基于钻井液的随钻声波数据传输技术

随着各种先进钻井技术的发展,需要实时传输到地面系统的井下数据越来越多,而现有的随钻数据传输技术传输速率较低,无法满足实际钻井需求。尝试将成熟的水声通信技术应用于随钻数据传输,建立了随钻数据声波传输的理论模型,分析了管道声波长距离传输的条件、声波频率对声波衰减的影响;利用有限元软件对随钻声波数据传输系统进行了仿真,在井深2 000 m,声波频率1、4、8 kHz,钻井液粘度20 mPa·s等条件下,声波衰减的仿真结果和理论分析的最大相对误差小于8.5%,验证了理论模型的正确性;分析了钻杆变径、弯曲等现象对声波传输的影响;最后通过实验测试,进一步验证了声波数据传输方式的技术潜力,为该技术的实用化奠定了基础。