[发明专利]随钻测控双向无线通讯模拟测试装置和方法

说明书

本发明涉及一种随钻测控双向无线通讯模拟测试装置，属于钻井通讯领域，其包括机箱，所述机箱内设置进气管，和并联连接所述进气管的主气路和辅助气路；连通所述进气管的气体注入装置；设置在所述进气管上的压力采集模块，用于测量所述进气管的压力；连接所述主气路和辅助气路的气路控制模块，用于控制主气路和辅助气路的气体压力；以及上位计算机，所述上位计算机连接所述压力采集模块和气路控制模块，所述上位计算机预设双向通讯模拟程序。

技术领域

本发明涉及一种随钻测控双向无线通讯模拟测试装置和方法，属于钻探通讯领域。

背景技术

目前，石油钻井能够到达地下几千米的深度，井眼直径一般小于1米，造成井眼细长，在这样的井眼中如果利用电缆等有线方式传输井下信息，技术难度大，成本高。因此，现有的石油钻井井下信息传输通常采用无线通讯方式。在随钻测控领域中，利用无线通讯装置实现地面与井下信息的双向、实时传递，指导钻井作业安全、高效进行。

在多种井下无线通讯方式中，利用泥浆脉冲双向传递地面与井下信息已经成为随钻测控领域一种通用的方法。主要过程包括两个方面：第一，井下向地面传输信息的上传通讯。井下由脉冲编码电路及脉冲发生器组成，地面由压力脉冲采集器及解码电路组成，能够实时向地面传输井下轨迹、地层参数等信息，已经成为随钻测量技术的重要组成部分。第二，地面向井下传输信息的下传通讯。地面由脉冲编码电路及压力脉冲发生装置组成，井下由脉冲采集器及解码电路组成，能够实时向井下传递地面指令，常用于新型的旋转导向钻井系统中。以上两个方面的装置可以单独使用，作为井下与地面的通讯桥梁，协助完成某种具体的钻井作业，也可以同时使用，构成井下与地面闭环控制系统，极大提高钻井自动化水平。

但是，在无线通讯装置的研制与应用中，由于钻井环境恶劣，现场干扰多，压力值较高等因素，造成装置设计参数不合理，编解码信号不可靠等问题，提高了装置研制的难度，增加了研发成本。为了降低无线通讯装置的研发成本，研究并验证无线通讯编解码算法，研究并验证装置的智能控制方法，从而进一步提高现场无线通讯装置的可靠性及安全性，可以采用模拟测试装置及方法。然而，目前还没有一套完整的随钻测控双向无线通讯模拟测试装置及方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种随钻测控双向无线通讯模拟测试装置，能够通过气体压力变化模拟随钻测控双向无线通讯信号。

本发明提出了一种随钻测控双向无线通讯模拟测试装置，包括：

机箱，所述机箱内设置进气管，和并联连接所述进气管的主气路和辅助气路；

连通所述进气管的气体注入装置；

设置在所述进气管上的压力采集模块，用于测量所述进气管的压力；

连接所述主气路和辅助气路的气路控制模块，用于控制主气路和辅助气路的气体压力；以及

上位计算机，所述上位计算机连接所述压力采集模块和气路控制模块，所述上位计算机预设双向通讯模拟程序。

本发明的进一步改进在于，所述主气路包括主气管，所述主气管的进气端连接所述进气管，所述主气管的出气端设置主节流阀。

本发明的进一步改进在于，所述辅助气路包括辅助气管，所述辅助气管的进气端连接所述进气管，所述辅助气管的出气端设置辅助节流阀。

本发明的进一步改进在于，所述气路控制模块包括设置在所述主气路的主路电磁阀，设置在所述辅助气路的辅路电磁阀，以及连接所述主路电磁阀和所述辅路电磁阀的电磁阀控制模块，所述电磁阀控制模块连接所述上位计算机。

本发明的进一步改进在于，所述压力采集模块包括连接所述进气管的气体压力传感器，以及连接所述气体压力传感器的压力数据采集模块；其中，所述压力数据采集模块通过所述气体压力传感器采集所述进气管的气压值，并将所述气压值传送至上位计算机。