井下钻柱信道的声传播特性

摘要：

基于钻柱信道的随钻数据声波传输方式能够满足现代钻井速度快、传输数据量大的要求.在声传播特性分析模型建立基础上,采用传递矩阵计算方法,对不同钻柱组合的声传播特性进行了研究.结果表明,钻柱信道的一个最明显特征是窄频带多波段通信.钻柱信道的几何结构、物理参数和信号频率对信道传输性能有显著影响,随着信号频率和传输距离的增大,接收信号衰减程度增大,同时信道的声传输性能还受钻柱材料的弹性模量和密度的联合作用影响.对于周期性钻柱,当钻杆长度增大时,通带中心向低频偏移,通带和阻带变窄；当接头横截面积减小时,通带变宽,阻带变窄,一个频带周期内通带中心向频带中心频率偏移,距离频带中心越近,其偏移量越大.对于非周期性钻柱,结构和物理参数差异的增大,会引起钻柱信道频域特性的显著变化,声传输性能显著下降.信噪比是影响井下信息声传输系统设计的关键因素,同时为了实现声波遥测,声传输方式的通信工作频率应尽量选择低频.

关键词：钻柱、声波、传播特性、结构差异、声信道

所属期刊栏目：34

分类号：TE927(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金面上项目50974131;国家重点基础研究发展计划973项目2010CB226706;高等学校博士学科点专项科研基金项目20090133110005;国家高技术研究发展计划863项目2012AA091601

在线出版日期：2013-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：151-156