钻柱内孔变径结构条件下微波传播衰减规律研究

为掌握钻柱內孔微波传输的最佳频点,获取微波信道的衰减规律及有效传输距离,将钻柱内孔视为超长不规则有耗圆波导,采用微波耦合理论计算了其微波最佳传输频点,分析了信道中的微波模式。采用微波传输等效电路法建立了信道模型,研究并建立了钻柱内孔微波信道信号衰减规律模型。同时针对超长钻柱,提出单位长度平均功率损耗系数对有效传输距离进行简化分析。研究结果表明,钻柱内孔沿轴向存在内径渐变段和突变点,微波传输存在大量反射过程,信道的阻抗变化是影响传输质量的主要因素。建立的衰减模型比仅考虑表面电阻涡流损耗的模型更准确,更具有现场指导意义。

钻杆内孔微波多径信道研究与测试

将钻杆内孔视为超长不规则有耗圆波导,采用多径传输理论建立信道模型,结合实验统计法,对信道特征及信号衰减机理进行了研究分析.分析结果表明,广泛应用于空气钻井领域的API 5″和5^(1/2)″钻杆,其内孔可以作为2.4GHz频段微波信道,且一根钻杆单元构成的微波信道基本符合超宽带信道标准.但钻杆接头段具有多个反射面,导致信道具有双簇多径信道的特性,双簇间较大的时延令信道均方时延扩展大幅增加.根据模型对比结果,多径衰落和时延是影响该信道传输质量的主要因素.