[发明专利]气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法

权利要求书

1.气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，利用钻柱内气体作为井下声波信号传输的通道，依次包括如下步骤：

(1)在钻头上方安装气体钻井过程中所需采集井下工况参数的各类传感器、模数转换器、声波信号调制器、声波信号发生器；

(2)将传感器采集到的信号经模数转换器转换为数字信号，送入声波信号调制器；

(3)通过信号调制器控制信号发生器激发含有测量数据信息的声波信号，沿钻具向井口进行上传；

(4)声波信号通过钻柱传输至井口后，由安装在井口钻杆内的声波信号接收器进行采集；

(5)声波信号被成功采集后经模数转换传输给计算机，由计算机进行分析处理工作。

2.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述气体钻井过程中所需采集井下工况参数包括井下工程参数、井眼轨迹参数和地层参数；所述井下工程参数包括井底压力、温度、环空含水量、气体组分、井底钻压、扭矩，所述井眼轨迹参数包括井斜角、方位角、工具面角，所述地层参数包括地层电阻率、自然伽马、孔隙度、密度参数。

3.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述各类传感器、模数转换器、声波信号调制器、声波信号发生器装配在无磁钻具短节内下入井底，并配置相应的电池供电系统。

4.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述声波信号发生器利用共振腔的发声原理，利用气体钻井过程中注入高速流动的气体提供能量，产生超大功率的声波信号。

5.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述声波信号调制器通过改变声波信号发生器内共振腔的结构实现对井下声源信号的调制。

6.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述钻具内部设有声波信号中继器。

7.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述井下声波信号上传过程中通过声波信号调制器调整载波频率以提高传输效率。

8.如权利要求1所述的气体钻井钻柱内声波随钻数据无线传输方法，其特征在于，所述声波信号接收器安装在井口不旋转处，采集探头进入钻具内，将采集的声波信号送入计算机。