煤矿井下电磁波随钻测量系统信道建模与衰减特性分析
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更新于2024-09-04
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"煤矿井下随钻测量电磁传输信道建模"
在煤矿井下的随钻测量(MWD,Measurement While Drilling)系统中,信号传输是确保钻探过程有效进行的关键环节。传统的有线方式虽然常见,但存在诸如对通缆钻杆的严格加工要求以及高昂使用成本的问题。因此,开发一种专门适用于煤矿井下的电磁波随钻测量系统显得尤为迫切。
这篇由王家豪、董浩斌、石智军等人发表在《煤炭学报》的文章,着重探讨了煤矿井下电磁波随钻测量中的电磁传输信道模型。与地面钻进中采用的井下-地面电磁传输信道不同,煤矿井下采取的是孔内-孔口电磁传输模式。在这种环境下,电磁信号在传播过程中的衰减特性成为一个关键的研究课题。
研究人员基于经典电磁理论,结合煤层及其周围岩石的电气特性,采用了等效传输线方法来计算孔口接收电极间的信号电压。他们分析了煤岩层的导电性、发射信号的频率、钻杆的电阻率以及钻杆的长度等因素对接收信号电压的影响。通过仿真结果,他们发现,在相同的工作条件下,煤矿井下的孔口电极接收到的电压低于地面电极,但高于地面电极电压的一半。
这一研究对于优化井下电磁波随钻测量系统的性能,减少信号损失,提高数据传输的准确性和稳定性具有重要意义。此外,它还为设计更适应井下环境的高效、经济的通信解决方案提供了理论基础。该研究受到国家"十二五"油气重大专项资助,进一步凸显了其在油气勘探和煤矿安全领域的实际应用价值。
关键词:电磁随钻测量、近水平定向钻进、等效传输线、衰减特性
分类号:P634.7
文献标志码:A
文章编号:0253-9993(2015)07-1705-06
收稿日期:2014-09-22
责任编辑:许书阁
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2024-10-27 上传
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