br>[0029]正交頻分復用，英文原稱Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing，縮寫為OFDM。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。
[0030]由于正交頻分復用的以上優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的測井遙傳系統(tǒng)利用子載波間的正交性很好地提高了頻帶利用率并且減輕了碼間干擾問題，從而使系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力和自適應能力，可以在帶寬有限的測井電纜上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。
[0031]如上文所述，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)中使用的測井電纜可以是小直徑測井電纜，這主要是為了適應某些小井眼的井眼直徑。此外，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)中使用的測井電纜可以是多芯測井電纜且一般而言是7芯測井電纜。7芯測井電纜中的7個芯各自具有不同的作用，因此其具有較為豐富的用途。根據(jù)本發(fā)明的測井系統(tǒng)在使用正交頻分復用技術進行通信時可以使用7芯測井電纜的模式5和7分別作為上下行信道。圖2中示出了這兩個模式隨頻率衰減的示意圖。
[0032]在圖2中，實線代表模式5的衰減特性并且星線代表模式7的衰減特性。從該圖中可以看到，250 kHz以上的頻率衰減相當嚴重，這表明信號經(jīng)過很長的測井電纜傳輸后很有可能嚴重失真。而正交頻分復用技術卻可以充分利用頻譜，自適應地為不同子信道分配能量，這就使得在不改變傳輸電纜特性的情況下可以提供高傳輸速率。
[0033]為了避免同頻信號的串擾，上行信道可以使用T9至T63子信道，下行信道可以使用T1-T7子信道，空出T8子信道作為隔離帶，TO為直流信道也不使用。在上下行信道中的上述子信道劃分在圖3中示出。
[0034]下面結合圖4描述根據(jù)本發(fā)明的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)的通信電路框圖。
[0035]在圖4中可以看到，系統(tǒng)主要由數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和模擬電路組成。其中數(shù)字信號處理器完成系統(tǒng)建立時的訓練過程和正常模式時的數(shù)據(jù)轉發(fā)?，F(xiàn)場可編程門陣列完成對信息的正交頻分復用的調制和解調，需要發(fā)送的信息經(jīng)過擾碼、RS編碼、星座映射、QAM調制和、IFFT處理和插入循環(huán)前綴之后，按照固定的采樣頻率寫入數(shù)模轉換器(D/A)，再經(jīng)過帶通濾波之后，利用變壓器耦合到測井電纜。接收的信號經(jīng)過接收電路后通過帶通濾波濾除帶外噪聲，之后通過模數(shù)轉換器(A/D)輸入到現(xiàn)場可編程門陣列中。在現(xiàn)場可編程門陣列中可以完成對信號的時域均衡、去CP、FFT、QAM解調、星座解碼、RS解碼、解擾之后寫入接收緩存，等待數(shù)字信號處理器的讀取。模擬部分完成信號的調理、自動增益控制、濾波以及功率發(fā)射等功能。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)由于采用了正交頻分復用技術進行數(shù)據(jù)傳輸，克服了傳統(tǒng)測井系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率低、數(shù)據(jù)傳輸量小的缺點，實現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)傳輸且穩(wěn)定可靠，一次下井就可以獲得全部測井數(shù)據(jù)，提高了測井效率。因此，根據(jù)本發(fā)明的測井系統(tǒng)可以節(jié)約測井時間和成本。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的測井系統(tǒng)理論上上行信道速率可以超過800kbps并且下行信道速率可以超過50kbps。實際上兩者分別可以達到1035kbps和115kbps。并且在此高傳輸速率的情況下，系統(tǒng)帶保溫瓶可以在235°C下工作2小時。
[0038]此外，根據(jù)本發(fā)明的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)可以與LEAP800測井地面系統(tǒng)無縫配接，這豐富了系統(tǒng)功能，提高了系統(tǒng)的集成性。并且，根據(jù)本發(fā)明的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)的硬件結構、通信協(xié)議可以與LEAP800測井地面系統(tǒng)兼容，只需要簡單的通過轉接頭即可直接配接裸眼井馬龍頭，并且與LEAP800 Wellscope地面測井軟件完全兼容。
[0039]下面結合圖5描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高溫小井眼測井遙傳方法。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高溫小井眼測井遙傳方法500的流程圖。
[0040]在流程圖中，所述方法500可以包括步驟S501，通過測井電纜連接地面設備和井下儀器；步驟S502，井下儀器通過測井電纜與地面設備進行數(shù)據(jù)通信；步驟S503，使用正交頻分復用技術進行所述通信。
[0041]綜上所述，本發(fā)明提供了高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)和方法，其中使用了正交頻分復用技術進行地面設備與井下儀器之間的通信。該技術的使用使得根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法具有數(shù)據(jù)傳輸速率快、抗干擾能力強、突破了帶寬窄造成的數(shù)據(jù)通信瓶頸且節(jié)約測井時間和成本的優(yōu)勢。
[0042]雖然上述已經(jīng)結合附圖描述了本發(fā)明的具體實施例，但是本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種改變、修改和等效替代。本領域技術人員還應該理解，本發(fā)明不限于所公開的精確形式。上述改變、修改和等效替代都意為落入隨附的權利要求書所限定的精神和范圍之內。
【主權項】
1.一種高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:地面設備、測井電纜以及井下儀器；其中所述地面設備通過所述測井電纜與所述井下儀器連接，所述井下儀器通過所述測井電纜與所述地面設備進行數(shù)據(jù)通信，所述通信使用正交頻分復用技術。2.根據(jù)權利要求1所述的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)，其中所述測井電纜是小直徑測井電纜。3.根據(jù)權利要求1或2所述的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)，其中所述測井電纜是多芯測井電纜。4.根據(jù)權利要求3所述的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)，其中所述多芯測井電纜是7芯測井電纜。5.根據(jù)權利要求4所述的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)，其中所述測井電纜的模式5信道為上行信道并且所述測井電纜的模式7信道為下行信道。6.根據(jù)權利要求5所述的高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)，其中所述上行信道使用T9至T63子信道并且所述下行信道使用Tl至T7子信道。7.一種高溫小井眼測井遙傳方法，所述方法包括: 通過測井電纜連接地面設備和井下儀器； 所述井下儀器通過所述測井電纜與所述地面設備進行數(shù)據(jù)通信； 使用正交頻分復用技術進行所述通信。8.根據(jù)權利要求7所述高溫小井眼測井遙傳方法，其中所述測井電纜是小直徑測井電纜。9.根據(jù)權利要求7或8述的高溫小井眼測井遙傳方法，其中所述測井電纜是多芯測井電纜。10.根據(jù)權利要求9所述的高溫小井眼測井遙傳方法，其中所述多芯測井電纜是7芯測井電纜。11.根據(jù)權利要求10所述的高溫小井眼測井遙傳方法，其中所述測井電纜的模式5信道為上行信道并且所述測井電纜的模式7信道為下行信道。12.根據(jù)權利要求11所述的高溫小井眼測井遙傳方法，其中所述上行信道使用T9至T63子信道并且所述下行信道使用Tl至T7子信道。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫小井眼測井遙傳系統(tǒng)和方法，其中所述系統(tǒng)包括：地面設備、測井電纜以及井下儀器；其中所述地面設備通過所述測井電纜與所述井下儀器連接，所述井下儀器通過所述測井電纜與所述地面設備進行數(shù)據(jù)通信，所述通信使用正交頻分復用技術。
【IPC分類】E21B47/12
【公開號】CN105587313
【申請?zhí)枴緾N201410568139
【發(fā)明人】朱新楷
【申請人】中國石油集團長城鉆探工程有限公司, 中油測井技術服務有限責任公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月23日