近鉆頭測量超聲波傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近幾年，井下測量傳輸技術(shù)已成為鉆井上的關(guān)鍵技術(shù)之一，因泥漿脈沖、絕緣導(dǎo)線、無線電等信號傳輸方式存在很多制約，所以把超聲波傳輸信號的方式作為本文的研究方向，通過理論設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的手段，設(shè)計(jì)出近鉆頭測量超聲波傳輸系統(tǒng)。本文分析了超聲波在鉆柱中傳輸?shù)恼凵?、反射等衰減理論特性，找出適合鉆柱中傳輸?shù)某暡úㄐ?，并為下面的?shí)驗(yàn)提供理論支持，同時，根據(jù)井下傳輸信號的要求和儀器空間要求，優(yōu)選換能器壓電材料，設(shè)計(jì)新型換能器的結(jié)構(gòu)和尺寸，并達(dá)到聲匹

2、配和電匹配，滿足實(shí)驗(yàn)需求；通過實(shí)驗(yàn)手段研究換能器的特性，優(yōu)選適合在鉆柱中傳輸?shù)男盘栃问剑芯砍暡ㄐ盘栐阢@桿和動力鉆具中的傳輸特性，分析了超聲波在不同鉆具中的衰減情況；設(shè)計(jì)和優(yōu)化發(fā)射電路和接收電路，并自行設(shè)計(jì)了發(fā)射電路中的專用變壓器，使其與換能器達(dá)到良好匹配，確保激發(fā)換能器工作在最佳狀態(tài)。通過對整套的近鉆頭測量超聲波傳輸系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試，驗(yàn)證了超聲波作為載體傳輸信號的可行性，并不斷優(yōu)化使其達(dá)到較高的精度，最后通過下井測試驗(yàn)證了整套系