基于OFDM的高速遥传电缆调制解调器设计

为满足成像测井仪器采集数据量大的要求,对高速电缆遥传系统中的关键环节--电缆调制解调器进行了研制.电缆调制解调器采用OFDM等编码调制技术,解决了高数据传输率和有限的电缆带宽的矛盾.介绍了正交频分复用(OFDM)技术的原理.根据该原理,设计出了高速遥传电缆调制解调器结构图和硬件框图,并作了详细阐述.给出了OFDM调制/解调流程图及其说明.所设计的电缆调制解调器经过室内测试和野外测井试验,试验表明电缆调制解调器的设计是合理可行的.     

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.     

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.     

基于单芯测井电缆的高速遥传系统设计

生产测井现有基于单芯测井电缆的传输系统的传输速率较低制约了成像测井仪器的使用.在分析单芯测井电缆传输特性及生产测井特点的基础上,设计了一套高速传输系统.采用正交频分复用技术完成上行信道OFDM调制方式的高速数据传输,下行信道的命令采用AMI的方案信号交替反转码实现.介绍了高速传输系统设计思路及主要系统参数,给出了软硬件系统设计方案.通过在7 600m的CAMESA公司的T1N32P型单芯测井电缆上实测,系统上行信道误码率在1.0×10-8以下,传输速率达到350 kbit/s以上.通过测试,下发命令未影响上行信道的传输,直流电的工作电压在一定范围内调节,不影响整个遥传系统的正常数据传输.     

网络化井下仪器数据总线研究

随着LEAP800测井系统应用,井下仪器的总线速率必须达到兆级以上才能满足新一代的测井仪器大数据量的传输需求.利用以太网技术设计了一种新型的网络化井下仪器总线,该总线具有宽传输带宽、模块化程度高、扩展性强、可远程操控等优点.介绍了井下仪器总线的工作原理,详细描述了总线的硬件及软件设计.试验表明,该设计提高了井下仪器的传...     

数字回音消除技术在测井电缆传输系统中的应用

测井传输系统是一种双向传输系统,常用的双工方式为时分双工和频分双工,都不能充分利用传输带宽.介绍了一种数字回音消除技术,可以在一对缆芯上使用相同的频段进行全双工通信,在有限的传输带宽内,大大提高了系统的传输速率.该回音消除技术可用于基于OFDM技术的测井电缆高速数据传输系统,具有实现复杂度低,适合DSP软件实现的优点.     

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.     

井下仪器、井下工具传输技术

正大斜度井或水平井井下仪器、井下工具传输方法可分为2种基本类型:电缆传输和钻杆传输。这2种传输类型还可组合成混合传输方法。电缆传输方法包括电缆重力传输、井下爬行器、泵送传输和钢丝传输;钻杆传输方法包括随钻测井和钻杆无线测井;电缆钻杆结合的传输方法包括连续油管传输和钻杆电缆组合传输。最近开发了有线钻杆传输技术。该技术将电     

随钻测井仪器在电缆测井系统中的测试实现

为方便随钻电阻率仪器挂接到电缆测井系统进行测试,设计了实现两种通讯协议转换的仪器。通过对电缆测井仪器通讯总线协议和随钻测井仪器通讯总线协议分析,制定了该仪器与随钻仪器、与电缆测井地面系统的通讯协议内容,并研制出以DSP、FPGA、HI15530为核心的控制电路,配以相应软件代码。最终测试表明,该仪器可以将随钻仪器所测数据实时传输至电缆测井地面系统从而监测电缆井中随钻仪器工作状态。通过修改软件代码,可以测试其他随钻仪器响应性能,是一种便捷经济的随钻测井设备实钻前试验方法。     

电缆测井时缆芯压降模型的建立与分析

为减少电缆测井时缆芯压降对仪器运行可靠性的不良影响,从电缆供电的串联等效电路出发,建立了测井作业时电缆电阻和缆芯压降模型,并推导出电缆电阻和电缆缆芯压降与仪器下放深度的变化规律.结果表明,井下电缆温度分布、电缆自重和井下测井仪器的重力影响电缆电阻和电缆缆芯压降,电缆电阻和电缆缆芯压降均与仪器下放深度成正相关关系.仪器下放深度变化引起的电缆温度分布变化是电缆电阻、电缆缆芯压降变化的主要因素,电缆自重和仪器重力对电缆的拉伸效应是次要因素.该研究对井下测井仪器供电系统的设计具有重要参考价值.     

基于正交频分复用(OFDM)技术的高速测井遥传系统

采用传统的曼彻斯特等编码调制方式的遥传系统所获得的低传输率已成为制约测井仪器发展的瓶颈.正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multipexing)利用子载波间的正交性很好地解决了频带利用率和码间干扰问题,具有较强的抗干扰能力和自适应能力,可以在带宽有限的测井电缆上实...     

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。     

时域均衡器在测井电缆传输系统中的应用

测井电缆信道的冲激响应具有较长的拖尾,导致严重的子信道间干扰,从而影响OFDM系统的传输速率.利用时域均衡器可以截短电缆信道冲激响应,使之拖尾长度小于OFDM符号的循环前缀长度,从而消除ICI.介绍了一种适于DSP(Digital Signal Processing)软件实现的时域均衡器,该时域均衡器用于基于OFDM技...     

遥测传输系统在水平井组合测井仪中的应用

常规注、产剖面组合仪的信号传输使用的是小直径遥测传输系统，信号通讯格式采用归偏曼码，上传速率为5．729kb／s，最多可同时传输10个参数的测井数据。由于水平井测井工艺复杂，每一次测井都要起下油管一次，测井周期长，因此对整套仪器的稳定性、仪器的耐温指标等要求较高；同时水平井测井也需要一次下井尽可能测出较多参数的测井资料。为了满足水平井测井的需求，测井中增加了井斜X、Y、Z方向的三个参数，流量的双涡轮、含水测量中的电容法和阻抗方法的同时并用，再配合并温、压力、伽马和磁性定位等常规参数，整套仪器一次下井测量参数就超过10个。因此开发一套高可靠、高温度性能同时可传输16个参数的遥测系统是非常必要的。     

新一代信息化石油测井系统设计

文章介绍了处于测井行业技术前沿的新一代信息化石油测井技术。信息化石油测井技术主要特点是实现全网络化测井,结合高速电缆遥测和卫星远程测控等核心技术实现测井全过程的信息化管理。文章主要介绍了信息化测井技术的总体网络化架构、远程测控的运行方式及软件结构,分析了高速电缆遥测调制解调、数据压缩以及时深转换等关键技术。     

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.     

SKC-B数控测井系统在大港油田初步应用

李庆合,李向立,陈超,刘传海．ＳＫＣ┐Ｂ数控测井系统在大港油田的初步应用．测井技术,１９９９,２３（２）：１３９～１４２ＳＫＣ－Ｂ数控测井系统配有１００ｋＨｚ的电缆遥传系统,地面仪器中采用了ＤＳＰ技术。井下仪器中的双侧向、微球形聚焦、聚能补偿声波、长源距声波、地层倾角、补偿中子等仪器很有特色;软件使用简单、灵活、方便,对井下仪器的控制能力强;绞车为全液压系统传动,操作平稳、方便、可靠。该系统于１９９８年１０月１日至１９９８年１１月３日在大港油田投入试生产测了９口井的正式资料,均一次成功,测井资料质量全部合格,其中优质曲线占９５％以上。实际应用表明,该系统已在大港油田的油、气勘探中取得了良好的效果。