测井电缆信号传输

测井电缆一、测井电缆的功能测井探测的是井下的各种物理参数，电缆所起的就是输送和信道的作用。

它具有以下三种功能：（1）输送下井仪器和工具，并承受其拉力。

（2）为井下仪器供电并传送各种控制信号。

（3）将井下仪器输出的测量信号传输至地面系统。

电缆要实现以上功能，必须具备以下性能特点：（1）具有大于被测井深的长度，通常要求仪器到达井底后，绞车滚筒上应剩有一层半的电缆，以保证测井施工的安全。

（2）必须具有较强的抗拉强度。

（3）必须具有较好的韧性，以便能盘绕在绞车滚筒上。

（4）必须有导电性、绝缘性、抗干扰性能好的多股缆芯，并能满足传送不同频率信号的要求。

（5）缆芯的绝缘材料必须具有耐高温性能。

（6）必须具备井下耐高压和在滚筒里层抗挤压的良好性能。

二、测井电缆的分类测井电缆按缆芯数量可分为单芯、三芯、四芯、六芯、七芯等，按直径大小可分为φ12.7mm、φ118mm、φ8mm和φ5.6mm等，按耐温性能可分为90℃、180℃和250℃等。

目前勘探测井多采用七芯电缆，生产测井多采用单芯电缆。

尽管国内外各家电缆型号不尽相同，但大同小异，现以进口凯美莎电缆（型号746RX）为例说明其电缆型号的意义。

第一个数字代表缆芯数目。

第二个字母代表钢丝铠装情况：E：表示内层9根，外层15 根钢丝；F：表示内层11根，外层15 根钢丝；G：表示内层10根，外层16 根钢丝；H：表示内层18根，外层18根钢丝；J：表示内层24根，外层24根钢丝；K：表示内层15根，外层15根钢丝；L：表示内层12根，外层12 根钢丝；M：表示内层15根，外层12根钢丝；N：表示内层12根，外层18 根钢丝；P：表示内层18根，外层24根钢丝；Q：表示内层14根，外层20根钢丝；R：表示内层17根，外层23根钢丝；S：表示内层19根，外层20根钢丝；X：其他结构。

第三个和第四个数字表示电缆直径（以百分之一英寸为单位）。

第五个字母表示缆芯的导电材料和股数：R———7 股裸铜丝；S——7 股镀锡铜丝；T——6 股裸铜丝；U——6 股镀锡铜丝；V——编织镀锡铜丝；W——编织镀锡铜丝;X——其他结构。

测井电缆传输系统关键技术摘要：阐述了正交频分复用技术和正交幅度调制技术在测井电缆传输系统中的应用。

同时，对测井系统中的CAN总线和DTB总线作了简要介绍。

关键词：测井系统；电缆通信；数据传输；总线引言随着科学技术的发展，石油地球物理测井中电缆通信技术有了长足的进步，从传输数据的速度、传输数据的容量以及传输效率方面都有质的飞跃。

本文对测井电缆传输系统中采用的正交频分复用技术和正交幅度调制技术进行了较详细介绍。

同时，对CAN总线和DTB总线在测井系统中的应用作了简要介绍。

测井传输作为测井系统的一个重要组成部分，其传输速率直接影响测井仪器和装备的发展。

随着测井新理论和新方法的不断出现，要求实时上传的数据量越来越大。

如何提高测井数据传输系统的速率已成为测井仪器装备研制开发的关键问题之一。

因此，为了满足社会生产实践的需求，开发高效率的测井电缆数据传输系统已成为测井技术的一个研究方向。

1．OFDM技术OFDM 技术是将速率很高的信息码流分成许多低速码流, 在一组正交的子信道上进行并行传输。

采用 OFDM 技术可以扩展子信道传输符号的宽度, 从而大大简化接收机中均衡器的设计。

相对于传统的单载波技术, OFDM 技术利用子载波之间的正交性, 有效提高了频谱利用率。

随子载波数目增加, 理论上 OFDM 系统可能实现近 100% 的频谱效率, 并且可以根据每个子信道的传输条件进行自适应的比特和能量( 功率) 分配, 以充分利用信道容量, 提高传输效率。

OFDM 技术频谱利用率高和抗窄带干扰能力强, 能够充分利用系统的带宽资源, 可以在带宽受限的测井电缆信道上实现数据的高速传输。

因此, 采用 OFDM 技术作为测井电缆高速数据传输系统的调制技术。

1.1 高速数据传输系统测井电缆可用频带窄, 在频带有限的情况下要提高数据传输速率, 采用 OFDM 调制方法是非常好的选择。

在基于 OFDM 技术的测井电缆高速数据传输系统中, 地面调制解调器和井下调制解调器是其核心模块, 用来完成地面部分和井下仪器之间大量数据的高速、实时和准确传输。

随钻测井数据传输技术应用现状及展望一、本文概述随钻测井（Logging-While-Drilling, LWD）技术作为现代石油勘探领域的重要技术之一，对于提高钻井效率和油气藏评价准确性起到了关键作用。

在随钻测井过程中，数据传输技术的应用更是关乎到实时数据采集、处理与解释的准确性和时效性。

本文旨在探讨随钻测井数据传输技术的现状，包括其发展历程、主要技术特点、应用领域以及存在的问题。

本文还将对随钻测井数据传输技术的未来发展进行展望，分析可能的技术革新和行业趋势，以期为该领域的研究与实践提供有益的参考。

二、随钻测井数据传输技术现状随钻测井数据传输技术作为现代石油勘探领域的关键技术之一，其发展现状直接反映了石油工业的科技进步水平。

目前，随钻测井数据传输技术主要依赖于有线和无线两种传输方式。

有线传输技术方面，主要依赖于电缆或光纤等物理介质，将测井数据实时传输至地面。

这种传输方式具有传输速度快、稳定性高等优点，但受限于物理介质的长度和强度，对于超深井或复杂地质环境的应用存在一定的挑战。

有线传输方式还需要考虑钻杆旋转和井眼环境对数据传输的影响。

无线传输技术则以其灵活性和便捷性成为近年来的研究热点。

无线传输技术主要包括声波传输、电磁波传输以及泥浆脉冲传输等。

声波传输利用井筒中的声波作为载体，通过声波信号的调制和解调实现数据传输。

电磁波传输则利用电磁波在井筒中的传播特性进行数据传输，但其受限于井筒环境和电磁波衰减的问题。

泥浆脉冲传输则是一种通过改变泥浆流量或压力来产生脉冲信号，进而实现数据传输的方式。

这种方式虽然传输速度较慢，但适应性强，能在复杂地质环境中稳定工作。

总体来看，随钻测井数据传输技术在有线和无线传输方面均取得了一定的进展，但仍面临着传输速度、稳定性、适应性和成本等多方面的挑战。

随着石油勘探的深入和地质环境的日益复杂，对随钻测井数据传输技术的要求也越来越高。

未来随钻测井数据传输技术的发展将更加注重技术的创新和融合，以提高数据传输的效率和稳定性，适应更复杂的地质环境和勘探需求。

单芯电缆测井数传系统的研究与实现刘洋;孙云涛【摘要】在分析单芯电缆传输特性的基础上,结合生产测井的实际情况,设计了基于正交频分复用技术的高速单芯测井数据传输系统,提高了频带利用率,是生产测井使用单芯电缆较为理想的数据传输方式.本系统在7000米的Camesa防硫化氢单芯电缆上可实现115kbps以上的传输率,经过实验室环境下两小时、175摄氏度高温试验.为日后的实际井场测试奠定了坚实的基础.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2012(000)021【总页数】2页(P58-59)【关键词】测井;单芯电缆;数据传输;OFDM【作者】刘洋;孙云涛【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110159【正文语种】中文0 引言随着测井技术的发展，井下仪器采集的信息更加丰富，需要上传的数据量越来越大，这就需要提高单芯电缆的传输速率以满足实际测井需要[3]。

当今生产测井系统做得最好的Sondex公司其上传速率在防硫化氢型单芯电缆为100kbps。

在国内，上传速率在防硫化氢型单芯电缆中不超过50kbps，总体性能低，限制了新仪器的发展。

当前生产测井中主要依靠单芯电缆实现地面系统和井下仪器的数据传输，随着信号频率的增加，信道的衰减急剧增加，单芯电缆的频带有限，必须要采用一种先进的调制解调技术以提高频带利用率，提高传输性能，同时又要有较强的抗干扰能力。

为彻底解决生产测井中传输的瓶颈问题，本文将正交频分复用技术与单芯电缆的特性相结合，设计一种基于此项技术的高速单芯电缆测井数传系统。

1 高速数据传输系统单芯电缆的信道可以看成是1kHz至69kHz的带通信道，为适应单芯电缆可用频带资源少的特点，设计的系统频谱分配如图1所示，子信道间隔2.15625kHz，子信道数目为32，有效符号长度463.8us，循环前缀长度为231.9us。

其中上行信道（井下到地面）使用24个子信道，即T8至T31，T10作为导频信道，不传信息。

开发设计测井电缆高速数据传输系统的设计杨旭辉(长江大学 湖北荆州)摘 要:OFDM (正交频分复用)是一种多载波数字调制技术,可以有效地克服信道时延扩展和频率选择性衰落对数据传输带来的影响,现已被广泛应用于各种高速数据传输系统中。

本方案设计了一种基于DSP (数字信号处理器)和FPGA (现场可编程门阵列)的通用高速数据传输系统,运用OFDM 原理,以TMS320C6713DSP 为核心处理器对数据实现各种编解码并进行正交调制和解调,从而提高数据的抗噪声性能和传输速率。

本系统可应用于各种恶劣环境下的高速数据传输,如石油测井电缆,电力通信,应用前景广阔,实用性较强。

关键词:正交频分复用;信道;编码;解码;调制;解调;噪声中图法分类号:P 631.8+3 文献标识码:B 文章编号:1004 9134(2011)01 0024 030 引 言测井数据传输作为测井系统的一个重要组成部分,其传输速率直接影响测井仪器和装备的发展。

随着测井新理论和新方法的不断出现,要求实时上传的数据量越来越大。

如何提高测井数据传输系统的速率已成为测井仪器装备研制开发的关键问题之一。

因此,为了满足社会生产实践的需求,开发高效率的测井电缆数据传输系统已成为测井技术的一个研究方向。

本文主要从系统的原理与设计,硬件电路和软件流程图三个方面作了阐述,其中软件设计着重介绍了定时同步算法。

1 系统原理本系统主要分为两部分,分别为调制和解调部分,其中调制部分负责数据的调制和发送,解调部分负责数据的接收和解调。

1.1 调制部分调制发送端的结构图及其各模块的功能介绍如图1所示。

图1 发送端结构图1)调制,主要作用是将输入的二进制数据位转变成对应的符号,主要使用的调制方式有8QAM,16QAM,64QAM,可采用比特加载技术实现不同的信道采用不同的调制方式。

2)共轭变换,由于本系统的传输方案是针对测井电缆设计的,因此传输的数据必须是实数,这样就要求系统在作IFFT 运算前,先将所传输数据进行共轭对称变换,根据离散傅立叶变换的性质,可知在利用IFFT 进行基带调制后可以将复数生成实数数据。

随钻测井方法及宽带信号传输方法研究在经济发展的21世纪，石油是主要的能源之一测井技术处于不断的发展的阶段，人们对钻井信号传输方面的要求也在不断的提高，而相对于传统的信号传输方式不能够准确迅速地把地层信息反应到地面上来，因此信号传输的效率在一定程度上阻碍了测井技术的发展。

现在国家发现的石油层大都是属于薄层，对分辨率都有着很高的要求。

传统的分辨率测井技术已经无法满足现在油层的钻井环境。

本文针对这两个问题，分别研究了宽带随钻信号传输方法和宽带测井方法。

标签：随钻电测井;宽带测井;宽带信号传输引言：测井是石油工业中的重要组成部分，钻井技术的研究一直在进行着。

现在最适用的钻井技术就是随钻电测井。

随钻电测井对石油发展行业有着举足轻重的作用。

而随钻电测井的应用主要依靠宽带信号传输及宽带测井，并且随着随钻测井技术的发展，对地层探测的分辨率要求越来越高。

因此对于石油开采业提出了新的问题，对于钻井技术的研究是现在国家的重中之重。

一、随钻电测井石油工业随钻电测井LWD（Logging While Drilling）一般是指在钻井的过程中测量地层岩石物理参数，并用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。

由于目前数据传输技术的限制，大量的数据存储在井下仪器的存储器中，起钻后回放。

在油气田勘探、开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别。

于是就把测井仪器放在钻头上，让钻头长上”眼睛”，一边钻进一边就获取地层的各种资料，这就是随钻测井。

随钻测井是在石油开采业使用最广泛的技术之一，并且具备很多传统钻井技术没有的优势，主要特点有以下几点：一是，在钻井过程中，工作效率十分高，在成本上减少了很大的浪费;二是，在进行钻井的时候就进行测井，地层就还没有受到井内泥浆的污染，这样测出的数据就会更准确;三是，随钻测井拥有一边钻井一边测井的特点，在进步对地层钻井之前，便能得到已钻到地层的地层信息，这就意味着测井数据信息具有实时性，而这些测井数据能够指导下一步的测井方向，以防止钻破油层等，实现了导向的功能;四是，最随钻测井对井眼的方向几乎没有要求。

简述测井信号流程及检查仪器注意事项测井信号流程1、3700系统深度信号张力信号磁性记号信号自然电位信号伽玛信号中子信号密度信号井经信号声波信号双侧向信号微侧向信号感应信号PCM信号固井质量检测信号工程测井信号2、5700系统深度信号张力信号磁性记号信号自然电位信号伽玛信号中子信号密度信号井经信号声波信号双侧向信号微侧向信号感应信号固井质量检测信号工程测井信号成像仪器信号核磁共振信号WTS仪器的信号的传输3、生产测井系统深度信号张力信号ATLAS 仪器（8200系列）SONDEX 仪器4、测压取样HP信号SG信号TEMP信号GR信号PUMP信号CAP信号COND信号检查仪器注意事项1、FIT检查短节仪器测井仪器2、仪器马达供电交流马达直流马达3、仪器的挂接及测试盒的使用深度信号：3700：编码轮-----→→3039→→3752/3764→→3782 5700：编码轮→→INTERFACE→→5750→→5712张力信号：3700张力计→→3047→→3765→→3752→→37825700张力计→→INTEFACE →→5750→→5712磁性记号：磁记号线圈电阻大约为120欧姆3700磁性线圈→→30185700磁性线圈→→3018磁性线圈→→INTEFACE→→5750→→5712自然电位信号:目前自然电位的来源有两个：马笼头的SP电极，感应仪器上的SP电极。

1229图1239图3700侧向系列马笼头SP电极→→马笼头8号芯→→8号芯贯穿仪器串→→1229EA TOP 8号芯经仪器内部继电器，经过电感转到1229EA TOP 7号芯→→7号芯贯穿仪器串→→马笼头7号芯→→地面3765相对参考大地→→3752处理→→3782感应仪器SP电极经电感到1503/1507 EA TOP 7号芯→→7号芯贯穿仪器串→→马笼头7号芯→→地面3765相对参考大地→→3752处理→→37825700侧向系列：马笼头SP电极→→马笼头8号芯→→8号芯贯穿仪器串→→1229EA TOP 8号芯经仪器内部继电器，经过电感转到1229EA TOP 7号芯（1239EA TOP8号芯经仪器内部开关SW2经过电感转到1239EA TOP 7号芯→→3516 BOT 7号芯→→3516 TOP 14号芯→→14号芯贯穿仪器串→→3514 BOT 14号芯参考10号芯（电缆外皮）→→3514内SP处理电路→→3514 MODE2信号SPDH→→地面5756→→5750感应仪器SP电极经电感到1503/1507 EA TOP 7号芯→→3516 BOT 7号芯→→3516 TOP 14号芯→→14号芯贯穿仪器串→→3514 BOT 14号芯参考10号芯（电缆外皮）→→3514内SP处理电路→→3514 MODE2信号SPDH→→地面5756→→5750感应仪器SP电极经电感到1515EA 14号芯→→14号芯贯穿仪器串→→3514 BOT 14号芯参考10号芯（电缆外皮）→→3514内SP处理电路→→3514 MODE2信号SPDH→→地面5756→→5750放射性仪器信号：GR ZDL CDL CN SL放射性仪器的信号采集，处理基本上异曲同工，都包含探头部分，高压电源部分，低压电源，前置放大，门槛调解，分频，信号驱动。