一种释放式随钻井下数据上传方法与系统与制造工艺

本发明涉及油气开发与勘探领域，尤其是涉及一种释放式随钻井下数据上传方法与系统。

背景技术：
随着海上钻井的快速增长以及水平井技术的不断发展，随钻测井技术的应用也越来越广泛。随钻测井与常规电缆测井的主要区别在于其数据采集的实时性，地层数据是在钻井液有轻微入侵或没有入侵的情况下获得的，因而更接近原状地层。在钻井的同时完成地层数据的测试并传输到地面进行现场分析与解释，不但节约了钻井周期，而且可以指导钻井，调节钻井轨迹，完善钻井进程。因此，井底的信号如何传输到地面是随钻测井技术的一个关键环节，同时也是制约随钻测井技术发展的“瓶颈”之一。目前随钻测井根据数据传输与否分为实时传输方式和存储式传输方式。实时传输方式是通过各种有线或无线的数据传输方式把随钻测量的数据及时传输到地面。这种方式对指导钻井，特别是钻井时的地质导向有着非常重要的意义，但是目前各种数据传输都难以达到把井下大量数据及时有效的传输到地面的要求。存储式传输方式是指随钻测井的数据直接存储在测量工具里面，当起钻时，把随钻仪器提到地面时，再通过电缆把数据读取出来，这种方式可以完成大量数据的采集，但实时性不够。有线传输方式包括电缆传输方式、光纤传输方式和钻杆传输方式。论文1(《智能钻柱信息及电力传输系统的研究,石油钻探技术》2006,34(5):10-13.)：电缆随钻信号传输的方法是在钻杆内部下入铠装电缆，传输信号。随着钻井深度的加深，加接单根时必须提出电缆和随钻仪器，或者是预先将电缆线穿插在钻杆内孔中。论文2(《随钻数据传输新技术》.石油仪器,2004,18(6):26-31.)：光纤传输方式是将具有保护层的光纤下入到井里，从底部随钻仪器连接到地面。光纤的作用与电缆一样。论文3(《旋转导向钻井技术发展现状及展望》.石油机械,2006,34(4):66-70)：钻杆传输方式是将导体安装在钻杆内使其成为钻杆整体的一部分。装在钻杆接头的专用连接模块使整个钻柱形成电信号通道，实现数据传输。以上这些方式由于采用有线连接，其优势在于传输速度非常快，远高于无线方式。但是电缆、光纤、专用钻杆连接器都需安装在整个井筒，而钻井时，钻杆在高速旋转，以上这些都极易损坏。因此这些现有技术多存在共同的缺点可靠性差、制作工艺相对复杂，并且经常影响正常钻井过程。以上这些现有技术在实际随钻测井生产过程中应用较少。无线传输方式包括泥浆（即钻井液）脉冲、电磁波和声波三种。其中泥浆脉冲和电磁波方式已经应用到实际随钻测井生产，以泥浆脉冲式使用最为广泛。专利1(《一种用于随钻测量的高速传输发射装置》,公开号:201020298582.3)：泥浆脉冲信号发生器主要由泄流阀门或者节流阀构成，当阀门打开和关闭状态时，由钻柱内流向环空的钻井液流速产生变化，就会引起钻杆内的钻井液压力波产生一系列的脉冲，通过打开和关闭阀门把数据加载到这些脉冲上，就可以把数据传输到地面。但泥浆波相当于机械波，其调制方式使其速率受到很大限制，目前技术报道的最高传输速度也只能达到每秒几十位的数据，难以满足井下测量数据的快速上传。专利2(《一种随钻测量的电磁波信号传输方法及系统》,公开号:102251769A):电磁波随钻测量以地层为传输介质或以钻柱为传输导体。井下仪器将测量的数据调制到电磁波载波上，由电磁波发射器在井下发射出去，经过各种通道传输到地面。地面检波器将检测到的调制了测量数据的电磁波信号，经过处理电路把测量数据解调出来。文献3(《声波传输测试技术在油田的应用》.测控技术,2005,24(11):76278)：是利用声波或地震波经过钻杆或地层来传输信号。声波发射系统安装在钻杆上，系统将各种测量数据调制到声波振动信号上，沿钻杆传输到地面，被安装在地面的声波接收系统接收，解调出来。声波传输和电磁波传输一样，不需要泥浆循环，实现方法简单、成本低。而其缺点...