浆压力脉冲,常常受到严重噪声干扰,尤其是当被处理信号存在严重的极低频率基线漂移时,导致有效信号幅度波动很大,并与高频噪声混合在一起,难以使用常规硬件或软件的滤波方法将有效信号准确检测出来。文中通过比较几种常用滤波方式对基线漂移的处理效果,分别使用Matlab程序验证了经典滤波、多项式拟合及小波变换的处理效果,实验结果证明小波分析处理效果明显优于其他方式,对去除泥浆脉冲信号中的基线漂移,提高解码效果提供了验证方法。通过使用实际采集的典型泥浆脉冲信号验证,具有可行性,效果良好,解码率可达到95%以上。 展开更多
关键词 随钻测量 泥浆脉冲信号 基线漂移 小波分析 信号处理 处理效果验证
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基于钻井液的随钻声波数据传输技术
8
作者 冯其涛 耿艳峰 +2 位作者 郑重 周一鸣 李芳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期106-113,共8页
随着各种先进钻井技术的发展,需要实时传输到地面系统的井下数据越来越多,而现有的随钻数据传输技术传输速率较低,无法满足实际钻井需求。尝试将成熟的水声通信技术应用于随钻数据传输,建立了随钻数据声波传输的理论模型,分析了管道声... 随着各种先进钻井技术的发展,需要实时传输到地面系统的井下数据越来越多,而现有的随钻数据传输技术传输速率较低,无法满足实际钻井需求。尝试将成熟的水声通信技术应用于随钻数据传输,建立了随钻数据声波传输的理论模型,分析了管道声波长距离传输的条件、声波频率对声波衰减的影响;利用有限元软件对随钻声波数据传输系统进行了仿真,在井深2 000 m,声波频率1、4、8 kHz,钻井液粘度20 mPa·s等条件下,声波衰减的仿真结果和理论分析的最大相对误差小于8.5%,验证了理论模型的正确性;分析了钻杆变径、弯曲等现象对声波传输的影响;最后通过实验测试,进一步验证了声波数据传输方式的技术潜力,为该技术的实用化奠定了基础。 展开更多
关键词 随钻测量 声波数据传输 有限元分析 信号处理
基于小型发电机的耐高温随钻测量系统设计 预览
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作者 张斌 蔡鹏飞 何正松 《成都信息工程大学学报》 2019年第4期375-379,共5页
基于泥浆压力的随钻测量系统在钻井作业中,利用井下子系统实时测量钻头的方位和钻进状态,将数据以泥浆压力波形式传输回地面,由地面子系统进行信号解码。井下子系统采用小型发电机供电,与传统的电池供电相比,可以减少因更换电池导致的... 基于泥浆压力的随钻测量系统在钻井作业中,利用井下子系统实时测量钻头的方位和钻进状态,将数据以泥浆压力波形式传输回地面,由地面子系统进行信号解码。井下子系统采用小型发电机供电,与传统的电池供电相比,可以减少因更换电池导致的施工进度减缓。为适应井下的高温环境,设计了基于小型发电机的耐高温井下子系统。测试表明,该子系统可以在170℃的高温环境下,连续正常工作150 h。还设计了基于水循环的系统联合测试平台,可以完整测试系统的发电、稳压、信号编码、脉冲发送、信号检测和解码等流程。 展开更多
关键词 随钻测量:泥浆压力脉冲 发电机 耐高温
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面向随钻测量的泥浆压力信号脉冲识别研究 预览
10
作者 蔡鹏飞 张斌 《成都信息工程大学学报》 2019年第4期380-383,共4页
在基于泥浆压力波传输信号的随钻测量系统中,波形受到与信号频段重叠的噪声干扰。这些干扰无法通过传统的带通滤波消除,严重影响信号脉冲的识别与定位。根据泥浆压力脉冲的特点,提出一种新的脉冲识别与准确定位的方法,通过滑动的方式检... 在基于泥浆压力波传输信号的随钻测量系统中,波形受到与信号频段重叠的噪声干扰。这些干扰无法通过传统的带通滤波消除,严重影响信号脉冲的识别与定位。根据泥浆压力脉冲的特点,提出一种新的脉冲识别与准确定位的方法,通过滑动的方式检测脉冲波形与基线之间所包含的面积来确定同步脉冲,可以有效减少带内噪声的影响。实验对一组钻井施工现场数据进行脉冲识别与解码,结果表明所提方法的误码率是6.1%,明显低于目前业内领先的一款商业软件的误码率(13.5%)。 展开更多
关键词 随钻测量 泥浆压力脉冲 脉冲识别 同步
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气体钻井MMWD随钻测量方法研究 预览
11
作者 李皋 陈泽 +2 位作者 孟英峰 陈一健 蒋祖军 《石油钻探技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期52-56,共5页
气体钻井中EM-MWD技术受复杂地层影响大、信号衰减快和抗噪声能力差,导致其信号测传深度受限,为此提出了在气体钻井中利用钻杆作为微波波导实现井下参数随钻测量与信号传输的MMWD技术。在研究钻杆内高频波传输特性与影响微波传输的主要... 气体钻井中EM-MWD技术受复杂地层影响大、信号衰减快和抗噪声能力差,导致其信号测传深度受限,为此提出了在气体钻井中利用钻杆作为微波波导实现井下参数随钻测量与信号传输的MMWD技术。在研究钻杆内高频波传输特性与影响微波传输的主要因素基础上,优选了微波频率并验证了其适用性,得到了可在钻杆中传播的8个波形及其衰减系数,研制出了MMWD样机,并开发了配套的控制处理软件。该样机在元坝气田元陆x井进行了多次下井试验,单次入井无故障工作时间达120.0 h,总工作时间234.0 h,最大测传深度超过3 000.00 m,测传的井下温度数据基本符合地层温度分布规律,且测传井斜角与测井井斜角也较为吻合。研究表明,MMWD技术弥补了EM-MWD技术测传深度受限的不足,测量结果准确可靠,为气体钻井提供了一种新的高效随钻测量手段。 展开更多
关键词 气体钻井 随钻测量 微波随钻测量 电磁随钻测量 现场试验
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煤矿井下随钻测量及钻孔数据处理软件开发与应用 预览 被引量:2
12
作者 董洪波 《煤炭科学技术》 北大核心 2018年第6期195-200,216共7页
为解决煤矿井下随钻测量软件功能单一、操作不便、信息融合不足等问题,采用C号语言与SQL Server数据库开发了随钻测量及钻孔数据处理软件。该软件具有随钻测量、钻孔数据处理、钻机监测诊断等三大功能模块,可实现对探管数据解析、钻孔... 为解决煤矿井下随钻测量软件功能单一、操作不便、信息融合不足等问题,采用C号语言与SQL Server数据库开发了随钻测量及钻孔数据处理软件。该软件具有随钻测量、钻孔数据处理、钻机监测诊断等三大功能模块,可实现对探管数据解析、钻孔轨迹实时测量、钻孔轨迹数据的深度挖掘、钻机状态的实时监测与故障诊断。三大模块数据有机融合,可简化施工人员操作,帮助施工人员更加全面掌握施工信息、及时作出相应决策。现场试验证明,随钻测量及钻孔数据处理软件通信稳定、测量准确、功能全面、操作简单,为优化定向钻孔施工提供了技术支撑。 展开更多
关键词 随钻测量 钻孔数据处理 钻机监测诊断 定向钻进
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煤矿井下随钻测量定向钻进技术探究 预览 被引量:2
13
作者 黄红飞 《陕西煤炭》 2018年第3期137-139,共3页
针对井下瓦斯抽采工作中常用的煤矿井下随钻测量定向钻进技术,分别对井下定向钻进、井下随钻测量、孔底马达、旋转导向钻进的原理、适用范围、发展趋势进行了分析总结,旨在为这一技术的未来发展和大范围应用提供参考。
关键词 煤矿井下定向钻进 随钻测量 孔底马达 旋转导向钻进
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煤矿井下复合定向钻进技术研究与应用 预览 被引量:1
14
作者 赵建国 赵江鹏 +1 位作者 许超 吴智峰 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2018年第4期202-206,共5页
针对传动滑动钻进方法施工千米以上长距离定向钻孔遇到的问题,借鉴石油钻井领域先进技术经验,提出煤矿井下近水平复合定向钻进技术,对其高效钻进机理与钻孔轨迹控制原理进行了分析探讨。根据复合定向钻进工艺技术要求,完成了泥浆脉冲无... 针对传动滑动钻进方法施工千米以上长距离定向钻孔遇到的问题,借鉴石油钻井领域先进技术经验,提出煤矿井下近水平复合定向钻进技术,对其高效钻进机理与钻孔轨迹控制原理进行了分析探讨。根据复合定向钻进工艺技术要求,完成了泥浆脉冲无线随钻测量系统选型,完善了复合定向钻进技术装备配套,形成了泥浆脉冲无线随钻测量复合定向钻进工艺,开展了煤矿井下长距离定向钻孔复合定向钻进现场试验,完成一个1566m本煤层定向长钻孔。试验结果表明,与传统滑动定向钻进技术相比,在钻进安全性显著提升的基础上,复合定向钻进技术综合钻进效率显著提升,实现了本煤层定向长钻孔的安全高效钻进。 展开更多
关键词 复合定向钻进 泥浆脉冲 随钻测量
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一种用于松软煤层筛管工艺的钻孔轨迹随钻测量系统的研究 预览 被引量:1
15
作者 曾来 《工业安全与环保》 2018年第3期27-29,49共4页
为了解决松软煤层筛管下放工艺过程中的钻孔轨迹随钻测量问题,通过对其工艺特性的研究,采用一种新型的偏心随钻测量机构,设计了一种外径20mm,长度692mm的小型探管,实现了不退钻测量并且不影响筛管下放,并在淮南张北矿进行了试验研究,结... 为了解决松软煤层筛管下放工艺过程中的钻孔轨迹随钻测量问题,通过对其工艺特性的研究,采用一种新型的偏心随钻测量机构,设计了一种外径20mm,长度692mm的小型探管,实现了不退钻测量并且不影响筛管下放,并在淮南张北矿进行了试验研究,结果表明:该套系统现场适应性好、数据准确、不影响筛管的下放、满足现场使用要求。 展开更多
关键词 无磁偏心机构 小型探管 钻孔轨迹 随钻测量 筛管下放
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基于双向可控供电的随钻环空压力测量系统 预览
16
作者 吕海川 艾维平 +1 位作者 盛利民 邓乐 《石油机械》 北大核心 2018年第1期7-10,共4页
随钻环空压力测量系统能够提供实时的井底压力数据,提高井底压力控制精度,防止 井下复杂情况的发生,提高钻井时效.鉴于此,介绍了随钻环空压力测量系统的基本原理、系统 硬件组成、压力传感器选型及标定结果,阐述了采用双向可控供电方式... 随钻环空压力测量系统能够提供实时的井底压力数据,提高井底压力控制精度,防止 井下复杂情况的发生,提高钻井时效.鉴于此,介绍了随钻环空压力测量系统的基本原理、系统 硬件组成、压力传感器选型及标定结果,阐述了采用双向可控供电方式的信号测量与数据采集电 路.现场试验情况表明:随钻环空压力测量系统的测量精度较高,钻进过程中测量数据实时传输 可靠稳定.该系统可为控压钻井、欠平衡井、高温高压井和大位移井等钻井作业提供技术支持. 展开更多
关键词 环空压力 随钻测量 双向可控 供电 欠平衡钻丼
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煤矿巷道顶板岩石强度随钻探测技术研究
17
作者 廉瑞 刘灿灿 杨璐 《煤炭技术》 2018年第8期69-71,共3页
针对不能及时了解煤矿巷道顶板岩性,存在支护参数单一、支护不合理的问题.以段王矿为工程背景,建立有限元随钻探测模型。通过井下试验得到结论:顶板岩石强度越高.钻进速度越慢,反之则钻进速度越快:钻进速度发生大波动时.钻机通... 针对不能及时了解煤矿巷道顶板岩性,存在支护参数单一、支护不合理的问题.以段王矿为工程背景,建立有限元随钻探测模型。通过井下试验得到结论:顶板岩石强度越高.钻进速度越慢,反之则钻进速度越快:钻进速度发生大波动时.钻机通过构造区域或岩层分界面。以钻进速度为指标。可了解顶板不同岩石强度和分层厚度.指导巷道支护参数优化. 展开更多
关键词 随钻探测 钻进速度 巷道支护 顶板岩性
基于磁感式传感器的随钻测斜仪的研究 预览 被引量:1
18
作者 樊依林 《工业仪表与自动化装置》 2018年第3期112-115,共4页
设计了一种基于PNI公司的磁感式传感器和MEMS加速度传感器的矿用随钻测斜仪。论述了系统总体结构,重点对测斜系统测量短节设计进行了研究,给出了利用磁感式传感器和MEMS加速度传感器融合的方法来测得随钻测量系统3个重要参数,即倾角、... 设计了一种基于PNI公司的磁感式传感器和MEMS加速度传感器的矿用随钻测斜仪。论述了系统总体结构,重点对测斜系统测量短节设计进行了研究,给出了利用磁感式传感器和MEMS加速度传感器融合的方法来测得随钻测量系统3个重要参数,即倾角、方位角和工具面向角。试验结果表明,该文设计的随钻测量系统具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低、精度高等特点,完全满足随钻测斜仪测量要求。 展开更多
关键词 磁感式传感器 MEMS加速度传感器 随钻测量
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渤海某油田调整水平井着陆垂深误差分析 预览
19
作者 朱培 史富全 《海洋石油》 CAS 2018年第2期83-86,共4页
随着钻完井技术的不断进步和地质油藏的开发需要,水平井在渤海油田应用越来越广。在底水、边水发育的油藏中布置水平井作业,重点在于水平井着陆段的钻进,即找油过程。油层的加深或变浅不仅影响地质油藏油水界面等的研究决策,而且影响水... 随着钻完井技术的不断进步和地质油藏的开发需要,水平井在渤海油田应用越来越广。在底水、边水发育的油藏中布置水平井作业,重点在于水平井着陆段的钻进,即找油过程。油层的加深或变浅不仅影响地质油藏油水界面等的研究决策,而且影响水平井着陆的正常钻进和工期费用。水平井着陆深度预测精度主要为地质因素和钻井因素,此文从钻井工程系统误差入手,分析着陆误差产生的原因,并提出应对措施,以期对后续调整井深度预测提供依据。 展开更多
关键词 水平井着陆 补心海拔 随钻测量 陀螺测斜
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电磁随钻测量中继器研制与应用 预览
20
作者 王立双 郑俊华 +1 位作者 刘鹏 胡越发 《石油矿场机械》 2018年第5期43-46,共4页
电磁波随钻测量系统受地层电阻率影响,传输深度成为制约其推广应用的主要因素。采用中继传输的方式可以提高电磁信号传输深度。研制的电磁信号中继器安装在钻柱的中部,接收井底发射机的电磁信号,解码后重新编码再发射。采用完全无线传... 电磁波随钻测量系统受地层电阻率影响,传输深度成为制约其推广应用的主要因素。采用中继传输的方式可以提高电磁信号传输深度。研制的电磁信号中继器安装在钻柱的中部,接收井底发射机的电磁信号,解码后重新编码再发射。采用完全无线传输的方式,提高了电磁随钻测量系统的传输深度。该中继器在东北地区油田进行了多口井的推广应用,在电阻率只有2~10Ω·m的情况下,最大传输深度达到3 521m。 展开更多
关键词 随钻测量 中继器 电磁波
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