專利名稱：短促脈沖串qam井下遙測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及一種用于把數(shù)據(jù)從井下鉆井鉆具組件發(fā)送到油井地面的遙測系統(tǒng)。更具體來說，本發(fā)明涉及一種用于通過在井下傳輸器和井口接收器之間耦合的信息管道率發(fā)送信號的系統(tǒng)和方法。
在常規(guī)油井電纜測井中，在鉆過油井的一部分或全部之后，把一種內(nèi)裝地層傳感器的探頭或“探測器”往下放入井眼內(nèi)，用于確定由井眼橫穿地層的某些特性。探測器的上端被安裝到導電電纜上，該導電電纜使探測器懸掛在井眼內(nèi)。通過導電電纜向探測器內(nèi)的傳感器和儀器供電。同樣，探測器內(nèi)的儀器利用通過電纜傳送的電信號來將信息傳遞到地面。
伴隨經(jīng)電纜獲得井下測量結果存在的問題是，在可獲得期望的井眼信息之前，必須從已鉆過的井眼中取出或“起出”鉆井鉆具組件。這不僅會耗時，而且費用會很大，尤其是在已鉆過油井的大體部分的情況下。在這種情況下，可能需要取出幾千英尺長的油管并將其堆疊在平臺上(如果在海上的話)。典型地，鉆機租用按日計費，并且費用高昂。因此，鉆井成本直接與完成鉆井作業(yè)所需時間成正比。為插入電纜測井工具而要取出幾千英尺長的油管會是一件價格昂貴的事情。
結果，現(xiàn)已越來越強調(diào)在鉆井作業(yè)過程中收集數(shù)據(jù)。在鉆井作業(yè)過程中收集和處理數(shù)據(jù)將無需為插入電纜測井工具而取出或起出鉆井鉆具組件。因此，可使鉆孔工人能夠根據(jù)需要進行準確的修改或校正，以便優(yōu)化性能，同時把停工時間縮至最短。在鉆井的同時，測量包括鉆井鉆具組件的移動和位置在內(nèi)的井下條件，這種技術被稱為“隨鉆測量”技術，或“MWD”。更注重于地層參數(shù)測量的類似技術一般被稱為“隨鉆測井”技術，或“LWD”。盡管在MWD和LWD之間可能會存在區(qū)別，然而，MWD和LWD術語經(jīng)?？苫Q使用。對于本揭示內(nèi)容來說，使用MWD術語的條件是，該術語包含收集地層參數(shù)以及收集與鉆井鉆具組件的移動和位置相關的信息。
當鉆油井或其他井眼時，經(jīng)常有必要或需要確定鉆頭和井下電動機的方向和傾斜度，以使組件能夠轉向正確方向。此外，可能會需要有關所鉆地層性質(zhì)的信息，例如，地層的電阻率、孔隙度、密度及其伽馬輻射度。而且經(jīng)常需要知道例如象井眼底部的溫度和壓力那樣的其他井下參數(shù)。一旦在井眼底部收集數(shù)據(jù)，通常將該數(shù)據(jù)發(fā)送到地面，供鉆孔工人使用和分析。
通常，檢測器或傳感器位于LWD系統(tǒng)中的鉆柱下端。在進行鉆井時，這些傳感器連續(xù)或間歇地監(jiān)控預定的鉆井參數(shù)和地層數(shù)據(jù)，并通過某種遙測形式把信息發(fā)送到地面檢測器。典型地，在MWD應用中使用的井下傳感器位于圓柱形鉆鋌內(nèi)，該圓柱形鉆鋌位于鉆頭附近。然后，MWD系統(tǒng)使用一種遙測系統(tǒng)，在該遙測系統(tǒng)中，由傳感器采集的數(shù)據(jù)被發(fā)送到位于地面的接收器。在現(xiàn)有技術中有許多遙測系統(tǒng)設法把有關井下參數(shù)的信息向上發(fā)送到地面，而無需使用電纜工具。在這些遙測系統(tǒng)中，泥漿脈沖系統(tǒng)是MWD應用中使用最廣泛的遙測系統(tǒng)之一。
泥漿脈沖遙測系統(tǒng)在鉆井液中生成“聲”壓信號，鉆井液在鉆井作業(yè)過程中通過鉆柱在壓力下循環(huán)。通過對泥漿流中的壓力脈沖形成進行合適定時，可發(fā)送由井下傳感器采集的信息。該信息由地面的壓力傳感器和計算機接收和解碼。
在泥漿壓力脈沖系統(tǒng)中，采用閥門和控制機構進行調(diào)節(jié)鉆柱中的鉆井泥漿壓力，該閥門和控制機構一般被稱為脈沖發(fā)生器或泥漿脈沖發(fā)生器。脈沖發(fā)生器通常被安裝在位于鉆頭上面的專門配裝的鉆鋌內(nèi)。所產(chǎn)生的壓力脈沖以泥漿中的聲速沿鉆柱內(nèi)的泥漿柱向上移動。根據(jù)所用鉆井液的類型，該聲速可在約3000英尺和5000英尺每秒之間變化。然而，由于脈沖展寬、失真、衰減、調(diào)制率限制，以及其他諸如鉆柱內(nèi)的環(huán)境噪聲那樣的擊穿力，使得數(shù)據(jù)傳輸速率較低。典型的脈沖頻率的數(shù)量級為一脈沖每秒(1Hz)。
考慮到可供鉆孔工人使用的傳感和轉向技術方面的最新發(fā)展，可以每秒1比特的速度及時發(fā)送到表面的數(shù)據(jù)量遠遠不足。作為一種用于增加數(shù)據(jù)傳輸速率的方法，現(xiàn)已提議使用鉆柱的油管管壁內(nèi)的振動來傳輸數(shù)據(jù)，而不是依靠鉆井液中的壓力脈沖來傳輸數(shù)據(jù)。然而，由于鉆井作業(yè)而存在于鉆柱中的現(xiàn)有振動會嚴重妨礙對采用該方式傳輸?shù)男盘栠M行檢測。
盡管本發(fā)明可進行各種修改和采用替代實施例實施，然而，本發(fā)明的特定實施例是通過附圖中的示例來顯示的，并將在本文中作詳細說明。然而，應理解的是，本發(fā)明的附圖及詳細說明并不是用于把本發(fā)明限制到所公開的具體實施例，而是相反，本發(fā)明用于涵蓋在所附權利要求規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等效和替代實施例。
優(yōu)選實施例的詳細說明現(xiàn)參照附圖，

圖1示出了油井，該油井具有由注入器106注入井眼內(nèi)的復合油管104的卷筒102。復合油管104通過封隔器108和防噴器110并途經(jīng)套管112被注入井眼內(nèi)。在油井中，井下儀器114與復合油管104耦合，并被配置用于通過以嵌入式包含在復合油管104內(nèi)的信息管道與地面計算機系統(tǒng)116通信?？商峁╇娫?18以通過復合油管104中的電源導管向井下儀器114供電。
對地面計算機116進行配置以與井下儀器114通信。井下儀器114例如可以是井底鉆井鉆具組件的監(jiān)控接頭。該接頭可與井下傳感器和/或控制裝置耦合，該井下傳感器和/或控制裝置可被配置以分別測量和設定井下參數(shù)。傳感器范例包括溫度傳感器、壓力傳感器、密度傳感器、以及流量傳感器?？刂蒲b置范例包括閥門、可變孔徑端口、加熱器、以及人工舉升裝置。
優(yōu)選地由軟件120配置地面計算機系統(tǒng)116以監(jiān)控井下儀器114。系統(tǒng)116可包括顯示裝置122以及用戶輸入裝置124，以使操作人員可與系統(tǒng)控制軟件120實現(xiàn)交互作用。
圖2示出了復合油管104的等距圖。顧名思義，復合油管104是具有管壁202的管道，管壁202主要采用象例如玻璃纖維或碳纖維那樣的復合材料制成，盡管其他合適材料是公知和設想的。導管204可嵌入在復合油管的管壁內(nèi)。為了減少導管破裂概率，導管優(yōu)選地螺旋卷繞在復合油管管壁內(nèi)的油管鉆孔周圍。卷繞角度優(yōu)選地是導管材料和復合材料之間的應力系數(shù)差的函數(shù)。
在優(yōu)選實施例中，包含在復合油管內(nèi)的導管204是導電線，盡管一根或多根導管可以是光纖或液壓導管。優(yōu)選的是，設有六根圓周隔開的導線，其中兩根鄰接導線專用于傳送遙測信號。
圖3示出了一個電路構成，該電路構成可使上行線路遙測信號與下行線路遙測信號共用導電線。在耦合電路構成的井下部分中，優(yōu)選地，隔離變壓器302把油管的遙測信號導線與井下儀器耦合。中心抽頭次級繞組的一個終端通過傳輸電阻RT與高通濾波器(HPF)304耦合，而另一終端以對地分路電阻RR與低通濾波器(LPF)306耦合。中心抽頭通過阻抗方框308接地，阻抗方框308用于達到阻抗匹配目的。
HPF 304可阻擋在上行線路信號截止頻率以下的信號，從而防止任何上行線路信號能量干擾下行線路信號。LPF 306可把上行線路信號能量與下行線路信號隔開，并可阻擋在下行線路信號截止頻率以上的任何信號能量。
要注意的是，希望能在井下比較上行線路信號和下行線路信號的能量。地面情況卻不是這樣，在地面，希望下行線路信號能量預計大體大于上行線路信號能量。為了防止下行線路信號壓倒上行線路信號檢測器，在耦合電路構成的井口部分中使用電橋布置。
耦合電路構成的地面部分優(yōu)選地使用隔離變壓器310，用于與油管的遙測信號導線耦合。次級繞組的一個終端接地，而另一終端通過電阻R與傳輸信號節(jié)點312耦合。匹配阻抗314的一個終端也接地，而另一終端也通過第二電阻即電阻R與節(jié)點312耦合。通過低通濾波器316和功率放大器318將下行線路信號提供給節(jié)點312。節(jié)點312上的下行線路信號電壓使類似電流在兩條支路內(nèi)流動，并且由上行線路信號產(chǎn)生小的差異?？刹捎迷谥返母髦虚g節(jié)點之間的電壓差異進行檢測這種上行線路信號差異。微分放大器320可將該差異放大，并把該放大的差異提供給高通濾波器322進行濾波。高通濾波器322在濾出下行線路信號方面的鑒別力由微分放大器的共模抑制來輔佐。
盡管已介紹了一種特定的耦合電路構成，然而要認識到的是，也可使用其他耦合技術。其他合適的“四線至二線”耦合構成在本領域內(nèi)是公知的并可采用?；蛘?，上行線路信號和下行線路信號可在單獨成套的導線上傳送，或者可轉換為其他類型導管用的光信號或壓力信號。
圖4示出了地面計算機系統(tǒng)116的一個實施例。系統(tǒng)116包括中央處理器402，該中央處理器402通過橋接器406與系統(tǒng)存儲器404耦合。系統(tǒng)存儲器404存儲軟件408，供處理器402執(zhí)行。橋接器406也使處理器402與外圍總線410耦合。外圍總線410支持來往于處理器402的數(shù)據(jù)發(fā)送。這樣，與外圍總線410連接的外圍裝置可使處理器402訪問外部。在所示實施例中，信號調(diào)節(jié)板412和數(shù)字解碼器板414與外圍總線410耦合。
信號調(diào)節(jié)板412也與油管104的遙測導管耦合。處理器402希望發(fā)送到井下儀器114的下行線路數(shù)據(jù)被提供給信號調(diào)節(jié)板412的總線接口邏輯電路422。接口邏輯電路422處理與總線協(xié)議的一致性，并從將要提供給頻移鍵(FSK)調(diào)制器424的總線信號中抽出下行線路數(shù)據(jù)。FSK調(diào)制器424把該數(shù)據(jù)轉換為模擬下行線路信號，然后該信號被提供給LPF 316，以便篩分出任何高頻分量。隔離變壓器310把下行線路信號置于遙測導管上并抽出上行線路信號，然后將其傳送到HPF 322，HPF 322篩分出任何低頻分量。上行線路信號由放大器432放大，并被提供給數(shù)字解碼器卡414上的模-數(shù)轉換器(ADC)442。
ADC 442優(yōu)選地把數(shù)字化信號提供給數(shù)字信號處理器(DSP)444，用于濾波和解碼。DSP 444由軟件配置用于執(zhí)行帶通或匹配濾波446以及均衡和定時恢復448，以便抽出上行線路數(shù)據(jù)碼元。數(shù)據(jù)碼元被解碼450，并且解碼后的上行線路數(shù)據(jù)被提供給處理器402進行分析。以下將對上行線路遙測信號格式化和解碼的詳情進行進一步論述。
圖5示出了井下儀器遙測模塊的一個實施例。DSP 502由軟件配置用于格式化和解碼504上行線路數(shù)據(jù)，以便發(fā)送到地面。解碼后的數(shù)字數(shù)據(jù)優(yōu)選地采用正交振幅調(diào)制(QAM)形式由直接數(shù)字合成(DDS)芯片506進行調(diào)制，以便提供模擬上行線路信號。模擬上行線路信號進行高通濾波304，并被提供給隔離變壓器302。隔離變壓器使上行線路信號與遙測導管耦合，并使來自遙測導管的下行線路信號與低通濾波器306耦合。LPF 306篩分出在截止頻率以上的信號能量，并且解調(diào)器508把下行線路信號轉換成數(shù)字基帶形式，供DSP 502進行解碼。
在優(yōu)選實施例中，下行線路信號是一種使用2.4～9.6kHz頻帶的FSK調(diào)制信號。該信號優(yōu)選地用于把指令和配置參數(shù)發(fā)送到井下儀器。上行線路信號優(yōu)選地是一種使用16～48kHz頻帶的短促脈沖串QAM調(diào)制信號。該信號優(yōu)選地用于把測量數(shù)據(jù)發(fā)送到地面。
DSP可選用一種由Analog Devices公司制造和銷售的ADSP-2100系列DSP微計算機中的芯片。該公司在美國麻薩諸塞州的Norwood從事經(jīng)營。DDS芯片也可選用由該公司制造和銷售的AD7008 CMOSDDS調(diào)制器。
要注意的是，上行線路鏈路優(yōu)選地采用短促脈沖串QAM來實現(xiàn)通道容量的增加，而不會相應增加接收器的復雜性。在一個實施例中，如圖6所示，短促脈沖串QAM通信是采用上行線路數(shù)據(jù)幀602的形成進行，在各幀前面均有靜噪間隔604和定時同步序列606。就在數(shù)據(jù)幀602的前面還可設有均衡訓練序列608?？梢栽O想的是，上行線路通信以16位字為單位進行，各16位字均作為四個4位(16-QAM)碼元被發(fā)送。靜噪間隔604被設想為30個字(120個碼元周期)，定時序列606被設想為20個字(80個碼元)，訓練序列608被設想為126個字(504個碼元)，幀602被設想為最多1024個字(4096個碼元)。然而，要認識到的是，其他配置也可以是合適的。例如，可采用其他字長，并可使QAM星群較大(例如，32，64，128，256，512，1024，或更多星群點)或者較小(即2，4，或8個星群點)。
數(shù)據(jù)幀602優(yōu)選地以兩個同步字、數(shù)據(jù)計數(shù)字、多達1020個字數(shù)據(jù)開頭，并以檢查和字結尾。數(shù)據(jù)計數(shù)字優(yōu)選地表示數(shù)據(jù)字數(shù)量?？筛鶕?jù)系統(tǒng)要求并根據(jù)再同步和再訓練序列的期望重復率來調(diào)整每幀數(shù)據(jù)字數(shù)量。例如，如果在上述實施例中每幀數(shù)據(jù)字數(shù)量為1020，則定時再同步和再訓練將以每秒10次以上的頻率出現(xiàn)。然而，在某些情況下，也可能希望把再同步頻率增加到每秒20次以上。這可通過把每幀數(shù)據(jù)字數(shù)量減少到約512來實現(xiàn)?；蛘?，也可增加每QAM碼元位數(shù)量，以減少每幀碼元數(shù)量。
圖7以功能方框形式示出了上行線路信號發(fā)送路徑700。在方框702中，數(shù)據(jù)幀602是通過使用偽隨機序列對其進行逐位“異”運算而“擾頻”的。偽隨機序列是一種容易再現(xiàn)的掩模，該掩模使數(shù)據(jù)幀“隨機化”，以便消除經(jīng)常出現(xiàn)在測量數(shù)據(jù)中的可預測的、周期性圖形。這些圖形如果未被消除，則會產(chǎn)生不期望有的譜線，該譜線會干擾接收器中的自適應均衡。
然后，擾頻數(shù)據(jù)在方框704中被分為多個碼元，這些碼元被映射到QAM星群中的信號點。在方框706中，將這些碼元調(diào)制到載頻上，并在方框710中進行濾波和放大，然后與油管遙測導管耦合。報頭產(chǎn)生器方框708被顯示為與數(shù)據(jù)路徑平行。報頭產(chǎn)生器708產(chǎn)生靜噪周期604、定時同步序列606以及定時序列608，并把它們插入各數(shù)據(jù)幀前面的傳輸信號內(nèi)。暫時參照圖5，方框702和704可以是解碼器軟件504的一部分，方框706和708可由DDS芯片506來實現(xiàn)，并且方框710可由HPF 304來實現(xiàn)。
圖8以功能方框形式示出了上行線路信號接收路徑800。在方框802中，從遙測導管接收的信號被濾波，以便篩分出在下行線路信號截止頻率以下的信號能量。然后，上行線路信號在方框804中進行數(shù)字化，并在方框806中進行匹配濾波，以便把信噪比增至最大。在方框808中，定時恢復算法進行運算，以便按照定時同步序列鎖定接收器定時。在方框810中，上行線路信號被均衡，以便校正通道效應。在均衡訓練序列的過程中，訓練序列知識用于使均衡器適應于遙測通道。因此，均衡器在數(shù)據(jù)幀上表現(xiàn)出均衡性能得到改善。均衡器輸出是QAM碼元序列。在方框812中，碼元序列被轉換為16位字序列，并且利用訓練序列知識實現(xiàn)正確對準。方框814阻擋來自靜噪間隔、定時序列以及訓練序列的無關字，并僅傳遞數(shù)據(jù)幀。在方框816中，反向進行擾頻操作，驗證校驗和，并把數(shù)據(jù)計數(shù)以及數(shù)據(jù)字提供作為輸出。參照圖4，方框802與方框322對應，方框804與方框442對應，方框806與方框446對應，方框808和810與方框448對應，以及方框812～816與方框450對應。
上述示范性實施例記載了通過復合油管中的導管進行遙測。對于導電線，預計復合油管遙測通道的長度可達50,000英尺，并且在頻率范圍內(nèi)的衰減為40～45dB，目前這一點正在研究中。在短促脈沖串QAM信號傳輸中使用的成幀結構預計為定時再同步和均衡器再訓練提供定期重復的機會。這有望會顯著提高上行線路通道的可靠性。
要注意的是，本文中揭示的遙測系統(tǒng)可具有多種應用，例如包括智能井。智能井是可在井下設有傳感器和可控機構的生產(chǎn)井。傳感器例如可用于檢測密度和流量。井口系統(tǒng)可使用該信息來操作可控機構(例如，可變孔徑端口和加熱器或者其他人工升舉機構)，以便優(yōu)化油井生產(chǎn)。
一旦全部理解了上述揭示內(nèi)容，各種改動和修改對本領域內(nèi)的技術人員來說是顯示而易見的。下列權利要求將包含所有這些改動和修改。
權利要求
1.一種油井，該油井包括復合油管，其具有遙測導管；地面系統(tǒng)，其與所述遙測導管耦合；以及井下儀器，其通過所述遙測導管與所述地面系統(tǒng)耦合，其中，井下儀器被配置用于使用短促脈沖串正交振幅調(diào)制(短促脈沖串-QAM)把遙測信息傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的油井，其中，所述短促脈沖串-QAM使用16點的信號星群。
3.根據(jù)權利要求1所述的油井，其中，所述復合油管包括多根圓周隔開的導管，其中，在該多根導管中，兩根鄰接導管專用于在所述地面系統(tǒng)和所述井下儀器之間的信息通信。
4.根據(jù)權利要求3所述的油井，其中，上述多根導管是導電線。
5.根據(jù)權利要求1所述的油井，其中，所述井下儀器被配置以用于傳輸數(shù)據(jù)幀中的遙測信息，其中，所述數(shù)據(jù)幀隨靜噪周期而散布。
6.根據(jù)權利要求1所述的油井，其中，所述井下儀器被配置以用于傳輸數(shù)據(jù)幀中的遙測信息，其中，在各數(shù)據(jù)幀的前面均具有各自的定時同步序列。
7.根據(jù)權利要求1所述的油井，其中，所述井下儀器被配置以用于傳輸數(shù)據(jù)幀中的遙測信息，其中，在各數(shù)據(jù)幀的前面均具有各自的訓練序列。
8.根據(jù)權利要求5所述的油井，其中，各數(shù)據(jù)幀均包括多個同步字、數(shù)據(jù)計數(shù)字段、多個數(shù)據(jù)字、以及校驗字。
9.根據(jù)權利要求1所述的油井，其中，所述井下儀器包括傳輸路徑，該傳輸路徑具有報頭產(chǎn)生器，該報頭產(chǎn)生器被構成用于傳輸各數(shù)據(jù)幀前面的報頭。
10.根據(jù)權利要求9所述的油井，其中，所述傳輸路徑包括數(shù)據(jù)擾頻器，該數(shù)據(jù)擾頻器被配置用于把數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)字與掩模進行組合，以使數(shù)據(jù)字隨機化。
11.根據(jù)權利要求10所述的油井，其中，所述傳輸路徑包括直接數(shù)字合成調(diào)制器，該直接數(shù)字合成調(diào)制器被配置用于采用正交振幅調(diào)制來調(diào)制擾頻數(shù)據(jù)字。
12.根據(jù)權利要求11所述的油井，其中，所述傳輸路徑包括高通濾波器，該高通濾波器被耦合在所述直接數(shù)字合成調(diào)制器和所述隔離變壓器之間。
13.根據(jù)權利要求10所述的油井，其中，所述地面系統(tǒng)包括上行線路接收路徑，該上行線路接收路徑具有定時恢復模塊，其被配置用于產(chǎn)生時鐘信號，該時鐘信號按照定時同步序列被鎖定，該定時同步序列在遙測信號的各數(shù)據(jù)幀的前面；自適應均衡器，其被配置以根據(jù)訓練序列來更新濾波器系數(shù)，該訓練序列在遙測信號的各數(shù)據(jù)幀的前面；成幀模塊，其被配置以從遙測信號中剝離所述定時同步序列和所述訓練序列；以及解擾頻模塊，其被配置以把數(shù)據(jù)幀和掩模進行組合，以反向進行井下擾頻操作。
14.根據(jù)權利要求13所述的油井，其中，每秒至少重復10次所述定時同步序列和訓練序列。
15.一種發(fā)送遙測信息的方法，該方法包括組裝數(shù)據(jù)字以形成數(shù)據(jù)幀；在各數(shù)據(jù)幀前面?zhèn)鬏攬箢^；以及在所述各自報頭后面?zhèn)鬏斔鰯?shù)據(jù)幀。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述報頭包括靜噪間隔。
17.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述報頭包括定時同步序列。
18.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，所述報頭包括訓練序列。
19.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，傳輸所述數(shù)據(jù)幀的動作包括使用正交振幅調(diào)制來把數(shù)據(jù)施加到載波信號上。
20.根據(jù)權利要求15所述的方法，該方法還包括把同步字和數(shù)據(jù)字計數(shù)預先懸掛到各組數(shù)據(jù)字上；以及把校驗和附加到各組數(shù)據(jù)字上。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，該方法還包括通過把所述數(shù)據(jù)字組與掩模進行組合以對各組數(shù)據(jù)字進行擾頻。
22.根據(jù)權利要求15所述的方法，該方法還包括接收所述報頭；產(chǎn)生本地時鐘信號，該本地時鐘信號與所述報頭中的定時同步序列同步；以及使用所述報頭中的訓練序列來更新自適應濾波器的系數(shù)。
23.一種遙測傳輸器，該遙測傳輸器包括擾頻器，其被配置以使用掩模對數(shù)據(jù)幀進行“異或”運算；報頭產(chǎn)生器，其被配置以提供各數(shù)據(jù)幀前面的報頭；調(diào)制器，其與所述報頭產(chǎn)生器耦合以接收所述報頭，并與擾頻器耦合以接收擾頻數(shù)據(jù)幀，其中，所述調(diào)制器被配置以對所述報頭和擾頻數(shù)據(jù)幀進行調(diào)制，以形成正交振幅調(diào)制(QAM)信號，其中，各幀的報頭均相同。
24.根據(jù)權利要求23所述的遙測傳輸器，其中，所述報頭包括靜噪間隔；定時同步序列；以及訓練序列。
25.根據(jù)權利要求23所述的遙測傳輸器，進一步包括高通濾波器，其被配置以阻擋QAM信號的低頻分量；以及隔離變壓器，其被配置以使濾波后的QAM信號與包含在復合油管內(nèi)的遙測導線耦合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井下遙測系統(tǒng)，該系統(tǒng)把短促脈沖串QAM上行線路信號傳輸?shù)接途孛?。在?yōu)選實施例中，油井包括復合油管，該復合油管具有圓周隔開的導電線，該導電線螺旋卷繞在油管管壁內(nèi)。與一對鄰接導線耦合的井下儀器把短促脈沖串QAM上行線路信號傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)，該地面系統(tǒng)同樣與一對鄰接導線耦合。短促脈沖串QAM信號優(yōu)選地包括一系列具有遙測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀。在各數(shù)據(jù)幀的前面均優(yōu)選地具有靜噪間隔(當不存在信號時)、定時同步序列以及訓練序列。定時同步序列是為便于地面的定時恢復而設計的，而訓練序列是為有助于均衡器的適應性而設計的。數(shù)據(jù)幀自身優(yōu)選地除了數(shù)據(jù)之外還包括同步字段，數(shù)據(jù)計數(shù)，以及校驗和。直接數(shù)字合成優(yōu)選地用于調(diào)制上行線路信號。
文檔編號G01V3/00GK1437742SQ01811512
公開日2003年8月20日 申請日期2001年6月22日 優(yōu)先權日2000年6月22日
發(fā)明者韋曉巖, 威廉·特雷納 申請人:哈利伯頓能源服務公司