石油隨鉆測井儀器中的信號傳輸與高溫存儲

近年來，國內(nèi)石油測井儀器的發(fā)展越來越快。我們今天不講它的結(jié)構(gòu)與功能，重點聊一下它的數(shù)據(jù)采集后的處理，即信號傳輸與數(shù)據(jù)存儲。眾所周知，隨鉆測井儀器可以實時的采集到鉆頭附近的地層信息，那么如何相對高效和完整的獲取到這些處于地底深層信息，這就關(guān)系到信號傳輸技術(shù)和高溫存儲器技術(shù)。

隨鉆測井的關(guān)鍵技術(shù)是信號傳輸，廣泛使用的是鉆井液壓力脈沖傳輸，這是隨鉆測井儀器普遍采用的方法，它是將被測參數(shù)轉(zhuǎn)變成鉆井液壓力脈沖，隨鉆井液循環(huán)傳送到地面。鉆井液壓力脈沖傳輸?shù)膬?yōu)點是經(jīng)濟、方便，缺點是數(shù)據(jù)傳輸率（每秒傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)）低，其最高傳輸速率只能達到4～10?bit/ｓ，僅能在一定程度上滿足了實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?br />
近年來，為提高傳輸率又開始試用電磁波傳輸技術(shù)，它是將隨鉆測井儀器放在非磁性鉆鋌內(nèi)，非磁性鉆鋌和上部鉆桿之間，有絕緣短節(jié)，以便于載有被測信息的低頻電磁波向井周地層傳播。在地面，作為鉆機與地面電極之間的電壓差被探測出來。早期的電磁波傳輸由于信號衰減大、傳輸距離短且成本高而未能商用，近年來由于技術(shù)改進已開始進入市場，其優(yōu)點是傳輸率高，不受鉆井液性能影響。但隨著地層介質(zhì)對信號的吸收，石油鉆井中其應用深度受到很大限制，一般不超過3000ｍ。

無論是泥漿脈沖傳輸、聲波傳輸還是電磁波傳輸，過低的遙傳數(shù)據(jù)率始終是一個棘手的問題，其影響會嚴重降低鉆井作業(yè)進度且增加作業(yè)費用。所以有必要在這方面作出改進。

此時開拓另一種思路，需要一種井下存儲方式，把需要實時處理的聲波信息通過泥漿脈沖遙傳到地面，而把大量處理結(jié)果和原始波形數(shù)據(jù)先暫時存儲在高溫存儲器中，待起鉆后回收數(shù)據(jù)。這樣就減少了傳輸量，且最大程度上保留了鉆進過程中的所有原始數(shù)據(jù)。優(yōu)點是成本低，數(shù)據(jù)保存可靠。缺點是地面不能實時得到數(shù)據(jù)，無法指導鉆進。對于數(shù)據(jù)量很大的隨鉆測井，如隨鉆成像測井，通常采用實時傳輸和井下存儲相結(jié)合的辦法，對關(guān)鍵井段采用實時傳輸，而其他井段采用井下存儲。

而這些隨鉆測井用的存儲器本身需要具備很強的耐高溫能力，需要在175℃乃至200℃以上的高溫下實現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入，并能夠在高溫環(huán)境里長時間保存數(shù)據(jù)。

LHM系列210℃高溫存儲器

如果需要210℃下進行連續(xù)寫入工作，一般會采用LHM系列存儲器，其高溫數(shù)據(jù)保存可達500小時，壽命可達2000小時，且至今沒有一例壽命內(nèi)用壞的情況。但LHM系列的容量有限，常規(guī)型號為LHM128M/LHM256M/LHM512M，需要超大容量的話需要多個串聯(lián)/并聯(lián)，或者定制開發(fā)更大容量的型號。而如果最高工作溫度只有175℃，則可以選擇LDMF系列存儲器，常規(guī)型號就有1GB和4GB的超大容量，對于隨鉆測井數(shù)據(jù)存儲工作來說基本夠用了。

審核編輯 黃宇