發(fā)布時間：2020-07-19 06:29

【摘要】：油氣田勘探開發(fā)技術日益深入,所面對的井下環(huán)境越加惡劣,對井下測控技術的要求也是愈加苛刻。對于復雜油氣藏的開發(fā),采用近鉆頭測量技術方可快速準確地獲取反映井下實際工況的鉆井參數(shù)。目前,用于測量數(shù)據(jù)的傳感器與隨鉆測量系統(tǒng)被動力鉆具所隔開,二者之間存在相對較短的難以使用線纜進行直接連接的通信盲區(qū),無線方式是實現(xiàn)其間信息傳輸?shù)淖詈眠x擇。因此,研究金屬管道內短距離無線傳輸對于消除井下有線通信盲區(qū),保障近鉆頭測量技術信息暢通而言意義重大。本文針對近鉆頭無線數(shù)據(jù)傳輸需求研究了基于電磁波的無線傳輸方式,該方式以鉆桿內部圓形空間作為傳輸通道。論文以圓波導為出發(fā)點,借助麥克斯韋方程組及特定邊界條件將所分析的信道虛擬成一個空間的場,求解出該場的主要參數(shù)隨時間和空間變化的特征規(guī)律,從而實現(xiàn)對傳輸信道特性的理論分析。同時采用以數(shù)值分析為核心的手段分析了傳輸頻率、管道半徑、管壁粗糙度、管道內填充介質等對電磁波在金屬管道內傳輸衰減特性的影響。并利用高頻電磁場仿真軟件CST對管道中電磁波不同模式的場分布進行仿真,分析了其傳輸損耗。最后通過實驗測試驗證了理論分析的合理性,并基于無線鏈路質量評估指標測試了通信距離。本論文完成對金屬管道內短距離無線傳輸特性的研究。通過理論與實驗測試分析不同管道參數(shù)、填充介質、傳輸頻率條件下傳輸?shù)乃�減特性,探討了基于電磁波的無線傳輸方式應用于井下環(huán)境的可行性,對于近鉆頭測量技術信息通信方式的研究具有一定的參考價值。
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE928

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本文編號：2762052