[发明专利]用于井下随钻测量的磁耦合携能反向通信方法

权利要求书

1.一种用于井下随钻测量的磁耦合携能反向通信方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将探管短节、无线接收短节及主控电路短节设置于测量钻铤内径中空部分，将无线磁耦合通信及携能装置及工程参数传感器设置于测量钻铤上，所述无线磁耦合通信及携能装置包括电磁能转换子系统、信号通信子系统和控制电路，所述电磁能转换子系统包括逆变电路和耦合线圈，所述逆变电路包括D类功率放大器和驱动电路，所述耦合线圈采用铜芯漆包线进行同心圆环绕制，原端副端的两个螺旋线圈以轴线平行的关系摆放，副端整体工作在旋转的主轴上，线圈缠绕在其上，副端线圈半径及缠绕匝数固定，发电机短节带动钻头旋转，进行井下钻井作业；

步骤2：位于螺杆上端探管短节内的地质参数传感器测量实时井斜、方位、工具面的地质参数信号，通过无线磁耦合通信及携能装置的信号通信子系统及控制电路以对信号进行调制、解调及通信数字化控制，从而将地质参数信号传至主控电路短节；同时，位于测量钻铤中的工程参数传感器也通过无线磁耦合通信及携能装置的信号通信子系统及控制电路将钻压、扭矩的实时测量信号向内传输至无线接收短节；与此同时，无线磁耦合通信及携能装置的电磁能转换子系统将电能进行功率放大、驱动、整流稳压后传输至探管短节、无线接收短节及主控电路短节；

步骤3：无线接收短节接收来自测量钻铤的工程参数信号，并进行信号放大、滤波、解调处理，进而将信号传输至脉冲器，将所测得井下随钻参数上传至地面系统。

2.根据权利要求1所述的用于井下随钻测量的磁耦合携能反向通信方法，其特征在于所述的信号通信子系统包括信号调制电路和信号解调电路，

所述的信号调制电路包括调制电阻和双向开关器件，此双向开关器件由两个反接的开关管组成，

所述的信号解调电路包括二极管包络检波电路、低通滤波和电路比较电路。

3.根据权利要求1所述的用于井下随钻测量的磁耦合携能反向通信方法，其特征在于所述的D类功率放大器由两个开关管串联而成，所述的驱动电路包括栅极电阻gR、驱动芯片和光耦隔离设备。

4.根据权利要求2所述的用于井下随钻测量的磁耦合携能反向通信方法，其特征在于所述的二极管包络检波电路包括二极管、负载电阻和电容。

5.根据权利要求1所述的用于井下随钻测量的磁耦合携能反向通信方法，其特征在于所述的控制电路包括单片机硬件外围电路、电平转换电路和单片机通信电路。