一种随钻测控系统下行通讯系统及其指令下传方法

技术领域

本发明涉及随钻测控技术领域，特别涉及一种随钻测控系统下行通讯系统及其指令下传方法。

背景技术

在钻井技术中，为了高效、准确地完成设计井眼轨迹或随着地层条件实时调整井眼轨迹，地面设备需要实时监控井下仪器状态，必须在地面设备和井下测控仪器之间建立有效的通讯。井下测控仪器将测量信息编码后向地面设备发射信号，地面设备接收信号、解码后获取井下仪器的信息，该过程为上行通讯。地面设备将指令编码后向井下仪器发射信号，井下仪器接收信号、解码后获得下发指令，该过程为下行通讯。

目前，下行通讯方式主要通过改变泥浆循环系统的流量，形成脉冲信号。有规律地增大泥浆流量、恢复泥浆流量形成流量正脉冲通讯方式；有规律地减小泥浆流量、恢复泥浆流量形成流量负脉冲通讯方式。正脉冲通讯方式比负脉冲通讯方式抗干扰能力更强。当前，流量负脉冲通讯方式是主要的通讯方式，大部分地面设备只满足一种方式通讯，不能迅速切换通讯方式，缺少灵活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种随钻测控系统下行通讯系统及其指令下传方法，以解决现有技术中正脉冲通讯方式和负脉冲通讯方式不能迅速切换，灵活性不足的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种随钻测控系统下行通讯系统，包括泥浆池、钻机和井下随钻仪器，其特征在于，还包括一号泥浆泵、二号泥浆泵和自动控制管汇；一号泥浆泵和二号泥浆泵的入口与泥浆池连通；自动控制管汇包括第一流入通路、第二流入通路、第一流出通路、第二流出通路、泄流通路和总流入通路；一号泥浆泵的出口与第一流入通路的入口连通，第一流入通路的出口与总流入通路的入口连通，第一流出通路的入口与第一流入通路的入口连通；二号泥浆泵的出口与第二流入通路的入口连通，第二流入通路的出口与总流入通路的入口连通，第二流出通路的入口与第二流入通路的入口连通；第一流出通路和第二流出通路的出口与泄流通路的入口连通，泄流通路的出口与泥浆池连通；总流入通路的出口与钻机连接。

进一步的，第一流入通路包括第一流入通路连接管路、串联于第一流入通路连接管路中的第一单向阀和设置于第一流入通路连接管路的第一压力表；第一单向阀靠近第一流入通路的出口，第一压力表靠近第一流入通路的入口。

进一步的，第二流入通路包括第二流入通路连接管路、串联于第二流入通路连接管路中的第二单向阀和设置于第二流入通路连接管路的第二压力表；第二单向阀靠近第二流入通路的出口，第二压力表靠近第二流入通路的入口。

进一步的，第一流出通路中串联有第一控制阀；第二流出通路中串联有第二控制阀；泄流通路包括流出连接管路和串联于流出连接管路的节流阀。

进一步的，泄流通路中串联有第一节流阀和第二节流阀，第一节流阀靠近泄流通路的入口；第一节流阀为宽幅调节阀；第二节流阀为窄幅调节阀。

进一步的，随钻测控系统下行通讯系统还包括立压表，立压表与总流入通路连通。

本发明的另一方面，提出了一种使用随钻测控系统下行通讯系统的下传指令方法，即一号泥浆泵单泵循环状态可以转换为流量正脉冲指令下传状态，也可将状态转换至一号泥浆泵单泵循环状态,其步骤如下：

一号泥浆泵单泵循环状态：开启一号泥浆泵，二号泥浆泵关闭，关闭第一控制阀、第二控制阀，此时泥浆从泥浆池依次经一号泥浆泵、第一流入通路、总流入通路进入钻机，并从井筒通环空返回至井口后返回至泥浆池；

一号泥浆泵单泵循环状态转换为流量正脉冲指令下传状态：

S1.在一号泥浆泵单泵循环状态下，根据所需正脉冲增加的流量设置二号泥浆泵的参数；

S2.打开第二控制阀，将第一节流阀和第二节流阀全开；

S3.开启二号泥浆泵，二号泥浆泵排出的泥浆依次经第二流入通路连接管、第二流出通路和泄流通路进入泥浆池，调节第一节流阀和第二节流阀，使第二压力表的数值小于立压表的数值并使第二单向阀关闭；

S4.控制第二控制阀的开启和关闭，第二控制阀开启时，二号泥浆泵排出的泥浆会全部进入泄流通路，压力稳定后，第二压力表的数值小于立压表的数值，第二单向阀关闭，此时仅有一号泥浆泵排出的泥浆进入总流入通路，第二控制阀关闭时，二号泥浆泵排出的泥浆经过第二流入通路进入总流入通路，增大流量，从而实现总流入的泥浆流量恢复和增加的变化；上述过程产生一个流量正脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量正脉冲指令下传；

S5.井下随钻仪器的传感器检测到进入到钻机的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量正脉冲指令下传状态恢复至一号泥浆泵单泵循环状态：关闭二号泥浆泵、第二控制阀即可。

本发明的第三方面，提出了一种使用随钻测控系统下行通讯系统的下传指令方法，即一号泥浆泵单泵循环状态可以转换为流量负脉冲指令下传状态，也可将状态转换至一号泥浆泵单泵循环状态,其步骤如下：

一号泥浆泵单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态：

S1.在一号泥浆泵单泵循环状态下，根据流量脉冲信号设置所需泄流至泥浆池的流量，调节第一节流阀和第二节流阀至所需开度；

S2.控制第一控制阀的开启和关闭，第一控制阀开启时，一号泥浆泵排出的泥浆的一部分会分流至第一流出通路后进入泄流通路并返至泥浆池，另一部分进入总流入通路，使进入钻机的总流量减少，第一控制阀关闭时，一号泥浆泵排出的泥浆全部进入总流入通路，进入钻机的总流量恢复；上述过程产生一个流量负脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量负脉冲指令下传；

S3.井下随钻仪器的传感器检测到进入到钻机的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量负脉冲指令下传状态恢复至一号泥浆泵单泵循环状态：关闭第一控制阀即可。

本发明的第四方面，提出了一种使用随钻测控系统下行通讯系统的下传指令方法，即二号泥浆泵单泵循环状态可以转换为流量正脉冲指令下传状态，也可将状态转换至二号泥浆泵单泵循环状态,其步骤如下：

二号泥浆泵单泵循环状态：开启二号泥浆泵，一号泥浆泵关闭，关闭第一控制阀、第二控制阀，此时泥浆从泥浆池依次经二号泥浆泵、第二流入通路、总流入通路进入钻机，并从井筒通环空返回至井口后返回至泥浆池；

二号泥浆泵单泵循环状态转换为流量正脉冲指令下传状态：

S1.在二号泥浆泵单泵循环状态下，根据所需正脉冲增加的流量设置一号泥浆泵的参数；

S2.打开第一控制阀，将第一节流阀和第二节流阀全开；

S3.开启一号泥浆泵，一号泥浆泵排出的泥浆依次经第一流入通路连接管、第一流出通路和泄流通路进入泥浆池，根据立压表的数值调节第一节流阀和第二节流阀，使第二压力表的数值小于立压表的数值并使第二单向阀关闭；

S4.控制第一控制阀的开启和关闭，第一控制阀开启时，一号泥浆泵排出的泥浆会全部进入泄流通路，压力稳定后，第一压力表的数值小于立压表的数值，第一单向阀关闭，此时仅有二号泥浆泵排出的泥浆进入总流入通路，第一控制阀关闭时，一号泥浆泵排出的泥浆经过第一流入通路进入总流入通路，增大流量，从而实现总流入的泥浆流量恢复和增加的变化；上述过程产生一个流量正脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量正脉冲指令下传；

S5.井下随钻仪器的传感器检测到进入到钻机的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量正脉冲指令下传状态恢复至二号泥浆泵单泵循环状态：关闭一号泥浆泵、第一控制阀即可。

本发明的第五方面，提出了一种使用随钻测控系统下行通讯系统的下传指令方法，即二号泥浆泵单泵循环状态可以转换为流量负脉冲指令下传状态，也可将状态转换至二号泥浆泵单泵循环状态,其步骤如下：

二号泥浆泵单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态：

S1.在二号泥浆泵单泵循环状态下，根据流量脉冲信号设置所需泄流至泥浆池的流量，调节第一节流阀和第二节流阀至所需开度；

S2.控制第二控制阀的开启和关闭，第二控制阀开启时，二号泥浆泵排出的泥浆的一部分会分流至第二流出通路后进入泄流通路并返至泥浆池，另一部分进入总流入通路，使进入钻机的总流量减少，第二控制阀关闭时，二号泥浆泵排出的泥浆全部进入总流入通路，进入钻机的总流量恢复；上述过程产生一个流量负脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量负脉冲指令下传；

S3.井下随钻仪器的传感器检测到进入到钻机的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量负脉冲指令下传状态恢复至二号泥浆泵单泵循环状态：关闭第二控制阀即可。

本发明的第三方面，提出了一种使用随钻测控系统下行通讯系统的下传指令方法，即可由双泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态，也可将状态转换至双泵循环状态,其步骤如下：

双泵循环状态：一号泥浆泵、二号泥浆泵开启，第一控制阀、第二控制阀关闭；泥浆从泥浆池经一号泥浆泵进入第一流入通路、经二号泥浆泵进入第二流入通路，然后汇入总流入通路后进入钻机，并从井筒通环空返回至井口后返回至泥浆池；

双泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态：执行一号泥浆泵单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态的步骤或执行二号泥浆泵单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态的步骤；

流量负脉冲指令下传状态转换为双泵循环状态：关闭第一控制阀和第二控制阀即可。

综合上述技术方案，本发明所能实现的技术效果在于：

本发明提供的一种随钻测控系统下行通讯系统，包括泥浆池、钻机和井下随钻仪器，其特征在于，还包括一号泥浆泵、二号泥浆泵、自动控制管汇。一号泥浆泵和二号泥浆泵的入口与泥浆池连通。

自动控制管汇包括第一流入通路、第一流出通路、第二流入通路、第二流出通路、泄流通路和总流入通路。一号泥浆泵的出口与第一流入通路的入口连通，第一流入通路的出口与总流入通路的入口连通，第一流出通路的入口与第一流入通路的入口连通；二号泥浆泵的出口与第二流入通路的入口连通，第二流入通路的出口与总流入通路的入口连通，第二流出通路的入口与第二流入通路的入口连通；第一流出通路和第二流出通路的出口与泄流通路的入口连通，泄流通路的出口与泥浆池连通；总流入通路的出口与钻机连接。

由于本发明提供的一种随钻测控系统下行通讯系统通过一号泥浆泵将泥浆从泥浆池抽出后经第一流入通路、总流入通路进入钻机，并从井筒通环空返回至井口后返回至泥浆池，实现一号泥浆泵单泵循环状态，此时第一流出通路、二号泥浆泵、第二流入通路第二流出通路和泄流通路均关闭。

在一号泥浆泵单泵循环状态下开启第一流出通路，使一部分泥浆经第一流出通路和泄流通路返回泥浆池，此时进入总流入通路的流量减少，根据编码信息所需的时间间隔反复开启和关闭第一流出通路，井下随钻仪器根据泥浆的流量和压力变化获得下传指令信息，实现负脉冲通讯方式。

在一号泥浆泵单泵循环状态下，开启二号泥浆泵，使二号泥浆泵排出的泥浆经第二流入通路进入总流入通路，增加进入钻机的泥浆的流量。此时打开第二流出通路，则二号泥浆泵排出的泥浆经第二流出通路、泄流通路返回泥浆池，进入总流入通路的流量恢复至一号泥浆泵单泵流量。根据编码信息所需的时间间隔反复开启和关闭第二流出通路，井下随钻仪器根据泥浆的流量和压力变化获得下传指令信息，实现正脉冲通讯方式。

通过对一号泥浆泵、二号泥浆泵、第一流出通路和第二流出通路的控制，可迅速实现正负脉冲通讯方式的变化。在井深较浅、干扰因素较少时使用负脉冲通讯方式，在井深较深、干扰因素较多时使用正脉冲通讯方式，实现节约能量的同时保证通讯质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的随钻测控系统下行通讯系统的结构示意图。

图标：1-泥浆池；2-钻机；3-井下随钻仪器；4-一号泥浆泵；5-二号泥浆泵，6-第一流入通路；7-第二流入通路；8-第一流出通路；9-第二流出通路；10-泄流通路；11-总流入通路；12-立压表；13-控制器；14-计算机；601-第一流入通路连接管路；602-第一压力表；603-第一单向阀；604-第一手动阀；701-第二流入通路连接管路；702-第二压力表；703-第二单向阀；704-第二手动阀；801-第一控制阀；802-第三手动阀；901-第二控制阀；902-第四手动阀；1001-第一节流阀；1002-第二节流阀；1003-流出连接管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

现有随钻测控系统下行通讯系统存在正脉冲通讯方式和负脉冲通讯方式不能迅速切换，灵活性不足的问题。

有鉴于此，本发明提供了一种本发明提供的一种随钻测控系统下行通讯系统，包括泥浆池1、钻机2和井下随钻仪器3，其特征在于，还包括一号泥浆泵4、二号泥浆泵5、自动控制管汇。一号泥浆泵4和二号泥浆泵5的入口与泥浆池1连通。

自动控制管汇包括第一流入通路6、第一流出通路8、第二流入通路7、第二流出通路9、泄流通路10和总流入通路11。一号泥浆泵4的出口与第一流入通路6的入口连通，第一流入通路6的出口与总流入通路11的入口连通，第一流出通路8的入口与第一流入通路6的入口连通；二号泥浆泵5的出口与第二流入通路7的入口连通，第二流入通路7的出口与总流入通路11的入口连通，第二流出通路9的入口与第二流入通路7的入口连通；第一流出通路8和第二流出通路9的出口与泄流通路10的入口连通，泄流通路10的出口与泥浆池1连通；总流入通路11的出口与钻机2连接。

由于本发明提供的一种随钻测控系统下行通讯系统通过一号泥浆泵4将泥浆从泥浆池1抽出后经第一流入通路6、总流入通路11进入钻机2，并从井筒通环空返回至井口后返回至泥浆池1，实现一号泥浆泵4单泵循环状态，此时第一流出通路8、二号泥浆泵5、第二流入通路7第二流出通路9和泄流通路10均关闭。

在一号泥浆泵4单泵循环状态下开启第一流出通路8，使一部分泥浆经第一流出通路8和泄流通路10返回泥浆池1，此时进入总流入通路11的流量减少，根据编码信息所需的时间间隔反复开启和关闭第一流出通路8，井下随钻仪器3根据泥浆的流量和压力变化获得下传指令信息，实现负脉冲通讯方式。

在一号泥浆泵4单泵循环状态下，开启二号泥浆泵5，使二号泥浆泵5排出的泥浆经第二流入通路7进入总流入通路11，增加进入钻机2的泥浆的流量。此时打开第二流出通路9，则二号泥浆泵5排出的泥浆经第二流出通路9、泄流通路10返回泥浆池1，进入总流入通路11的流量恢复至一号泥浆泵4单泵流量。根据编码信息所需的时间间隔反复开启和关闭第二流出通路9，井下随钻仪器3根据泥浆的流量和压力变化获得下传指令信息，实现正脉冲通讯方式。

通过对一号泥浆泵4、二号泥浆泵5、第一流出通路8和第二流出通路9的控制，可迅速实现正负脉冲通讯方式的变化。在井深较浅、干扰因素较少时使用负脉冲通讯方式，在井深较深、干扰因素较多时使用正脉冲通讯方式，实现节约能量的同时保证通讯质量。

以下结合附图1对本实施例提供的随钻测控系统下行通讯系统的结构进行详细说明：

本实施例提供的可选方案中，第一流入通路6包括第一流入通路6连接管路601、串联于第一流入通路6连接管路601中的第一单向阀603和设置于第一流入通路6连接管路601的第一压力表602；第一单向阀603靠近第一流入通路6的出口，第一压力表602靠近第一流入通路6的入口。

第二流入通路7包括第二流入通路7连接管路701、串联于第二流入通路7连接管路701中的第二单向阀703和设置于第二流入通路7连接管路701的第二压力表702；第二单向阀703靠近第二流入通路7的出口，第二压力表702靠近第二流入通路7的入口。

第一流出通路8中串联有第一控制阀801；第二流出通路9中串联有第二控制阀901；泄流通路10包括流出连接管路1003和串联于流出连接管路1003的节流阀。

第一控制阀801和第二控制阀901可以是气动阀、液动阀、电动阀等，优选为气动阀，气动阀反应迅速，使用成本低。

优选的，泄流通路10中串联有第一节流阀1001和第二节流阀1002，第一节流阀1001靠近泄流通路10的入口；第一节流阀1001为宽幅调节阀，调节范围较大；第二节流阀1002为窄幅调节阀，调节精度较高。

第一节流阀1001和第二节流阀1002可以为气动阀、液动阀、电动阀等，优选为气动阀，气动阀反应迅速，使用成本低。

进一步的，本实施例提供的随钻测控系统下行通讯系统还包括立压表12，立压表12与总流入通路11连通。

进一步的，本实施例提供的随钻测控系统下行通讯系统还包括控制器13和计算机14，控制器13通过信号线与第一控制阀801的驱动器、第二控制阀901的驱动器、第一节流阀1001的驱动器、第二节流阀1002的驱动器、第一压力表602、第二压力表702立压表12连接。计算机14与控制器13通过信号线连接，通过控制器13接收压力数据，并控制节流阀、气动阀的动作。

进一步的，计算机14通过控制器13与一号泥浆泵4、二号泥浆泵5相连，控制泥浆泵的工作状态。

可选的，本实施例提供的随钻测控系统下行通讯系统还包括第一手动阀604，第二手动阀704，第三手动阀802和第四手动阀902。

第一手动阀604串联于第一流入通路6连接管路601并设置于第一压力表602和第一单向阀603之间；第二手动阀704串联于第二流入通路7连接管路701并设置于第二压力表702和第二单向阀703之间；第三手动阀802设置于第一流出通路8并与第一控制阀801串联，且第三手动阀802靠近第一流出通路8的入口；第四手动阀902设置于第二流出通路9并与第二控制阀901串联，且第四手动阀902靠近第二流出通路9的入口。

第一手动阀604，第二手动阀704，第三手动阀802和第四手动阀902所在的通路在工作时有泥浆通过时，需要将相应的手动阀打开，手动阀对通路起到保护、缓冲的作用，减缓流体冲击，同时有利于检修。

本实施例提供的随钻测控系统下行通讯系统有五种下传指令方法，并可根据使用情况在五种方法之间自由切换，其方法如下：

方法一：

一号泥浆泵4单泵循环状态可以转换为流量正脉冲指令下传状态，也可将状态转换至一号泥浆泵4单泵循环状态,其步骤如下：

一号泥浆泵4单泵循环状态：开启一号泥浆泵4，二号泥浆泵5关闭，第一手动阀604开启，第二手动阀704、第三手动阀802、第四手动阀902关闭，其他阀门可处于半开启状态，便于切换状态，迅速调整，此时泥浆从泥浆池1依次经一号泥浆泵4、第一流入通路6、总流入通路11进入钻机2，并从井筒通环空返回至井口后经其他管路返回至泥浆池1。

一号泥浆泵4单泵循环状态转换为流量正脉冲指令下传状态：

S1.在一号泥浆泵4单泵循环状态下，根据所需正脉冲增加的流量设置二号泥浆泵5的参数。

S2.打开第二手动阀704，观察第二压力表702的数据，若压力值没有快速增长，说明第二单向阀703正常，可防止泥浆反向流动，否则需进行检修；打开第四手动阀902、第二控制阀901，将第一节流阀1001和第二节流阀1002全开。

S3.开启二号泥浆泵5，二号泥浆泵5排出的泥浆依次经第二流入通路7连接管、第二流出通路9和泄流通路10进入泥浆池1，计算机14根据立压表12的数值调节第一节流阀1001和第二节流阀1002，使第二压力表702的数值小于立压表12的数值并使第二单向阀703关闭；

S4.通过计算机14控制第二控制阀901的开启和关闭，第二控制阀901开启时，二号泥浆泵5排出的泥浆会全部进入泄流通路10，压力稳定后，第二压力表702的数值小于立压表12的数值，第二单向阀703关闭，此时仅有一号泥浆泵4排出的泥浆进入总流入通路11，第二控制阀901关闭时，二号泥浆泵5排出的泥浆经过第二流入通路7进入总流入通路11，增大流量，从而实现总流入的泥浆流量恢复和增加的变化；上述过程产生一个流量正脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量正脉冲指令下传。

S5.井下随钻仪器3的传感器检测到进入到钻机2的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量正脉冲指令下传状态恢复至一号泥浆泵4单泵循环状态：关闭二号泥浆泵5、第四手动阀902、第二手动阀704即可。

方法二：

一号泥浆泵4单泵循环状态可以转换为流量负脉冲指令下传状态，也可将状态转换至一号泥浆泵4单泵循环状态,其步骤如下：

一号泥浆泵4单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态：

S1.在一号泥浆泵4单泵循环状态下，根据流量脉冲信号设置所需泄流至泥浆池1的流量，计算机14调节第一节流阀1001和第二节流阀1002至所需开度；关闭第一控制阀801，打开第三手动阀802。

S2.通过计算机14控制第一控制阀801的开启和关闭，第一控制阀801开启时，一号泥浆泵4排出的泥浆的一部分会分流至第一流出通路8后进入泄流通路10并返至泥浆池1，另一部分进入总流入通路11，使进入钻机2的总流量减少，第一控制阀801关闭时，一号泥浆泵4排出的泥浆全部进入总流入通路11，进入钻机2的总流量恢复；上述过程产生一个流量负脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量负脉冲指令下传；

S3.井下随钻仪器3的传感器检测到进入到钻机2的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量负脉冲指令下传状态恢复至一号泥浆泵4单泵循环状态：关闭第三手动阀802即可。

方法三：

二号泥浆泵5单泵循环状态可以转换为流量正脉冲指令下传状态，也可将状态转换至二号泥浆泵5单泵循环状态,其步骤如下：

二号泥浆泵5单泵循环状态：开启二号泥浆泵5，一号泥浆泵4关闭，第二手动阀704开启，第一手动阀604、第三手动阀802、第四手动阀902关闭，其他阀门可处于半开启状态，便于切换状态，迅速调整，此时泥浆从泥浆池1依次经二号泥浆泵5、第二流入通路7、总流入通路11进入钻机2，并从井筒通环空返回至井口后经其他管路返回至泥浆池1；

二号泥浆泵5单泵循环状态转换为流量正脉冲指令下传状态：

S1.在二号泥浆泵5单泵循环状态下，根据所需正脉冲增加的流量设置一号泥浆泵4的参数；

S2.打开第一手动阀604，观察第一压力表602的数据，若压力值没有快速增长，说明第一单向阀603正常，可防止泥浆反向流动，否则需进行检修；打开第三手动阀802、第一控制阀801，将第一节流阀1001和第二节流阀1002全开；

S3.开启一号泥浆泵4，一号泥浆泵4排出的泥浆依次经第一流入通路6连接管、第一流出通路8和泄流通路10进入泥浆池1，计算机14根据立压表12的数值调节第一节流阀1001和第二节流阀1002，使第二压力表702的数值小于立压表12的数值并使第二单向阀703关闭；

S4.通过计算机14控制第一控制阀801的开启和关闭，第一控制阀801开启时，一号泥浆泵4排出的泥浆会全部进入泄流通路10，压力稳定后，第一压力表602的数值小于立压表12的数值，第一单向阀603关闭，此时仅有二号泥浆泵5排出的泥浆进入总流入通路11，第一控制阀801关闭时，一号泥浆泵4排出的泥浆经过第一流入通路6进入总流入通路11，增大流量，从而实现总流入的泥浆流量恢复和增加的变化；上述过程产生一个流量正脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量正脉冲指令下传；

S5.井下随钻仪器3的传感器检测到进入到钻机2的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量正脉冲指令下传状态恢复至二号泥浆泵5单泵循环状态：关闭一号泥浆泵4、第三手动阀802、第一手动阀604即可。

方法四：

二号泥浆泵5单泵循环状态可以转换为流量负脉冲指令下传状态，也可将状态转换至二号泥浆泵5单泵循环状态,其步骤如下：

二号泥浆泵5单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态：

S1.在二号泥浆泵5单泵循环状态下，根据流量脉冲信号设置所需泄流至泥浆池1的流量，计算机14调节第一节流阀1001和第二节流阀1002至所需开度；关闭第二控制阀901，打开第四手动阀902。

S2.通过计算机14控制第二控制阀901的开启和关闭，第二控制阀901开启时，二号泥浆泵5排出的泥浆的一部分会分流至第二流出通路9后进入泄流通路10并返至泥浆池1，另一部分进入总流入通路11，使进入钻机2的总流量减少，第二控制阀901关闭时，二号泥浆泵5排出的泥浆全部进入总流入通路11，进入钻机2的总流量恢复；上述过程产生一个流量负脉冲，依照编码信息所需的时间间隔重复上述过程，完成流量负脉冲指令下传；

S3.井下随钻仪器3的传感器检测到进入到钻机2的泥浆的流量和压力变化，根据编解码协议完成解码，获得下传指令信息；

流量负脉冲指令下传状态恢复至二号泥浆泵5单泵循环状态：关闭第四手动阀902即可。

方法五：

由双泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态，也可将状态转换至双泵循环状态,其步骤如下：

双泵循环状态：一号泥浆泵4、二号泥浆泵5开启，第一手动阀604、第二手动阀704开启，第三手动阀802、第四手动阀902关闭，其他阀门可处于半开启状态，便于切换状态，迅速调整；泥浆从泥浆池1经一号泥浆泵4进入第一流入通路6、经二号泥浆泵5进入第二流入通路7，然后汇入总流入通路11后进入钻机2，并从井筒通环空返回至井口后经其他管路返回至泥浆池1；

双泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态：执行一号泥浆泵4单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态的步骤或执行二号泥浆泵5单泵循环状态转换为流量负脉冲指令下传状态的步骤；

流量负脉冲指令下传状态转换为双泵循环状态：关闭第三手动阀802和第四手动阀902即可。

本实施例的可选方案中，取消手动阀，可由计算机14实现全自动控制，此时第一控制阀801需替代第三手动阀802和第二控制阀901需替代第四手动阀902起切断相应通路的作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。