[发明专利]一种近钻头的数据传输测量装置及其数据传输测量方法

权利要求书

1.一种近钻头的数据传输测量装置，其特征在于，包括：

近钻头测量模块，其用于测量钻进过程中的相关参数，并将测量数据传给发射控制电路模块；

所述发射控制电路模块，其用于对所述近钻头测量模块传来的测量数据进行编码，并将编码信号传给发射耦合模块；

所述发射耦合模块，其与近钻头钻铤短节、动力钻具、动力钻具上钻铤短节、接收耦合模块一起形成一个两级变压器耦合电路，所述两级变压器耦合电路将所述发射耦合模块接收到的编码信号以变压耦合的方式传给所述接收耦合模块；

接收处理电路模块，其用于对所述接收耦合模块接收到的编码信号进行解码，并将解码后的测量数据传给随钻测量系统；

所述随钻测量系统，其用于将所述接收处理电路模块传来的测量数据传给地面。

2.根据权利要求1所述的近钻头的数据传输测量装置，其特征在于：

所述接收处理电路模块，其还用于根据所述两级变压器耦合电路中的电压、电流信号的幅值计算地层电阻率。

3.根据权利要求1所述的近钻头的数据传输测量装置，其特征在于：

所述发射控制电路模块包括依次连接的数据接收单元、编码微处理器单元、电流放大单元、匹配发送单元，分别用于对测量数据进行接收、编码、放大、匹配。

4.根据权利要求1所述的近钻头的数据传输测量装置，其特征在于：

所述发射耦合模块套设在所述近钻头钻铤短节外侧，包括第一环形铁氧体和绕制在所述第一环形铁氧体的第一线圈，其中所述第一线圈的两端连接所述发射控制电路模块的输出端；

所述接收耦合模块套设在所述动力钻具上钻铤短节外侧，包括第二环形铁氧体和绕制在所述第二环形铁氧体的第二线圈，其中所述第二线圈的两端连接所述接收处理电路模块的输入端。

5.根据权利要求1所述的近钻头的数据传输测量装置，其特征在于：

所述接收处理电路模块包括依次连接的接收匹配单元、增益放大控制单元、 带通滤波单元、模数转换单元、微控制器单元、输出单元，分别用于对编码信号进行接收、放大、滤波、转换、解码，然后输出解码后的测量数据。

6.根据权利要求1所述的近钻头的数据传输测量装置，其特征在于：

所述发射控制电路模块和接收处理电路模块采用调频、调幅或调相的方式进行编码和解码。

7.一种如权利要求1至6中任意一项所述的近钻头的数据传输测量装置的数据传输测量方法，包括以下步骤：

S100，通过近钻头测量模块测量钻进过程中的相关参数，并将测量数据传给发射控制电路模块；

S200，通过发射控制电路模块对近钻头测量模块传来的测量数据进行编码，并将编码信号传给发射耦合模块；

S300，通过发射耦合模块、近钻头钻铤短节、动力钻具、动力钻具上钻铤短节、接收耦合模块所形成两级变压器耦合电路，将发射耦合模块接收到的编码信号以变压耦合的方式传给接收耦合模块；

S400，通过接收处理电路模块对接收耦合模块接收到的编码信号进行解码，并将解码后的测量数据传给随钻测量系统；

S500，通过随钻测量系统将接收处理电路模块传来的测量数据传给地面。

8.根据权利要求7所述的数据传输测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S600，通过接收处理电路模块，根据两级变压器耦合电路中的电压、电流信号的幅值计算地层电阻率。

9.根据权利要求7或8所述的数据传输测量方法，其特征在于：

所述编码和解码采用调频、调幅或调相的方式进行。