井下电视成像技术研究

随着测井技术的不断进步，井下电视成像测井技术也取得突飞猛进的发展。文章介绍了一种新的井下电视成像技术--基于数字视频体制的井下电视实时成像测井技术。由摄像头拍摄的井下图像经模数转换、压缩处理、由3000 m普通测井电缆传输到地面，在地面经解压、视频转换后显示或存储。该系统的数字传输采用相位连续的FSK调制，传输速率达到1MB/s，是目前最高的传输速率。地面采用软解调技术实现数据解调。     

脉冲编码调制技术在测井数传中的应用

介绍一种石油测井电缆遥测的方法，该方法采用脉冲编码调制（Pulse Code Modulation）技术，实现了地面测井系统和井下仪之间的双向数据通信，使得地面系统可随时向井下仪发送控制指令，提高了石油测井的可靠性。编解码接口采用了高性能的处理器，能够实现通信数据的校验运算，提高了测井的成功率。井下仪采用总线接口，允许组合更多的井下仪，一次下井可测量所有井下仪的数据，而且简化了测井操作。脉冲编码调制解调技术已在油田测井公司得到推广应用，取得良好的应用效果和经济效益。     

测井电缆视频数据高速传输技术研究

常规7芯铠装测井电缆的传输特性并不适于高速传输井下视频数据.介绍基于小波变换和复杂可编程逻辑器件CPLD的高速调制/解调技术和数据压缩技术的测井电缆高速传输系统,使常规的铠装测井电缆实现了数字电视信号的远距离传输.该电路实现简单,可靠性高.在3 000 m的测井电缆上使得上传速率能够达到1 Mbit/s.     

井下数据的四相码传输

本文描述了测井系统中经电缆传送井下数据的一种新的调制技术——四相码调制.该调制技术具有传输效率高、全部用数字电路实现调制解调、工作稳定等优点.与4PSK调制技术相比,它更适合于在测井系统中应用。     

多负载下的单芯测井电缆通信系统

为实现油田测井信息传输,监测井下环境及产层生产动态,研制基于单芯铠装电缆信号传输的多负载深井通信系统。利用井下遥测系统对采集到的各储层信息进行曼彻斯特码编码调制,以数据包为单位整体上传至地面系统进行解调,解析得到的数据通过总线发送到人机交互系统。基于等效电路建模分析单芯电缆信道特征,根据信号在测井电缆上的传输特点,实现深井条件下的多层信息实时传输。系统已在胜利油田进行安装使用。现场测试结果显示,在150℃的高温环境下,该系统信息传输稳定,误码率最高仅为0.0127%,传输速率为300 bit/s,可实现复杂井况下的多油层监测信息传输。     

基于OFDM的单芯电缆调制解调系统设计与仿真

测井技术的成像化和组合化发展使得井下仪器上传的数据量越来越大,需要开发高效率的通信系统以解决数控测井中的通信瓶颈.提出了一种基于正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的单芯测井电缆调制解调系统方案,并完成了实现此方案的软硬件系统设计.此外,在MATLAB中进行了系统级仿真,模拟了调制解调系统的实现过程和所需的数字信号处理方法,仿真结果表明设计正确、可行.设计中采用了调制解调技术OFDM,使单芯电缆测井系统的数传速率从原来多用的22.8 kbit/s提高到102.4 kbit/s,满足了成像测井及组合测井对单芯电缆测井系统的数据传速率要求.     

基于16QAM单芯电缆高速遥传系统设计与研制

随着国内外生产测井使用单芯电缆系列仪器产生的数据量越来越大,迫切需要开发高效率的通信系统以解决生产测井中的通信瓶颈问题.本文提出了基于16 QAM调制方式的单芯电缆高速遥传系统技术方案,并完成了采用此方案的软硬件系统设计.井下数据发送模块以200 kbp的速率发送井下仪器产生的数据,地面接收模块可以准确接收.通过7000 m的单芯电缆进行传输实验,最终确定了以16 QAM为调制方式的传输方案.经过多次实验证实:采用16 QAM调制解调技术的遥传系统在7 000 m电缆上数据速率达到200 kbps且误码率达到10-7是完全可行的,完全满足了多参数生产测井仪对单芯电缆测井系统的数据传输速率要求.     

测井电缆遥测系统信号模拟器的设计

电缆遥测系统具有传输效率的高等优点，并以数字编码形式，可将下井仪产生的测井信号不失真地通过电缆传输到地在测井系统，目前国内外生产或研制的大多数数控制井系统采有了这种装置，针对具有电缆遥测系统的数控测井仪，设计了相应的数字测井信号模拟器，这种新的测井信号模拟器可以根据地面上主机的要求，通过拨码选择，产生设定的各中测井信号，以数字量用正弦波调制的方式传界到地面遥测模块，从而便于地面遥测模块及地面数控测     

基于DSP的二进制频移键控(2FSK)的实现方法

二进制频移键控（2FSK）在电力线载波通信系统中应用广泛。频移键控信号的调制与解调的实现方法有多种，在实现数字解调时，接收信号的相位延迟将导致信号的小数倍采样周期时间延迟，这将影响解调信号的质量。文章提出了一种基于数字信号处理（DSP）时的相位连续2FSK信号的非相干差分解调方法——单零点FIR滤波器系数方法，并给出了DSP实现的结果。     

潜油直驱螺杆泵井下工况监测系统研究

以潜油直驱螺杆泵为代表的无杆举升技术的应用范围越来越广,但是潜油直驱螺杆泵难以检查运行状态,导致运行成本增加。为此,设计了潜油直驱螺杆泵井下工况监测系统。该系统可监测井下的温度和压力信息,提前发现系统故障,保证系统的正常运转,并为故障诊断提供依据。工况监测系统采集井下的温度压力信号,将信号调制后采用电力载波的方式通过动力电缆将信号传递到地面,并解调显示在地面设备上。试验中井口显示的数据与实测数据误差在1%以内。该系统可以准确监测到井下信号并且可以正确地在井口显示,为潜油直驱螺杆泵的稳定运行提供了保证。     

高速电缆遥传系统中的调制解调器设计

根据奈斯特定律,测井电缆所能传输的基带信号的极限速率为200 kBit/s,这给提高信息传输速率带来很大困难.因此,需要采用高效的调制解调技术.介绍了高速电缆遥传系统中的调制解调器设计方案及实现.通过对OFDM(正交频分复用)技术原理及测井电缆传输特性的分析,设计出满足测井电缆所需的调制解调器.在测井仪器中首次使用OFDM技术,满足了测井仪器的设计要求.     

双通道电缆遥测系统传输接口设计

用于传输井下数据的双通道电缆遥测系统传输接口，它使用模式５与模式７两个通道，总传输速率可以达到４００ＫＢＰＳ，采用数据分配和合成方法，显著简化了系统的硬件结构，提高了系统的可靠性。     

宽带接入技术在VSP数据传输中的实现

经过5000m长的铠装测井电缆进行高速数字传送是数字化测井仪要解决的关键问题。文章对XDSL的几个技术要点进行了说明；阐述了应用宽带接入技术的国产全数字化多级VSP仪器的原理；基于该项技术的VSP测井数据传输设备已经完成了室内高温高压试验，传输速率达500kHz。     

一种基于OFDM技术的900kbit/s测井数据传输系统

常规的单载波调制技术在带宽有限的测井电缆上的低传输速率制约着成像测井技术的发展.在分析测井电缆传输特性和OFDM技术原理的基础上,设计了一种基于OFDM技术的测井电缆高速数据传输系统,并介绍了基于OFDM技术的测井电缆高速数据传输系统的参数设计和工作原理,给出了不同长度测井电缆上的测试结果.电缆实测结果表明,在7 000 m长的测井电缆上,基于OFDM技术的测井电缆高速数据传输系统可获得900 kbit/s以上的数据传输速率和低于5E-8的误码率.当变压器的接入模式为Mode-Ⅱ时,系统最高的数据传输速率可达到1.1 Mbit/s.     

用光纤电缆传输信号的多种频率阵列声波测井

介绍了光纤电缆传输系统传输速率为10 Mbit/s的多频率阵列声波测井仪及实际测井案例.多种频率阵列声波测井仪器的声系能在井下发射频率为10、20、40 kHz等3种声波信号,用2组各有8个接收探头组成的接收阵列.用3种频率的探头进行的井下声学性质测量,可以获得在井壁附近不同径向深度处的介质的声学性质的测量记录结果.用长度为4 250 m的光缆及相应的井下电-光转换系统(井下光端机),井下光电马笼头,地面绞车上的光电转换滑环(光电滑环)和地面的光-电转换系统(地面光端机),已经能保证所传输信号的损失在10 dB以下,目前已经能以1.25 Mbit/s的速率传输井下采集的3种频率的声波波列信号,并已在辽河油田的模拟井内成功地进行了现场实验.     

化学驱连续监测及自动测调技术

为了提高化学驱分注井注入合格率,解决现有测试技术存在的单井测调时间长、录取数据少、偶然性大等问题,开展了化学驱连续监测及自动测调技术研究。通过研制内置数据采集、执行控制、运算处理等电气系统的自动测调配注器,配合过电缆封隔器、预置钢管电缆、井口密封装置、地面控制系统等部分形成一套完整的工艺管柱,将自动测调配注器随管柱下至分注层段,经预置钢管电缆与地面控制系统进行双向交互,实时监测层段注入量、嘴前压力、嘴后压力等井下数据,并且根据预设指令自动调整层段注入量。现场试验5口井,最长运行时间超过500 d。该技术实现了井下数据连续监测以及层段注入量自动调整,使单井测调时间由2～3 d降至2 h以内,层段注入合格率始终保持在90%以上,较原有技术提高30%,提升了测调效率和注入合格率。     

测井电缆衰减特性拟合及其电路建模

新开发的测井仪器在进行室内实验时,采用较简单的集总参数电路模拟实际电缆作为信号传输介质,了解数据在实际测井电缆上的传输效果。以某7 000m七芯测井电缆七模式传输为研究对象,针对在各频率离散点处的信号衰减测量值,通过非线性拟合方法,得到该模式下电缆的传递函数解析式,建立了对应的物理可实现电路模型。该模型电路结构较简单,仿真结果表明,电路对原电缆衰减特性的拟合效果良好。电路设计方法可以为不同类型、不同长度的各种数据传输电缆模拟器的设计提供借鉴。     

基于HDB3码的测井电缆遥传系统研究

目前,测井电缆遥传系统的编码方法是曼彻斯特编码.曼彻斯特码的接收电路简单可靠,但频带利用率不高.特殊的井下环境要求井下测井仪器的尺寸小、可靠性高而且具有高速数据传输能力.新型三阶高密度双极性码(HDB3)的传输速率是曼彻斯特码的2倍,而且检错能力强,误码率低.基于HDB3码的测井电缆遥传系统是将HDB3编码、解码及其相关的控制逻辑集成于CPLD中,从而减小了传输系统的几何尺寸.用时域均衡技术把测井电缆的传输带宽扩展到125 kHz左右.所以,这种基于HDB3码的测井电缆遥传系统完全可以满足数控测井仪的100 kbit/s的基本数据传输速率要求.