[發(fā)明專利]一種井下無(wú)線發(fā)射自適應(yīng)選頻方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110552713.9
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113364493B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左國(guó)勇;邵增元;白芬玉;吳文;胡文嬡;吳倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化江鉆石油機(jī)械有限公司;中石化石油機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): H04B5/02
• 分類號(hào): H04B5/02;H04B5/00
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 何偉

本發(fā)明涉及井下信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種井下無(wú)線發(fā)射自適應(yīng)選頻方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：信號(hào)發(fā)生模塊、選頻發(fā)射模塊和迭代算法模塊。其中，信號(hào)發(fā)生模塊用于根據(jù)中心頻率和頻率迭代步長(zhǎng)生成雙頻信號(hào)；選頻發(fā)射模塊用于對(duì)雙頻信號(hào)進(jìn)行分頻自檢處理；迭代算法模塊用于選擇雙頻信號(hào)中分頻自檢處理后幅值較小的信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率為中心頻率進(jìn)行頻率迭代，每次頻率迭代逐步減小頻率迭代步長(zhǎng)，直至所選擇的信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率迭代步長(zhǎng)小于選頻精度，以該信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為優(yōu)選頻率輸出。能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)?shù)貙踊蚰酀{等環(huán)境介質(zhì)改變后，接收線圈的固有諧振頻率也隨之改變，采用設(shè)定頻率傳輸，接收信號(hào)強(qiáng)度會(huì)變?nèi)酰瑖?yán)重時(shí)會(huì)收不到信號(hào)的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種井下無(wú)線發(fā)射自適應(yīng)選頻方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

淺層和儲(chǔ)量分布集中的油區(qū)已經(jīng)進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期，常規(guī)隨鉆測(cè)井無(wú)法滿足現(xiàn)階段的鉆井需求。當(dāng)井下傳感器距離鉆頭較遠(yuǎn)時(shí)，傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)與鉆頭實(shí)時(shí)鉆遇的地層信息存在一定的差別，近鉆頭隨鉆測(cè)井能夠有效的減少這種問(wèn)題。近鉆頭隨鉆測(cè)井可以準(zhǔn)確記錄鉆井軌跡并獲取地層信息，提高薄油層和儲(chǔ)量分散油區(qū)的鉆遇率。

近鉆頭隨鉆測(cè)井信號(hào)的傳輸可分為有線和無(wú)線兩種。有線傳輸能夠很好地解決數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題，但無(wú)法避開(kāi)螺桿建立傳輸信道，有線信道容易被鉆進(jìn)的強(qiáng)烈振動(dòng)干擾，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性受到很大影響。無(wú)線傳輸?shù)姆绞街饕须姶挪ㄊ健⒙暡ㄊ胶湍酀{脈沖式。在井下短傳中，電磁波傳輸方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳輸速率高和信息容量大的特點(diǎn)，故該方式應(yīng)用場(chǎng)合較多。

井下短傳的電磁波傳輸方式根據(jù)信號(hào)傳輸原理的不同，可分為電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合兩種。電場(chǎng)耦合一般帶有絕緣短節(jié)，隔離出收發(fā)電極的兩端；磁場(chǎng)耦合的收發(fā)端一般采用線圈作為信號(hào)收發(fā)裝置。這兩種方式在井下短傳的應(yīng)用都比較常見(jiàn)，在傳輸速率和信息容量上各有優(yōu)劣。但井下無(wú)線短傳性能的穩(wěn)定可靠，也是智能鉆井重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)之一。

現(xiàn)有的磁場(chǎng)耦合無(wú)線短傳載波信號(hào)是定頻傳輸?shù)摹．?dāng)?shù)貙踊蚰酀{等環(huán)境介質(zhì)改變后，接收線圈的固有諧振頻率也隨之改變，采用定頻傳輸方式，接收信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)變?nèi)酰瑖?yán)重時(shí)會(huì)收不到信號(hào)，甚至造成亂碼。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種井下無(wú)線發(fā)射自適應(yīng)選頻方法及系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)?shù)貙踊蚰酀{等環(huán)境介質(zhì)改變后，接收線圈的固有諧振頻率也隨之改變，采用設(shè)定頻率的傳輸方式，接收信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)變?nèi)酰瑖?yán)重時(shí)會(huì)收不到信號(hào)的問(wèn)題。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一方面，本發(fā)明提供一種井下無(wú)線發(fā)射自適應(yīng)選頻方法，包括以下步驟：

選擇雙頻信號(hào)中分頻自檢處理后幅值較小的信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率為中心頻率進(jìn)行頻率迭代，每次頻率迭代逐步減小頻率迭代步長(zhǎng)，直至所選擇的信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率迭代步長(zhǎng)小于選頻精度，以該信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為優(yōu)選頻率輸出。

在一些可選的方案中，所述的選擇雙頻信號(hào)中分頻自檢處理后幅值較小的信號(hào)為中心頻率進(jìn)行頻率迭代，每次頻率迭代逐步減小頻率迭代步長(zhǎng)，直至所選擇的信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率迭代步長(zhǎng)小于選頻精度，以該信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為優(yōu)選頻率輸出，具體包括：

S1：根據(jù)中心頻率和頻率迭代步長(zhǎng)生成兩個(gè)頻率不同幅值相同的預(yù)選信號(hào)；

S2：對(duì)兩個(gè)預(yù)選信號(hào)進(jìn)行分頻自檢處理，生成兩個(gè)頻率不變幅值不同的選頻信號(hào)；

S3：優(yōu)選幅值較小選頻信號(hào)的頻率為下一中心頻率，并減小頻率迭代步長(zhǎng)生成下兩個(gè)預(yù)選信號(hào)的頻率迭代步長(zhǎng)，且判斷下兩個(gè)預(yù)選信號(hào)的頻率迭代步長(zhǎng)是否小于選頻精度，若是，則輸出優(yōu)選的中心頻率，若否，返回步驟S1。

在一些可選的方案中，所述的根據(jù)中心頻率和頻率迭代步長(zhǎng)生成兩個(gè)頻率不同幅值相同的預(yù)選信號(hào)，具體包括：

根據(jù)中心頻率以及頻率迭代步長(zhǎng)，確定兩個(gè)預(yù)選信號(hào)的控制參數(shù)；