[发明专利]无线随钻测量系统及方法

权利要求书

1.一种无线随钻测量系统，包括井下仪器和地面系统，其特征在于，

所述井下仪器包括：

电磁波随钻测量装置，用于利用电磁波进行随钻测量；

钻井液压力脉冲随钻测量装置，用于利用钻井液的压力进行随钻测量；

发收机，连接至所述电磁波随钻测量装置和所述钻井液压力脉冲随钻测量装置，用于根据来自所述地面系统的信号控制所述井下仪器工作模式的转换，其中，所述工作模式包括：电磁波传输模式、钻井液压力脉冲模式；

所述地面系统兼容所述电磁波传输模式和所述钻井液压力脉冲模式的解调与解码，用于对所述电磁波传输模式下产生的信号和/或所述钻井液压力脉冲模式下产生的信号进行数字信号处理。

2.根据权利要求1所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述井下仪器还包括：

近钻头测量装置，位于螺杆以下贴近钻头的位置，连接至所述电磁波随钻测量装置和所述钻井液压力脉冲随钻测量装置，用于进行近钻头数据的采集，并将所述近钻头数据发送给所述电磁波随钻测量装置和/或所述钻井液压力脉冲随钻测量装置。

3.根据权利要求2所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述近钻头测量装置包括：

近钻头传感器组，用于采集所述近钻头数据；

无线短传发射模块，连接至所述近钻头传感器组，用于向所述电磁波随钻测量装置和/或所述钻井液压力脉冲随钻测量装置发送所述近钻头数据。

4.根据权利要求3所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述近钻头传感器组包括以下至少之一：方位电阻率传感器、方位伽马传感器、井斜传感器。

5.根据权利要求2所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述井下仪器还包括：

无线短传接收模块，连接至所述电磁波随钻测量装置和所述钻井液压力脉冲随钻测量装置，用于接收来自所述近钻头测量装置的近钻头数据，并将所述近钻头数据传输给所述电磁波随钻测量装置和/或所述钻井液压力脉冲随钻测量装置；

传感器组，连接至所述电磁波随钻测量装置和所述钻井液压力脉冲随钻测量装置，用于感知所述电磁波传输模式或所述钻井液压力脉冲模式下的信号，并将所述信号发送至所述电磁波随钻测量装置或所述钻井液压力脉冲随钻测量装置。

6.根据权利要求5所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述传感器组包括以下至少之一：定向仪短节、伽马短节、压力测量短节。

7.根据权利要求1所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述电磁波随钻测量装置包括绝缘天线、发射机短节和绝缘短节，其中，

所述发射机短节，设置为根据实际需要功率可选，用于对来自传感器组的信号进行编码调制处理，并通过所述绝缘天线向所述地面系统发射处理后的信号；

所述绝缘短节，采用上悬挂方式或下座键方式，当采用下座键方式时，所述绝缘短节的两端分别连接簧片式弓形扶正器，通过所述簧片式弓形扶正器将所述发射机的输出馈送到所述绝缘天线两极。

8.根据权利要求1所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述钻井液压力脉冲随钻测量装置包括驱动电路和脉冲发生器，其中，所述驱动电路，用于对来自传感器组的信号进行移位编码，驱动所述脉冲发生器产生钻井液的压力变化。

9.根据权利要求1所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述地面系统包括：

天线，用于接收所述电磁波随钻测量装置传输的信号；

井口传感器，用于感知所述钻井液的压力变化，并将所述压力变化转换为电脉冲信号；

地面接口箱，连接至所述天线和所述井口传感器，用于对所述天线接收的信号和/或所述井口传感转换的电脉冲信号进行硬件信号处理和数字信号处理，所述地面接口箱兼容所述电磁波传输和所述钻井液压力脉冲两种工作模式的解调与解码。

10.根据权利要求9所述的无线随钻测量系统，其特征在于，所述地面接口箱包括：

嵌入式系统，用于对接收的数据进行数字信号处理，所述数字信号处理包括以下至少之一：放大、采集、数字滤波、解码；

硬件处理电路，用于对接收的数据进行硬件信号处理，所述硬件信号处理包括以下至少之一：放大、采集、滤波。