本文關(guān)鍵詞：近鉆頭數(shù)據(jù)無(wú)線電磁短傳系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 隨鉆測(cè)量 無(wú)線電磁短傳 磁芯線圈 有限元仿真

【摘要】：隨著電子技術(shù)的發(fā)展,隨鉆測(cè)量(MWD)技術(shù)已日趨成熟。在過(guò)去的數(shù)十年中,隨著油田勘測(cè)開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn),對(duì)超薄油藏、斷塊油藏等難動(dòng)用儲(chǔ)量的開(kāi)發(fā)已大規(guī)模展開(kāi),對(duì)井眼軌跡控制精度的要求日益提高,鉆頭(近鉆頭)處的信息顯得越來(lái)越重要,然而由于井下馬達(dá)的影響,近鉆頭信息與MWD系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸無(wú)法采用有線的方式,因此井下近鉆頭數(shù)據(jù)無(wú)線短傳系統(tǒng)的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)用意義。本文在調(diào)研國(guó)內(nèi)外本領(lǐng)域最新研究進(jìn)展的前提下,采用電磁波作為無(wú)線短傳系統(tǒng)的傳輸方式,并對(duì)整個(gè)短傳系統(tǒng)進(jìn)行有限元分析仿真,獲取電磁信號(hào)井下傳輸規(guī)律,并對(duì)信號(hào)收發(fā)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)制作和實(shí)驗(yàn)。論文的主要工作如下:首先構(gòu)建了井下無(wú)線電磁短傳信號(hào)的傳輸模型,分別分析了無(wú)線短傳系統(tǒng)的磁路構(gòu)成和電路構(gòu)成,根據(jù)井下系統(tǒng)電源電壓及信號(hào)傳輸頻率確定了磁芯材料、線圈匝數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù),在系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提下實(shí)現(xiàn)電源利用率最大化。其次建立了井下電磁短傳系統(tǒng)模型,采用有限元法分析了不同地層下電磁信號(hào)傳輸頻率、泥漿介質(zhì)電阻率、收發(fā)線圈距離對(duì)接收線圈感應(yīng)電壓信號(hào)的影響,揭示了接收線圈感應(yīng)電壓信號(hào)強(qiáng)度的變化規(guī)律,為井下無(wú)線電磁短傳系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)及電子器件的設(shè)計(jì)選材提供了數(shù)據(jù)支持。最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了井下通信電路,針對(duì)電磁波傳播特性和井下復(fù)雜環(huán)境選取合理的短傳信號(hào)調(diào)制方案。采用ARDUINO NANO作為控制芯片,使用直接數(shù)字頻率合成芯片AD9833設(shè)計(jì)了信號(hào)發(fā)射電路,采用鎖相環(huán)芯片NE564設(shè)計(jì)了信號(hào)接收電路,并最終對(duì)調(diào)制解調(diào)電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為將來(lái)的進(jìn)一步研究打下了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE921.1

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