[发明专利]一种基于天线阵列的双向电磁随钻测量控制方法及系统

摘要

本发明提供了一种基于天线阵列的双向电磁随钻测量控制方法及系统，所述测量控制方法通过由以钻杆为中心的n组接地电极架形成的天线阵列、具有相位检波器的地面信号发射接收装置、计算机、一端与钻杆相连另一端与n个接地电极一一相连的n根铜导线、井下信号发射接收装置及井下测量电源短节来实现，在信号上传和下传的过程中，通过天线阵列和相位检波器，消除地面天线阵中各接地电极接收信号之间的相互干扰以及井下信号接收装置所接收的多组天线信号之间的相位差。本发明通过在电磁波随钻测量系统中使用天线阵列，提高了信号的发射强度及接收灵敏度，进而有效提高双向电磁波随钻测量信号传输距离。

主权项

1.一种基于天线阵列的双向电磁随钻测量方法，由以钻杆为中心的n组接地电极架形成的天线阵列、具有相位检波器的地面信号发射接收装置、计算机、一端与钻杆相连另一端与n个接地电极一一相连的n根铜导线、井下信号发射接收装置及井下测量电源短节来实现，其特征在于，包括以下步骤：S1、井下测量电源短节测量井下地质参数、钻井参数和井眼参数并将所述井下地质参数、钻井参数和井眼参数传递到井下信号发射接收装置；S2、井下信号发射接收装置将所述地质参数、钻井参数和井眼参数的物理量分别转换为数字信号并将所述数字信号进行编码、压缩，以低频电磁波为载体发射出去；S3、n组接地电极分别采集井下信号发射接收装置发射的信号，获得n组信号，传递到地面信号发射接收装置；S4、地面信号发射接收装置将所述n组信号分别进行信号放大、模数转换、滤波和解调处理；S5、地面信号发射接收装置内的相位检波器对经过放大、模数转换、滤波和解调处理后的n组信号进行处理：以1号电极为基准，2号、3号、……、n号电极与1号电极所得信号的相位差分别为根据计算出的相位差对n组信号进行相位同步，将同步后的信号进行叠加处理对信号进行加强，得到井下上传的信号数据，最终在计算机上进行显示和处理。