[发明专利]泥浆脉冲遥测中的信道估计的方法及系统

说明书

本发明公开了用于基于前导码波形进行泥浆脉冲遥测中的信道估计的系统、方法和计算机可读介质。定位在井筒的第一位置处的系统从定位在所述井筒的第二位置处的第二装置接收包括Golay前导码波形和数据符号的信号。所述Golay前导码波形可以是基于Golay互补码。基于与所述信号相关联的测量结果，所述系统然后可以检测所述信号中的所述Golay前导码波形。接下来，所述系统可以基于所述检测到的Golay前导码波形来估计所述第一位置与所述第二位置之间的通信信道的特征。

技术领域

本技术涉及泥浆脉冲遥测中的信道估计，且更具体地说，涉及用于泥浆脉冲遥测中的信道估计的Golay前导码波形。

背景技术

泥浆脉冲遥测一般涉及在石油钻井操作期间从井筒的底部位置到地表的信息遥测。经由泥浆脉冲遥测传达的信息可以包括各种参数，诸如压力、温度、井筒方向、井筒偏离、密度、孔隙度、井筒层的特征等。这些信息对于优化钻井操作的效率和精度可能非常有帮助。

遗憾的是，泥浆脉冲遥测中的通信通常会经受巨大的噪声，这可能会使所传输的数据和信号严重失真。为了使失真和符号间干扰最小化，泥浆脉冲遥测中的当前解决方案通常使用非常低的数据传输速率。因此，当前的解决方案在很大程度上受到低数据速率、信号失真和符号间干扰的限制。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于泥浆脉冲遥测中的信道估计的方法，所述方法包括：通过定位在井筒内的第一位置处的第一装置从定位在所述井筒内的第二位置处的第二装置接收包括Golay 前导码波形的信号，所述Golay前导码波形基于Golay互补码，其中所述信号是脉冲位置调制PPM信号；使用所述第一装置检测所述信号中的所述Golay前导码波形；基于所述检测到的Golay前导码波形估计所述第一位置与所述第二位置之间的通信信道的特征。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于泥浆脉冲遥测中的信道估计的系统，所述系统包括：换能器，所述换能器驻留在井筒内的第一位置处以从所述井筒内的第二位置处的通信部件接收包括Golay 前导码波形的信号，所述Golay前导码波形基于Golay互补码，其中所述信号是脉冲位置调制PPM信号；处理器，所述处理器与所述换能器耦合以从所述换能器接收所述信号；以及计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当被所述处理器执行时，所述指令致使所述处理器执行包括以下项的操作：检测所述信号中的所述Golay前导码波形；以及基于所述检测到的Golay前导码波形，估计所述第一位置与所述第二位置之间的通信信道的特征。

根据本公开的第三方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质中存储有指令，当被处理器执行时，所述指令致使所述处理器执行包括以下项的操作：从位于井筒内的第二位置处的第二通信装置获得与由位于所述井筒内的第一位置处的换能器接收的信号相关联的数据，所述信号包括Golay前导码波形和数据符号，所述Golay前导码波形基于Golay互补码，其中所述信号是脉冲位置调制PPM信号；基于所述数据检测所述信号中的所述Golay前导码波形；以及基于所述检测到的Golay前导码波形估计所述第一位置与所述第二位置之间的通信信道的特征。

附图说明

为了描述其中可以获得本公开的上述和其它优点和特征的方式，对上面简要描述的原理的更具体描述将通过参考在附图中示出的其具体实施方案来呈现。应当理解，这些附图仅描绘了本公开的示例性实施方案，并且因此不被认为是对其范围的限制，通过使用附图，利用额外的特征和细节来描述和解释本文的原理，其中：

图1示出用于井筒的地面位置或井下位置处的信道估计的示例性系统的示意图；

图2A示出Golay前导码波形的时域表示；

图2B示出Golay前导码波形的时域表示的前三秒；

图2C示出示例性Golay前导码的功率谱与由伪随机序列编码的前导码的功率谱之间的图形比较；