[发明专利]一种井下信息声波双向传输中继装置及方法

说明书

本发明公开了一种井下信息声波双向传输中继装置及方法。其技术方案是：包括上部短节、连接短节、下部短节、电源插件、中控插件、采集模块、发射插件，上部短节本体采用无磁材料加工制作，上部发射插件、上部中控插件、上部电源插件以插件形式安装固定在上部短节本体内。有益效果是：本发明具有地面下传信号的接收和转发功能，同时具有井下信息接收和转发功能，依据钻柱信道的频域梳状滤波器特性，上传和下传声波信号采用错频发射，上传和下传声波发射频率之间至少间隔一个阻带，降低发射信号采集识别的干扰，基本功能模块采用插件形式安装在短节内，不同功能短节之间采用中心插入式导电滑环进行连接，通过短节的连接实现双向传输中继功能。

技术领域

本发明涉及一种石油随钻仪器技术领域，特别涉及一种井下信息声波双向传输中继装置及方法。

背景技术

随着油气勘探开发的不断深入，钻井工程中大量的井下信息需要传输，使得快速精确获得井下信息成为关键问题，其重要过程就是井下信息的精确获取和准确高速传输过程，大量的井下信息需要从井下传至井上，同时大量的控制信号也需要从地面下传。因此，信息双向传输技术成为随钻测控的关键技术之一，双向传输技术的中继转发装置需要实现信息的接收及信号发射，需要同时完成井下上传信息和地面下传信号的转发，从而实现信号的双向传输。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种井下信息声波双向传输中继装置及方法，保障井下上传信息和地面下传信号的中继转发，从而实现信息的双向传输。提供了一种井下信息声波双向传输中继装置，该装置具有地面下传信号的接收和转发功能，同时具有井下信息接收和转发功能，依据钻柱信道的频域梳状滤波器特性，上传和下传声波信号采用错频发射，上传和下传声波发射频率之间至少间隔一个阻带，降低发射信号采集识别的干扰，基本功能模块采用插件形式安装在短节内，不同功能短节之间采用中心插入式导电滑环进行连接，通过短节的连接实现双向传输中继功能。

本发明提到的一种井下信息声波双向传输中继装置，其技术方案是：包括上部短节（1）、连接短节（2）和下部短节（3），上部短节（1）主要由上部短节本体（4）、上部发射插件（5）、上部中控插件（6）、上部电源插件（7）、上部采集模块（8）、上部安装凹槽（9）、上部盖板（10）、上部母导电滑环（11）组成，上部短节本体（4）采用无磁材料加工制作，上部发射插件（5）、上部中控插件（6）、上部电源插件（7）以插件形式安装固定在上部短节本体（4）内；上部短节本体（4）母扣端与连接短节本体（12）的上部公扣端进行连接，通过上部母导电滑环（11）与上部公导电滑环（13）连接进行供电和通讯；上部短节本体（4）公扣端加工上部安装凹槽（9），用于安装上部采集模块（8），并用上部盖板（10）进行封装；

下部短节（3）主要由下部短节本体（40）、下部发射插件（41）、下部中控插件（17）、下部电源插件（42）、下部采集模块（43）、下部安装凹槽（44）、下部盖板（45）、下部母导电滑环（39）组成，下部短节本体（40）采用无磁材料加工制作，下部发射插件（41）、下部中控插件（17）、下部电源插件（42）以插件形式安装固定在下部短节本体（40）内；下部短节本体（40）母扣端与连接短节本体（37）的下部公扣端进行连接，通过下部母导电滑环（39）与下部公导电滑环（38）连接进行供电和通讯；下部短节本体（40）公扣端加工下部安装凹槽（44），用于安装下部采集模块（43），并用下部盖板（45）进行封装。

优选的，上述的上部发射插件（5）主要由上部发射插件总成（14）和上部发射换能器（15）组成，上部发射插件总成（14）采用无磁材料加工制作，内部为耐冲蚀保护层；上部发射插件总成（14）外部加工上部安装槽（16）实现上部发射换能器（15）的安装，上部发射换能器（15）采用超磁致伸缩材料，采用圆柱状结构，下部中控插件（17）产生驱动控制信号，经过上部功率放大电路（18）和上部高压驱动电路（19）驱动上部发射换能器（15）产生声波信号，实现井下信息中继上传。