① 油田井下無線通信技術國內外發展狀況
目前國內外在油田井下超低頻電磁通訊領域里都有相應的發展,國內正處於起步的階段,國外做了一些探索性的試驗,並已成功設計、製造出相關儀器設備和產品。油田通訊是一項非常重要的技術,因為如果想准確地了解油田井下油氣的儲層特性和動態分布等情況必須能夠准確地監測、測量油田井下地層的壓力和溫度等數據,而且這對正確評價油田的生產情況、油氣的存儲量和分布情況以及油田的壽命有著重大的意義。此課題的難點也有很多,採集到的信號在油田井下傳輸時的衰減率很大,這樣傳輸到地面上的信號極其微弱,而且還會受到大地的背景雜訊和外界的高頻干擾等因素的影響,使得信號的提取成為了一個難題,另外油田井下儀器的電力資源的提供比較困難,而且油井具有非常惡劣的高溫、高壓的地理環境。 本文研究了利用電磁波進行油井無線測試的新技術,採用低頻電磁波信號。為了減少地質條件對無線通訊信號的衰減,通常採用低頻通訊甚至超低頻通訊,將大地作為傳輸的介質,在接收與發射兩端採用電極。採用的技術是C++ Builder、線性相位高通數字濾波器、實時接收數據、實時繪制波形圖、頻譜圖、相點陣圖、濾波後頻譜圖。所設計的通訊裝置由兩部分組成：發射裝置與接收裝置。通過比較OFDM和正交接收機兩種通訊方式來確定應用於此裝置的通訊方式。 通過C++ Builder進行串列通訊,再將接收到的數據通過C++ Builder畫出實時曲線；對採集到的數據進行頻譜分析,並通過線性相位濾波器進行線性數字高通濾波；通過試驗測試OFDM理論是否可行,從而決定是否採用正交接收機；運用ATmega88單片機發射PWM信號,接收裝置負責接收,進行發送接收試驗；對硬體電路進行改進、完善。經過研究試驗基本實現信號的發射與接收,但是OFDM檢波方法和線性相位高通數字濾波器相結合實現超低頻電磁通訊的效果不理想,1／f雜訊不能徹底濾除,檢波方法有待進一步探索。