油田井下无线通信技术国内外发展状况

Question

如题所述

Answer 1

目前国内外在油田井下超低频电磁通讯领域里都有相应的发展,国内正处于起步的阶段,国外做了一些探索性的试验,并已成功设计、制造出相关仪器设备和产品。油田通讯是一项非常重要的技术,因为如果想准确地了解油田井下油气的储层特性和动态分布等情况必须能够准确地监测、测量油田井下地层的压力和温度等数据,而且这对正确评价油田的生产情况、油气的存储量和分布情况以及油田的寿命有着重大的意义。此课题的难点也有很多,采集到的信号在油田井下传输时的衰减率很大,这样传输到地面上的信号极其微弱,而且还会受到大地的背景噪声和外界的高频干扰等因素的影响,使得信号的提取成为了一个难题,另外油田井下仪器的电力资源的提供比较困难,而且油井具有非常恶劣的高温、高压的地理环境。 本文研究了利用电磁波进行油井无线测试的新技术,采用低频电磁波信号。为了减少地质条件对无线通讯信号的衰减,通常采用低频通讯甚至超低频通讯,将大地作为传输的介质,在接收与发射两端采用电极。采用的技术是C++ Builder、线性相位高通数字滤波器、实时接收数据、实时绘制波形图、频谱图、相位图、滤波后频谱图。所设计的通讯装置由两部分组成：发射装置与接收装置。通过比较OFDM和正交接收机两种通讯方式来确定应用于此装置的通讯方式。 通过C++ Builder进行串行通讯,再将接收到的数据通过C++ Builder画出实时曲线；对采集到的数据进行频谱分析,并通过线性相位滤波器进行线性数字高通滤波；通过试验测试OFDM理论是否可行,从而决定是否采用正交接收机；运用ATmega88单片机发射PWM信号,接收装置负责接收,进行发送接收试验；对硬件电路进行改进、完善。经过研究试验基本实现信号的发射与接收,但是OFDM检波方法和线性相位高通数字滤波器相结合实现超低频电磁通讯的效果不理想,1／f噪声不能彻底滤除,检波方法有待进一步探索。