张美玲，闫向宏，刘文丽，苏远大，陈雪莲，路 斌

(中国石油大学(华东)物理科学与技术学院，山东 东营 257061)

近些年发展起来的随钻测井(LWD)是一种功能更齐全、结构更复杂、可以直接观测井下工程参数、及时准确的获取地层资料的随钻测量系统，随钻数据传输是实现自动化、智能化钻井的关键技术之一，它担负着对井下测量参数的上传和地面控制指令下传的双向信息传输任务。目前现场采用的泥浆脉冲数据传输技术和电磁波数据传输技术的数据传输速率仅为几个bit/s。随着随钻测量数据量的不断增加，泥浆脉冲技术和电磁波技术都难以适应随钻大量数据传输的需求，是制约现代钻井技术发展的瓶颈［1－5］。随钻数据声波传输技术是利用沿钻柱信道传播的低频弹性波为载波，将井下测量数据沿钻柱信道传输到地面的一种数据遥传技术，在钻柱信道中弹性波的传播速度大于泥浆中的传播速度，并且可以传播弹性波信号的主频更高，具有更高的载波能力，其传输速率要比现有的泥浆脉冲技术和电磁波技术高出 1 ～2 个数量级［3，6］。Drumheller、车小花、李成等分别采用一维声传播理论、传输矩阵法和有限差分法对周期性理想钻柱系统的声传播特性进行了理论研究［7－11］，考虑到实际钻井工程中，钻柱系统往往是由不同规格(长度不同、截面大小不同)的钻杆构成［12］，不能简化为单个周期性的结构系统，因此研究非周期型理想钻柱结构系统中的声传播特性，有助于为随钻数据声波传输技术的研究提供理论基础，具有重要工程应用价值。……