[发明专利]一种用于随钻地层评价和地质导向系统的通讯装置

说明书

本发明提出了一种用于随钻地层评价和地质导向系统的通讯装置，MWD仪器端天线和MWD仪器端无线转化模块与MWD仪器一起安装于无磁钻铤中，MWD仪器端无线转化模块将MWD有线传输的信号转换成低频电磁波信号透过无磁钻铤往外发射，同时接收来自其它LWD仪器端的发射信号；LWD仪器端天线与LWD仪器端无线转化模块一起封装于LWD仪器端头部位置，接收来自MWD仪器发射的信号，同时将LWD仪器的数据和命令转化成低频电磁波信号透过无磁钻铤发送给MWD仪器。本发明可以在多种仪器的情况下进行级联，增加了仪器配接的灵活性，消除了导线连接和滑环式连接的不可靠性和安全隐患。

技术领域

本发明涉及钻井作业技术领域，具体涉及一种用于随钻地层评价和地质导向系统的通讯装置。

背景技术

钻井作业具有高投入和高风险特点，在复杂的地质构造区域钻井，常出现钻井轨迹与地质轨迹并不完全吻合，甚至出现无法判断钻遇地层是否为目的层的极端情况。

MWD(Measure While Drilling，随钻测量)仪器主要随钻测量井眼轨迹参数，包括：井斜角、方位角、工具面角及辅助参数如温度等。

LWD(Logging While Drilling，随钻测井)仪器除包括MWD的测量参数外，还随钻测量地质参数(如：随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度等等)和钻井工程参数(随钻钻具扭矩、随钻振动、随钻钻压等等)。

随钻测量和随钻测井对钻井决策、降本增效、安全高效钻井具有重要意义，市场前景广阔。各种特殊油气藏对精确的预判性地质导向提出了严格要求，需要更多的测量仪器来获取地层参数进行评估。

现有的随钻测量和随钻测井仪器组合采用过线方式进行通讯，这种有线通讯方式机械设计复杂，增加施工难度。而采用无线通讯的方式可以消除这些不利因素，增加随钻仪器配接的灵活性，但目前的无线通讯设备无法用于随钻测量仪器，如何提供一种可以用于随钻地层评价和地质导向系统的通讯装置，是目前钻井作业领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述有线方式存在的不足，本发明提出了一种用于随钻地层评价和地质导向系统的通讯装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于随钻地层评价和地质导向系统的通讯装置，包括：

MWD仪器端天线、MWD仪器端无线转化模块、LWD仪器端天线和第二无线转化模块；MWD仪器端天线与MWD仪器端无线转化模块一起封装成与MWD仪器接口相匹配的短节，与MWD仪器一起安装于无磁钻铤中，MWD仪器端无线转化模块将MWD有线传输的信号转换成低频电磁波信号透过无磁钻铤往外发射，同时接收来自其它LWD仪器端的发射信号；

LWD仪器端天线与LWD仪器端无线转化模块一起封装于LWD仪器端头部位置，接收来自MWD仪器发射的信号，同时将LWD仪器的数据和命令转化成低频电磁波信号透过无磁钻铤发送给MWD仪器。

可选地，所述MWD仪器端天线采用螺线管方式绕制。

可选地，所述LWD仪器端天线采用螺线管方式绕制。

可选地，所述LWD仪器端无线转化模块中，LWD仪器信号通过有线方式传输至MCU单元，MCU单元根据系统需求配置有线传输方式为CAN总线、485总线和单总线传输；MCU单元将信号编码后传输至FSK信号调制模块，再经功率驱动单元通过LWD仪器端天线往外发射，MCU单元根据需求配置FSK调制解调单元的发射和接收频率；当LWD仪器端天线接收信号，信号经滤波放大后传输给FSK信号解调单元，解调信号经MCU单元解码后通过有线方式传输给LWD仪器，MCU单元控制发射增益以使接收端获得最佳的接收信号。

可选地，多个LWD仪器组合形式，所述MWD仪器端无线通讯模块直接与各LWD仪器之间相互通讯。