一种泥浆压力波的传输方法和系统与流程

本发明涉及石油钻井领域，尤其涉及一种泥浆压力波的传输方法和系统。

背景技术：

1、通过调节节流阀开度，在有流体循环的管路中人为制造出压力波动，将信息编码后调制到流体压力波上进行信息传输，是井下遥测技术中最常用的方法，然而由于管路很长，通常为几千米甚至上万米长，高频信号在传输过程中衰减严重，同时由于机械部件的惯性作用，所能够产生的信号调制频率非常有限，通常为几赫兹到几十赫兹，带宽有限，因此如何在有限信号带宽内传输更多信息，目前常用的编码调制技术多借鉴于电通信技术，如调幅、调相和调频技术等。这些技术应用于低带宽的泥浆压力波传输效率不够高，尤其是调相信号，由于机械波相位的改变无法迅速实现，只能采用连续调相技术，增加了码元时长，降低了编码效率，物理码速很难超过波特率。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种泥浆压力波的传输方法和系统。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种泥浆压力波的传输方法，包括：

4、根据载波波峰与波谷之间的变化，获得至少一个码元；其中所述码元的时间跨度表示码元宽度；

5、通过预设编码方法以码元宽度对包括多个码元的编码信息进行编码；

6、将编码后的编码信息调制到流体压力波上，并进行信息传输。

7、本发明的有益效果是：本方案通过根据载波波峰与波谷之间的变化获得一个码元，通过预设编码方法以码元宽度进行，信息编码，将信息编码后的编码信息调制到流体压力波上进行信息传输，通过对码元时间进行编码，简化编码过程，在其他条件相同的情况下，大幅提高码速。

8、进一步地，所述根据载波波峰与波谷之间的变化获得一个码元具体包括：

9、根据载波波峰与波谷之间的多次、一次或分数次变化获得一个码元。

10、采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过不同码元宽度获得一个码元单元，以适应不同的信息编码。

11、利用连续调相时波形变化特征，以半周期波形作为基本编码单元，不仅消除了码间干扰，还充分利用了有限带宽。

12、进一步地，所述预设编码方法包括：二进制编码或多进制编码。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过多种编码方式，适应不同的应用场景。

14、同样是二进制调相，在同样的波特率下，本方案可以将码速提高1/3，而且不会涉及任何物理成本的提高，也不会导致更高误码率，因为波形特征完全相同。

15、进一步地，还包括：

16、对接收的编码信息进行解码时，根据检测到的码元宽度与预设基频周期进行比对；

17、根据比对结果判断所述码元宽度与预设基频周期的倍数关系，根据所述倍数关系获得编码信息。

18、采用上述进一步方案的有益效果是：通过本方案不论是调相信号还是调频信号，由于不直接用相位编码，因此本发明的半周期调制编码可以等效于半周期调频信号处理，从而简化编码过程。

19、进一步地，在对接收的编码信息进行解码之前，还包括：接收泥浆压力波，记录所述泥浆压力波的编码信息，将记录所述泥浆压力波的编码信息，确定为所述接收的编码信息。

20、采用上述进一步方案的有益效果是：通过记录编码信息对泥浆压力波进行解码。

21、本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

22、一种泥浆压力波的传输系统，包括：记录模块、编码模块和调制传输模块；

23、所述记录模块用于根据载波波峰与波谷之间的变化，获得至少一个码元；其中所述码元的时间跨度表示码元宽度；

24、所述编码模块用于通过预设编码方法以码元宽度对包括多个码元的编码信息进行编码；

25、所述调制传输模块用于将编码后的编码信息调制到流体压力波上进行信息传输。

26、本发明的有益效果是：本方案通过根据载波波峰与波谷之间的变化获得一个码元，通过预设编码方法以码元宽度进行，信息编码，将信息编码后的编码信息调制到流体压力波上进行信息传输，通过对码元时间进行编码，简化编码过程，在其他条件相同的情况下，大幅提高码速。

27、进一步地，所述记录模块具体用于根据载波波峰与波谷之间的多次、一次或分数次变化获得一个码元。

28、采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过不同码元宽度获得一个码元单元，以适应不同的信息编码。

29、利用连续调相时波形变化特征，以半周期波形作为基本编码单元，不仅消除了码间干扰，还充分利用了有限带宽。

30、进一步地，所述预设编码方法包括：二进制编码或多进制编码。

31、采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过多种编码方式，适应不同的应用场景。

32、同样是二进制调相，在同样的波特率下，本方案可以将码速提高1/3，而且不会涉及任何物理成本的提高，也不会导致更高误码率，因为波形特征完全相同。

33、进一步地，还包括：解码模块，用于对接收的编码信息进行解码时，根据检测到的码元宽度与预设基频周期进行比对；

34、根据比对结果判断所述码元宽度与预设基频周期的倍数关系，根据所述倍数关系获得编码信息。

35、采用上述进一步方案的有益效果是：通过本方案不论是调相信号还是调频信号，由于不直接用相位编码，因此本发明的半周期调制编码可以等效于半周期调频信号处理，从而简化编码过程。

36、进一步地，还包括：接收模块，用于接收泥浆压力波，记录所述泥浆压力波的编码信息，将记录所述泥浆压力波的编码信息，确定为所述接收的编码信息。

37、采用上述进一步方案的有益效果是：通过记录编码信息对泥浆压力波进行解码。

38、本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

技术特征：

1.一种泥浆压力波的传输方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种泥浆压力波的传输方法，其特征在于，所述根据载波波峰与波谷之间的变化获得一个码元具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种泥浆压力波的传输方法，其特征在于，所述预设编码方法包括：二进制编码或多进制编码。

4.根据权利要求1或2所述的一种泥浆压力波的传输方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的一种泥浆压力波的传输方法，其特征在于，在对接收的编码信息进行解码之前，还包括：接收泥浆压力波，记录所述泥浆压力波的编码信息，将记录所述泥浆压力波的编码信息，确定为所述接收的编码信息。

6.一种泥浆压力波的传输系统，其特征在于，包括：记录模块、编码模块和调制传输模块；

7.根据权利要求6所述的一种泥浆压力波的传输系统，其特征在于，所述记录模块具体用于根据载波波峰与波谷之间的多次、一次或分数次变化获得一个码元。

8.根据权利要求6或7所述的一种泥浆压力波的传输系统，其特征在于，所述预设编码方法包括：二进制编码或多进制编码。

9.根据权利要求6或7所述的一种泥浆压力波的传输系统，其特征在于，还包括：解码模块，用于对接收的编码信息进行解码时，根据检测到的码元宽度与预设基频周期进行比对；

10.一种泥浆压力波的传输系统，其特征在于，还包括：接收模块，用于接收泥浆压力波，记录所述泥浆压力波的编码信息，将记录所述泥浆压力波的编码信息，确定为所述接收的编码信息。

技术总结
本发明公开了一种泥浆压力波的传输方法和系统，涉及石油钻井领域。该方法包括：根据载波波峰与波谷之间的变化，获得至少一个码元；其中所述码元的时间跨度表示码元宽度，通过预设编码方法以码元宽度对包括多个码元的编码信息进行编码，将编码后的编码信息调制到流体压力波上，并进行信息传输，通过对码元时间进行编码，简化编码过程，在其他条件相同的情况下，大幅提高码速。

技术研发人员：王家进,艾维平,窦修荣,毛为民,王鹏,贾衡天,樊懿锋,魏志刚,王磊,郭贤伟
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12