[发明专利]延长天线下臂的EM-MWD传输系统

权利要求书

1.延长天线下臂的EM-MWD传输系统，包括钻杆、钻铤、钻具、EM-MWD模块、电磁信号接收模块；钻铤连接在钻具与钻杆之间，电磁信号接收模块设置于地面；EM-MWD模块包括绝缘短接与电磁信号发射模块；

其特征在于，还包括中继发射模块、中继接收模块；EM-MWD模块设置于钻杆之间，位于EM-MWD模块之上的钻杆作为天线上臂，位于EM-MWD模块之下的钻杆、钻铤以及钻具构成天线下臂，中继发射模块设置于钻杆与钻具之间，中继接收模块设置于EM-MWD模块之下，中继接收模块通过传输线与EM-MWD模块中的电磁信号发射模块相连；

中继发射模块设置在钻铤外侧环形凹槽内，中继发射模块包括环形天线、发射电路，环形凹槽内环形天线设置在发射电路之上，环形天线与发射电路通过传输线相连；在发射电路外侧与顶部设置金属保护层，发射电路封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内；环形天线与环形凹槽之间的空间使用绝缘介质填充；

EM-MWD模块与中继接收模块设置在同一金属钻杆短接中，中继接收模块包括环形天线、接收电路、电池，环形天线、接收电路与电池设置在金属钻杆短接外侧底部的环形凹槽内，环形天线与接收电路通过传输线相连；环形凹槽内接收电路与电池并行放置，接收电路与电池设置在环形天线之上，在接收电路与电池的外侧与底部设置金属保护层，接收电路与电池封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内；环形天线与环形凹槽之间的空间使用绝缘介质填充；所述绝缘介质为耐磨耐高温绝缘介质。

2.如权利要求1所述延长天线下臂的EM-MWD传输系统，其特征在于，还包括1个或1个以上的中继短接模块，中继短接模块设置在中继发射模块与中继接收模块之间；

中继短接模块包括金属钻杆短接、2组环形天线、中继放大电路、电池；金属钻杆短接连接在上下两段钻杆之间；2组环形天线、中继放大电路、电池设置在金属钻杆短接外侧环形凹槽内；环形凹槽内一组环形天线设置在中继放大电路之上，另一组环形天线设置在中继放大电路之下，环形凹槽内电池与中继放大电路并行放置在2组环形天线之间，电池的输出端与中继放大电路的电源输入端相连，2组环形天线分别通过传输线与中继放大电路相连；在中继放大电路与电池的外侧、顶部以及底部设置金属保护层，中继放大电路与电池一同封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内；2组环形天线与环形凹槽之间的空间使用绝缘介质填充。

3.如权利要求1或2所述延长天线下臂的EM-MWD传输系统，其特征在于，中继发射模块中，在环形凹槽中环形天线外侧设置金属屏蔽层，该环形天线通过其顶部的绝缘介质发射电磁信号；

中继接收模块中，在环形凹槽中环形天线外侧设置金属屏蔽层，该环形天线通过其低部的绝缘介质接收电磁信号；

中继短接模块中，在环形凹槽中中继放大电路之上的环形天线的外侧设置金属屏蔽层，该环形天线通过其顶部的绝缘介质发射电磁信号；在环形凹槽中中继放大电路之下的环形天线的外侧设置金属屏蔽层，该环形天线天通过其底部的绝缘介质接收电磁信号。

4.如权利要求3所述延长天线下臂的EM-MWD传输系统，其特征在于，钻铤外侧环形凹槽的顶部为弧形；电磁信号接收模块所在的金属钻杆短接外侧环形凹槽的底部为弧形；中继短接模块外侧环形凹槽的顶部与底部为弧形。

5.如权利要求1所述随钻信号无线电磁传输系统，其特征在于，中继发射模块还包括电池，环形凹槽内电池与发射电路并行放置在环形天线之下，电池的输出端与发射模块的电源输入端相连，在电池外侧与顶部设置金属保护层，电池与发射电路一同封闭在金属保护层与环形凹槽形成的空间内。

6.如权利要求1所述延长天线下臂的EM-MWD传输系统，其特征在于，所述环形天线由环形的软磁材料以及环绕在软磁材料之外的线圈组成。