钻柱内连续波信号传输模型与幅频特性研究

摘要

借鉴电力线路信号传递的研究方式,利用阻抗和传递系数来描述钻柱对连续压力波动的影响,建立了连续波动在钻柱中的传递矩阵以及压力和流量沿钻柱分布情况的数学模型,并分析了钻柱倾角对波动信号的影响。通过对模型的仿真,得出了在井下连续波信号传递过程中钻柱内压力波呈驻波分布的结论;在分析不同特征阻抗对信号传递的影响的基础上,研究了钻柱内不同频率信号的衰减情况,绘制了钻柱内信号传递的幅频特性曲线,说明随着频率的升高,钻柱内信号呈波动性衰减,通过分析钻柱长度和通信频率之间的关系,说明了按照钻柱两端波动幅值比选择通信频率的方法;并通过地面模拟实验,证明了不同频率信号在相同钻柱内的信号传递情况符合仿真分析。