[發明專利]一種通用自適應高速測井遙傳系統

有效

• 申請號: 201910274573.6
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110080749B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 趙弘韡;宋克柱;吳傳
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: E21B47/017
• 分類號: E21B47/017;E21B47/26;E21B47/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;鄧治平

本發明涉及一種通用自適應高速測井遙傳系統，包括：井下系統和地面系統兩部分，兩部分通過單芯或多芯電纜進行數據傳輸；地面系統位于地上，實現命令下傳的壓縮與調制以及上傳數據的解調等功能，井下系統利用測井電纜供電，通過與井下儀器總線系統通信進行數據實時采集傳輸，實現上傳數據的壓縮與調制以及下傳命令的解調。本發明解決了測井系統中數據的遙傳問題，并能夠在不同信道環境下實現自適應的高可靠數據傳輸。

技術領域

本發明涉及一種通用自適應高速測井遙傳系統，屬于深地勘探領域。

背景技術

深地勘探中的井下數據傳輸系統由井下采集陣列間的傳輸系統和井下采集設備與地面控制中心間的測井遙傳系統組成，其中測井遙傳系統的性能決定了整個井下數據傳輸系統的性能。測井謠傳系統的功能主要是通過傳輸介質如泥漿、電纜、光纖等將測井采集系統采集到的井下數據傳輸到地面控制中心，同時將地面控制中心的指令傳輸至測井采集系統。測井遙傳系統傳輸速度的快慢是衡量測井設備性能優劣的重要指標。

目前行業內頂尖的裝備及服務提供廠家主要集中在美國及西方經濟發達國家：如OYO Geospace、斯倫貝謝、哈里伯頓、SERCEL等。其中具有代表性的產品例如，哈里伯頓公司的LOG—IQ系統，此系統在測井電纜上采用非對稱數字用戶線(ADSL)技術來提高數據傳輸速率，并使用以太網總線進行數據的傳輸。當電纜長度為25000ft(約7km)時，上傳速度可達800kbps，下傳速度30kbps；為了進一步的提高測井效率和縮小儀器尺寸，這些測井公司在測井設備的研發上采用了大規模集成電路。并且采用統一標準的數據通信接口，方便了不同系列產品的交叉使用。采用模塊化的設計思路，使儀器的檢修更加的方便快捷。他們的測井系統經過不斷研發升級，引入當今最新的科研技術，代表了測井系統中最高水平。

國內對測井系統的研究起步晚，和國外的技術水平有一定的差距。不過隨著國內研究單位對測井系統研發的重視，通過設備引入和自主研發，國內研發的系統目前已經成套的投入使用中。例如，EILog快速成像測井系統在2005年由中國石油集團測井有限公司技術中心研制成功，采用了編碼正交頻分復用(COFDM)的調制方式，數據傳輸速率可達到430Kbps。

綜上所述，我國在測井高新技術上與國外的領先技術還存在著較大的差距，仍然需要提高測井遙傳系統性能，增加傳輸速率。

隨著深地資源勘探中測井深度不斷加深，數據量不斷增加，測井遙傳系統的性能決定了測井系統中掛載井下儀器的數量以及數據的準確性，這對測井遙傳系統的傳輸速率和誤碼率提出了更高的要求。

發明內容

本發明技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種通用自適應高速測井遙傳系統，解決測井系統中數據的遙傳問題，并能夠在不同信道環境下實現自適應的高可靠數據傳輸。

為了解決上述問題，本發明提供一種通用自適應高速測井遙傳系統，利用現場可編程邏輯陣列FPGA實現OFDM調制解調技術，在單芯或多芯電纜上進行頻分復用的全雙工通信，在同一信道上分頻傳輸上行數據和下行數據，并能夠在7km七芯鎧裝電纜上達到 1Mbps以上的傳輸速率。

本發明的一種通用自適應高速測井遙傳系統，包括：井下系統和地面系統兩部分，兩部分通過單芯或多芯電纜進行數據傳輸；

地面系統位于地上，實現命令下傳的壓縮與調制以及上傳數據的解調功能；地面系統包括地面總線數據接口，地面DSP，地面FPGA，地面VCO，地面電纜驅動器，地面接收差分放大器，地面隔離變壓器，地面ADC和DAC；

井下系統利用測井電纜供電，通過與井下儀器總線系統通信進行數據實時采集傳輸，實現上傳數據的壓縮與調制以及下傳命令的解調；井下系統包括：井下總線數據接口，井下DPS，井下FGA，井下電纜驅動器，井下接收差分放大器，井下隔離變壓器，井下 ADC和井下DAC；

傳輸過程分為訓練階段和傳輸階段；