一种用于钻柱声传输技术的井下噪声与回波被动抑制方法

摘要

本发明涉及一种用于钻柱声传输技术的井下噪声与回波被动抑制方法，属于钻井过程中井下数据传输技术领域，为克服现有技术中由于井下噪声、钻柱不连续结构等因素造成的低频噪声与回波使钻柱声信号传输性能降低的问题，本发明基于周期性管结构具有的梳状滤波器频谱响应特性，利用一种具有周期性凹槽的隔声体结构，在一定频带内实现钻柱内上行噪声与回波的被动隔离与抑制，从而可改善接收信号的信噪比，提高传输速率，缩短测井周期，节约钻井成本，且具有较宽的低频隔声带宽和结构简单的特点。

主权项

1.一种用于钻柱声传输技术的井下噪声与回波被动抑制方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤1、利用单结构隔声体对钻柱声传输技术中井下噪声与回波进行抑制；其中，由于单结构隔声体使某一中心频率附近噪声达到最佳衰减效果的刻槽结构是槽宽和槽间距等于该频率处波长的1/4，即：$L_1=L_2=\frac{1}{4}\lambda ---\left(1\right)$式中，L₁为槽的轴向长度；L₂两个槽之间的距离；λ为信道内声传输载波的波长；则单结构隔声体具有周期性凹槽，该单结构隔声体的周期性凹槽的凹槽和凸起的长度相等，该凸起为相邻凹槽间的部分，且凹槽的内、外径与钻杆的内、外径一致，凸起的内、外径与管箍的内、外径一致；凹槽和凸起的长度与所抑制噪声的阻带中心频率有关，由式（1）确定；步骤2、当上行的钻柱底部振动噪声较强时，单结构隔声体的隔声频带将变窄，导致不能可靠地进行噪声抑制；针对单结构隔声体存在的隔声频带较窄的不足，根据实际传输信道内井下噪声频谱特征，将噪声频谱范围相对划分为低频段、中频段和高频段；对于不同噪声频段范围，通过对应频段范围的单结构隔声体依次螺纹连接组成组合结构隔声体，其中低频抑制单结构隔声体与底部钻铤相连，高频抑制单结构隔声体与安装有声发射器的传输短节相连；组合结构隔声体内的单结构隔声体尺寸根据具体的载波频率而定，为优化隔声性能，在每一单结构隔声体短节的尺寸选择上需遵循如下原则：使各相邻单结构隔声体的通阻带相交，即，某一单结构隔声体的通带与其相邻单结构隔声体的阻带重叠或大部分相交，以获取整体的较宽阻带带宽，从而能够最大程度地隔离来自底部钻头的上行噪声对声传输信号的影响，同时减小回波干扰。