高频磁耦合有缆钻杆信道的联合仿真设计

高频磁耦合有缆钻杆信道的联合仿真设计

论文摘要

为了延长高频磁耦合有缆钻杆的无中继传输距离,使用电磁结构仿真与线性仿真的联合仿真技术对信道建模并仿真。高频磁耦合有缆钻杆信道是重复的基本单元的级联,基本单元包含磁耦合线圈副与同轴电缆。对磁耦合线圈副,电路理论建模需要通过测量样品等得到元件参数,有些参数不易测量,有些结构及材料参数不易体现在模型中,而电磁结构仿真能够解决这些问题。对于同轴电缆这类大尺寸模型,电磁结构仿真耗时长,使用线性仿真可以保证仿真精度、缩短仿真时间。联合仿真技术弥补了单一仿真的缺陷,经实验验证,仿真结果与实际测量结果一致。通过联合仿真研究了基本单元级联数量、有缆钻杆尺寸、铁氧体磁芯磁导率及隔离隙等对谐振峰载波频点和衰减的影响,完成了高频磁耦合有缆钻杆信道的阻抗匹配和优化设计,使无中继传输距离达到了300 m以上,有效减少了中继器的使用数量,在降低成本的同时提高了信道可靠性,并完成了现场试验。

论文目录

  • 1 工作原理
  • 2 基本单元
  •   2.1 模型建立
  •   2.2 联合仿真
  •   2.3 验证
  • 3 基本单元级联
  •   3.1 级联数量
  •   3.2 钻具尺寸影响
  •   3.3 阻抗匹配
  • 4 衰减因素与优化
  •   4.1 一般因素
  •   4.2 铁氧体磁芯磁导率
  •   4.3 隔离隙
  • 5 现场试验
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡永建,黄衍福,刘岩生

    关键词: 磁耦合有缆钻杆,智能钻杆,信息钻杆,信道建模,电磁结构仿真,线性仿真,联合仿真

    来源: 石油学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 中国石油集团工程技术研究院有限公司

    基金: 国家科技重大专项(2016ZX05020-005-001)资助

    分类号: TE927

    页码: 475-481

    总页数: 7

    文件大小: 343K

    下载量: 88

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    高频磁耦合有缆钻杆信道的联合仿真设计
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