El método de transmisión de ondas electromagnéticas consiste en transmitir señales de ondas electromagnéticas de baja frecuencia que reflejan la dirección de la trayectoria del fondo del pozo y los parámetros característicos de la formación a la superficie. Durante el proceso de perforación, la tubería de perforación, la pared expuesta del pozo y el espacio entre ellos y la formación circundante forman un canal de transmisión de ondas electromagnéticas. La onda electromagnética irradia desde la fuente transmisora al espacio infinito circundante y es recibida por una antena terrestre. fijado al lado de la plataforma de perforación. No requiere lodo como portador de señales y tiene requisitos más bajos en cuanto a la calidad del fluido de perforación y la irregularidad de la bomba de perforación, por lo que tiene fuertes capacidades de transmisión de datos. Sus ventajas son. Su desventaja es que el ruido de fondo tiene un mayor impacto en la señal, y la señal se atenúa a medida que la capa de roca absorbe la señal y cambia la resistencia de la tierra, lo que resulta en un aumento en la complejidad del circuito de transmisión. En la actualidad, estos problemas han sido bien resueltos. El método de filtrado programable avanzado elimina por completo el problema del gran ruido de fondo. El sistema de adaptación automática de impedancia resuelve el problema de la gran atenuación de la señal. El método de las ondas electromagnéticas se remonta a principios de la década de 1940 y se utilizó por primera vez en aplicaciones militares y de seguridad en las minas de carbón. Rusia es uno de los primeros países en desarrollar sistemas de medición de ondas electromagnéticas durante la perforación. Llaman al sistema MWD un sistema de telemetría de fondo de pozo con canal de ondas electromagnéticas.
En el extranjero, la tecnología MWD de ondas electromagnéticas se ha utilizado con éxito para transmitir señales de medición subterráneas y los instrumentos MWD se han utilizado ampliamente. En China, también se han hecho intentos audaces de utilizar la tecnología MWD para enviar la inclinación del pozo, el ángulo de azimut, la suma de gravedad, el ángulo de la cara de la herramienta de gravedad, el ángulo de la cara de la herramienta, la temperatura, el voltaje de la batería y los parámetros de formación medidos por el sensor de sonda en tiempo real a través de ondas electromagnéticas al suelo. Se han logrado grandes avances en el control remoto, la telemetría y la transmisión bidireccional. Debido a la adopción de la tecnología de transmisión inalámbrica de ondas electromagnéticas bidireccionales, facilita en gran medida el control de los instrumentos de fondo de pozo, el control remoto de los equipos de fondo de pozo, la autoprueba conveniente de los canales de ondas electromagnéticas y la gestión remota del suministro de energía, mejorando efectivamente la tasa de utilización. de suministro de energía. 2. Principio de funcionamiento de la herramienta de perforación inalámbrica por ondas electromagnéticas La herramienta de perforación inalámbrica por ondas electromagnéticas tiene dos modos de trabajo, a saber, el modo de trabajo unidireccional y el modo de trabajo bidireccional. (1) Modo de trabajo unidireccional, los datos recopilados por el sensor de fondo de pozo (parte de la broca) se envían a la superficie de forma intermitente o continua, y los instrumentos en la superficie reciben, decodifican y restauran diversos datos dinámicos medidos por el sensor. Envíelo al puerto serie de la computadora para su análisis, visualización e impresión. La parte subterránea consta de un sistema de suministro de energía, un sistema de transmisión inalámbrica y un sistema de antena, un sistema de recolección de datos de sensores y un sistema automático de adaptación de impedancia. El sistema de suministro de energía consta de un generador hidroeléctrico y una batería recargable. El generador es impulsado por la presión del agua para generar electricidad. Cuando el motor funciona a una velocidad de 800~3000 rpm, genera un voltaje CC de 36V~48V. Requisitos del generador: potencia no inferior a 80 W, corriente de descarga de la batería recargable no inferior a 3 A. El módulo de transmisión de datos tiene tres métodos de modulación: uno es la modulación de ancho de pulso PWM; el otro es la modulación de pulso estrecho. Este método tiene buenas perspectivas de desarrollo. El mayor beneficio de la transmisión instantánea de energía electromagnética es ahorrar energía eléctrica y ahorrar generadores. . El tercero es el método tradicional de modulación de transmisión de onda sinusoidal. De esta manera, el circuito receptor es relativamente simple y tiene buena capacidad antiinterferente. Independientemente del método de modulación, siempre que la distancia de transmisión sea larga, el objetivo final es la tasa de error de bits más baja. La antena está en modo de corriente dipolo. La distancia de comunicación está estrechamente relacionada con la profundidad, la frecuencia de funcionamiento y la resistividad alrededor de la antena. El diseño de la antena depende principalmente de su resistencia, y el par requerido alcanza más del 90% del tubo de perforación de metal. El grado de aislamiento debe ser alto y el valor del circuito en el aire debe ser superior a 2mω. El diseño teórico de la impedancia de CA es superior a 50ω. (2) La transmisión bidireccional de ondas electromagnéticas es un método de comunicación semidúplex. Hay circuitos transceptores de ondas electromagnéticas en tierra y bajo tierra. La ventaja de la parte transmisora en tierra es que, en comparación con la parte transmisora subterránea, no está limitada por el volumen y la potencia puede ser muy grande. 3. Introducción al módulo transceptor de ondas electromagnéticas: este módulo se utiliza principalmente para inclinómetros inalámbricos de ondas electromagnéticas en campos petroleros para realizar una comunicación de datos inalámbrica bidireccional entre el subsuelo y la superficie para lograr el propósito de telemetría y control remoto de pozos profundos. Este circuito utiliza el método de síntesis de forma de onda del microcontrolador para modulación y demodulación. En el estado de frecuencia extremadamente baja, la velocidad de transmisión es rápida, la tasa de error de bits es baja, la confiabilidad es alta y la distancia de transmisión es larga.
Aproveche al máximo las ventajas de ahorro de energía de la tecnología de gestión optimizada. Al mismo tiempo, se adopta un sistema automático de adaptación de impedancia para mantener la potencia de transmisión en el mejor estado a diferentes profundidades y en diferentes entornos. En términos de adaptación de temperatura, se utiliza un radiador de alta conductividad térmica internamente y aislamiento de temperatura externamente para satisfacer las necesidades de entornos de trabajo con diferentes temperaturas bajo tierra. Indicadores principales: dimensiones del módulo: diámetro 32 mm, longitud 520 mm. Voltaje de funcionamiento: CC 36 V. Potencia máxima de transmisión: 120 W. Corriente en espera: 10 mA. La interfaz de datos es el modo de puerto serie 232. Velocidad de transmisión: 5 16 caracteres hexadecimales por segundo. Profundidad de transmisión: (profundidad de prueba) 5Km.