DE102011081870A1 - System and method for signal transmission in boreholes - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System (9) und ein Verfahren zur Signalübertragung in Bohrlöchern (1) mit wenigstens einem Sender (10), mit wenigstens einem Repeater (12) und mit wenigstens einem Empfänger (11) jeweils als Signalübertragungs-Einrichtung, wobei der wenigstens eine Repeater (12) ausgebildet ist zum Verstärken von Signalen zwischen dem wenigstens einem Sender (10) und dem wenigstens einem Empfänger (11).The present invention relates to a system (9) and a method for transmitting signals in boreholes (1) having at least one transmitter (10), at least one repeater (12) and at least one receiver (11) each as a signal transmission device, wherein the at least one repeater (12) is configured to amplify signals between the at least one transmitter (10) and the at least one receiver (11).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Signalübertragung in Bohrlöchern mit wenigstens einem Sender und mit wenigstens einem Empfänger jeweils als Signalübertragungs-Einrichtung, wobei der wenigstens eine Sender ausgebildet ist Signale zu senden und der wenigstens eine Empfänger ausgebildet ist die Signale zu empfangen. The present invention relates to a system and a method for transmitting signals in boreholes with at least one transmitter and at least one receiver each as signal transmission means, wherein the at least one transmitter is adapted to transmit signals and the at least one receiver is formed the signals to receive.

Das Bohren und der Betrieb von Bohrlöchern sind wichtig um z.B. Wasser, Öl oder Gas zu fördern. Bei der Bohrung und beim Betrieb von Bohrlöchern sind unterschiedliche Messwerte aus dem Inneren des Bohrloches für das Bohren oder den Betrieb entscheidend. Dazu gehören z.B. Druck und/oder Temperatur. Die Messungen erfolgen entlang des Bohrlochs und/oder am unteren Ende der Bohrung. Vom Ort der Messung ausgehend müssen die Messwerte als Signal aus dem Bohrloch auf die Erdoberfläche transportiert bzw. übermittelt werden, um eine Datenverarbeitung und Datenauswertung zu ermöglichen. Eine Signalübermittlung über lange Strecken in tiefen Bohrlöchern ist jedoch schwierig. The drilling and operation of wells are important to e.g. To pump water, oil or gas. When drilling and operating wells, different measurements from inside the well are critical to drilling or operation. These include e.g. Pressure and / or temperature. The measurements are taken along the borehole and / or at the lower end of the borehole. Starting from the location of the measurement, the measured values must be transported or transmitted as a signal from the borehole to the earth's surface in order to enable data processing and data evaluation. However, signal transmission over long distances in deep wells is difficult.

Ein direkter Transport von Daten mit Hilfe von Signalen durch Bohrlöcher erfolgt in der Regel kabelgebunden. Ein kabelloser Transport z.B. über Radiofrequenzen ist ebenfalls bekannt. Diese Techniken erreichen jedoch ihre technischen Grenzen bei Bohrtiefen von mehr als 3000m. Eine zuverlässige Steuerung von z.B. Pumpen und ein zuverlässiger Transport von Messwerten aus dem Bohrloch heraus ist mit den bekannten direkten Techniken bei Bohrtiefen größer 3000m mit erheblichem Aufwand verbunden. So müssen die Signale mit hohen Intensitäten gesendet werden und Kabel sehr dick ausgelegt werden, was bei den räumlichen Verhältnissen in Bohrlöchern auf Grenzen stößt. Ein ungestörter, zuverlässiger Transport von Signalen ist mit den bekannten direkten Techniken bei Bohrtiefen größer 3000m nicht zu gewährleisten. A direct transport of data by means of signals through holes is usually wired. A wireless transport e.g. about radio frequencies is also known. However, these techniques reach their technical limits at drilling depths of more than 3000m. Reliable control of e.g. Pumping and reliable transport of measured values out of the borehole is associated with the known direct techniques for drilling depths greater than 3000m with considerable effort. So the signals have to be sent with high intensities and cables have to be made very thick, which limits the spatial conditions in boreholes. An undisturbed, reliable transport of signals can not be guaranteed with the known direct techniques for drilling depths greater than 3000m.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein System und ein Verfahren zur Signalübertragung in bzw. über Bohrlöcher mit großen Tiefen anzugeben, insbesondere Tiefen größer 3000m. Insbesondere ist es Aufgabe ein System und ein Verfahren anzugeben, welche eine sichere und zuverlässige Signalübertragung auch über große Entfernungen in Bohrlöchern erlauben. Object of the present invention is therefore to provide a system and a method for signal transmission in or over wells with large depths, especially depths greater than 3000m. In particular, it is an object to provide a system and a method which allow safe and reliable signal transmission even over long distances in boreholes.

Die angegebene Aufgabe wird bezüglich des Systems zur Signalübertragung in Bohrlöchern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens zur Signalübertragung in Bohrlöchern mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. The stated object is achieved with respect to the system for transmitting signals in boreholes with the features of claim 1 and with respect to the method for signal transmission in boreholes with the features of claim 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems und Verfahrens zur Signalübertragung in Bohrlöchern gehen aus den jeweils zugeordneten abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können die Merkmale der Nebengeordneten Ansprüche untereinander und mit Merkmalen der Unteransprüche und Merkmale der Unteransprüche untereinander kombiniert werden. Advantageous embodiments of the system according to the invention and method for signal transmission in boreholes will be apparent from the respectively associated dependent subclaims. In this case, the features of the ancillary claims can be combined with each other and with features of the subclaims and features of the subclaims.

Das erfindungsgemäße System zur Signalübertragung in Bohrlöchern umfasst wenigstens einen Sender und wenigstens einen Empfänger jeweils als Signalübertragungs-Einrichtung, wobei der wenigstens eine Sender ausgebildet ist Signale zu senden und der wenigstens eine Empfänger ausgebildet ist die Signale zu empfangen. Weiterhin ist wenigstens ein Repeater als Signalübertragungs-Einrichtung umfasst, welcher ausgebildet ist die Signale zwischen dem wenigstens einem Sender und dem wenigstens einem Empfänger zu verstärken. The system according to the invention for transmitting signals in boreholes comprises at least one transmitter and at least one receiver in each case as a signal transmission device, wherein the at least one transmitter is designed to transmit signals and the at least one receiver is designed to receive the signals. Furthermore, at least one repeater is included as a signal transmission device, which is designed to amplify the signals between the at least one transmitter and the at least one receiver.

Durch die Verwendung eines Repeaters ist eine sichere und zuverlässige Signalübertragung auch über große Entfernungen in Bohrlöchern möglich. Im Gegensatz zu einer direkten Signalübertragung zwischen Sender und Empfänger ist der Repeater in dem Signalweg zwischengeschaltet. Abhängig der zu überbrückenden Signalwege können auch mehrere Repeater verwendet werden, z.B. mit regelmäßigem Abstand voneinander. Die Repeater sorgen für eine Signalverstärkung und damit ermöglichen eine Erhöhung des Abstands zwischen Sender und Empfänger bei sicherem und zuverlässigem Datentransport. Ein Repeater empfängt das Signal und sendet es mit höherer Intensität als er das Signal empfangen hat weiter. Zusätzlich kann ein Repeater einen Rauschfilter enthalten, um Störsignale herauszufiltern und nicht weiterzugeben. The use of a repeater enables safe and reliable signal transmission even over long distances in boreholes. In contrast to a direct signal transmission between transmitter and receiver, the repeater is interposed in the signal path. Depending on the signal paths to be bridged, several repeaters may also be used, e.g. at regular intervals from each other. The repeaters provide signal amplification and thus allow an increase in the distance between transmitter and receiver for secure and reliable data transport. A repeater receives the signal and transmits it with higher intensity than it received the signal. In addition, a repeater may include a noise filter to filter out spurious signals and not pass them on.

Das System kann wenigstens ein elektrisches Kabel für eine Signal-Übertragung umfassen, und/oder das System kann ein akustisches System zur Signalübertragung umfassen, und/oder das System kann ein System zur Signalübertragung mit Funkfrequenzen umfassen und/oder das System kann ein optisches System zur Signalübertragung umfassen. Es sind alle möglichen Datenübertragungsarten verwendbar. So können unter Umständen elektrische Kabel bei den rauen Bedingungen in Bohrlöchern eine Datenübertragung ermöglichen. Aber z.B. auch akustische Signalübertragungen können eine sichere Datenübertragung über große Entfernungen in Bohrlöchern ergeben. The system may include at least one electrical cable for signal transmission, and / or the system may include an acoustic system for signal transmission, and / or the system may include a radio frequency signal transmission system and / or the system may be an optical system for Include signal transmission. All possible data transmission types can be used. For example, electrical cables may allow data transmission in harsh conditions in wellbores. But e.g. Also acoustic signal transmissions can provide secure data transmission over long distances in boreholes.

Wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung kann ausgebildet sein, kabellos mit Energie versorgt zu werden. Gerade bei Verwendung von kabellosen Signalübertragungsverfahren ist eine jeweilige ortsnahe Energieversorgung der Signalübertragungs-Einrichtungen, insbesondere der Repeater, Sender und/oder Empfänger, ohne Kabelverbindung mit einer externen Energieversorgung vorteilhaft bis hin zu zwingend erforderlich, abhängig der Entfernung der Signalübertragungs-Einrichtungen voneinander und von einer verwendbaren möglichen externen Strom-/Spannungsquelle bzw. Energieversorgungseinrichtung. At least one signal transmission device can be designed to be supplied with power wirelessly. Especially when using wireless signal transmission method is a respective local power supply of the signal transmission devices, in particular the repeaters, Transmitter and / or receiver, without cable connection with an external power supply advantageous up to mandatory, depending on the distance of the signal transmission devices from each other and from a usable possible external power / voltage source or power supply device.

Wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung, insbesondere wenigstens ein Repeater, kann ausgebildet sein, über Batterie und/oder wenigstens einen thermoelektrischen Generator und/oder wenigstens einen Generator zur Nutzung von Vibrationsenergie und/oder wenigstens eine Turbine und/oder wenigstens ein Piezo-Element mit Energie versorgt zu werden. Diese Methoden können unter anderem zu einer sicheren Energieversorgung der Signalübertragungs-Einrichtung führen. At least one signal transmission device, in particular at least one repeater, may be formed via battery and / or at least one thermoelectric generator and / or at least one generator for using vibration energy and / or at least one turbine and / or at least one piezo element with energy to be supplied. Among other things, these methods can lead to a secure power supply of the signal transmission device.

Der Energieverbrauch von Signalübertragungs-Einrichtungen kann in einem Bereich von 5 bis 10mW liegen. Bei diesem Energieverbrauch sind keine großen Leistungen notwendig, um die Signalübertragungs-Einrichtung mit Energie zu versorgen. Die zuvor beschriebenen Methoden zu Energieversorgung sind ausreichend um die benötigte Leistung bereitzustellen. The power consumption of signal transmission devices can range from 5 to 10mW. With this power consumption, no large power is needed to power the signal transmission device. The power supply methods described above are sufficient to provide the required power.

Wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung kann an eine Bohreinrichtung, insbesondere ein Bohrgestänge elektrisch angeschlossen sein, insbesondere über die eine Bohreinrichtung an die elektrische Masse. Dadurch ist es möglich die wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung derart auszubilden, dass über eine einadrige Leitung, insbesondere im Inneren der Bohreinrichtung, Signale übertragen werden können. At least one signal transmission device can be electrically connected to a drilling device, in particular a drill pipe, in particular via the one drilling device to the electrical ground. This makes it possible to form the at least one signal transmission device such that signals can be transmitted via a single-core line, in particular in the interior of the drilling device.

Eine elektrische Steck- oder Schraubverbindung kann zwischen verschiedenen Segmenten einer Bohreinrichtung, insbesondere eines Bohrgestänges, für einen Signaltransport über Segmentgrenzen hinweg vorgesehen sein. Es kann auch eine kabellose, insbesondere eine Funk- oder akustische Signalverbindung zwischen verschiedenen Segmenten einer Bohreinrichtung, insbesondere eines Bohrgestänges, für einen Signaltransport über Segmentgrenzen hinweg vorgesehen sein. An electrical plug-in or screw connection can be provided between different segments of a drilling device, in particular a drill string, for signal transport across segment boundaries. It may also be a wireless, in particular a radio or acoustic signal connection between different segments of a drilling device, in particular a drill string, be provided for signal transport across segment boundaries away.

Die Signale können kodiert sein. So können z.B. die Signale zwischen Sender und Empfänger analog einem Morsesignal kodiert sein oder digitale Signalfolgen umfassen. Dies ermöglicht eine digitale Datenübertragung, welche zuverlässiger ist als eine analoge Datenübertragung. Digitale Daten sind nach der Übertragung auch einfach digital weiterzuverarbeiten und auszuwerten. The signals can be coded. Thus, e.g. the signals between transmitter and receiver are encoded analogously to a Morse signal or comprise digital signal sequences. This enables digital data transmission, which is more reliable than analog data transmission. Digital data are also easy to process and evaluate digitally after transmission.

Der Empfänger kann am oder nahe einem Eingang zum Bohrloch angeordnet sein. Dies bedeutet er ist an der Erdoberfläche angeordnet. Dort ist die direkte Datenverarbeitung und Auswertung möglich oder von dort aus kann eine einfache Datenübertragung mit Hilfe von Kabeln oder per Funk für eine Auswertung an einem anderen Ort erfolgen. The receiver may be located at or near an entrance to the wellbore. This means it is located on the earth's surface. There, the direct data processing and evaluation is possible or from there can be a simple data transmission by means of cables or by radio for an evaluation at another location.

Der wenigstens eine Sender kann am oder nahe einem Monitoring-System im Bohrloch angeordnet sein, und ausgebildet sein Daten, welche vom Monitoring-System gemessen werden, zu übermitteln. Dadurch können Messwerte wie Druck und/oder Temperatur z.B. von einer Bohrspitze im Inneren des Bohrlochs an die Erdoberfläche übermittelt werden. The at least one transmitter may be located at or near a downhole monitoring system and configured to communicate data measured by the monitoring system. As a result, measured values such as pressure and / or temperature, e.g. transmitted from a drill bit inside the borehole to the earth's surface.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Signalübertragung in Bohrlöchern umfasst, dass ein zuvor beschriebenes System verwendet wird. Die Signale können kodiert werden, insbesondere vom wenigstens einen Sender, kodiert gesendet werden, und dekodiert werden vom wenigstens einen Empfänger oder kodiert weitergeleitet und/oder verarbeitet werden, wobei der wenigstens eine Repeater die Intensität der Signale im Signalweg zwischen dem wenigstens einen Sender und dem wenigstens einen Empfänger verstärkt. The method according to the invention for transmitting borehole signals comprises the use of a previously described system. The signals may be encoded, in particular transmitted by the at least one transmitter, encoded and decoded by the at least one receiver or encoded and / or processed, the at least one repeater controlling the intensity of the signals in the signal path between the at least one transmitter and the transmitter reinforced at least one receiver.

Als Intensität und/oder Amplitude und/oder zeitliche Reihenfolge und/oder zeitlichen Abstände der Signale können Werte verwendet werden, welche von Störeinflüssen, insbesondere Bohr-, Pump- und/oder elektromagnetischen Störfeldeinflüssen unterschieden werden. As intensity and / or amplitude and / or time sequence and / or time intervals of the signals values can be used, which are distinguished from interference, in particular drilling, pumping and / or electromagnetic Störfeldeinflüssen.

Die mit dem Verfahren zur Signalübertragung in Bohrlöchern verbundenen Vorteile sind analog den Vorteilen, welche zuvor im Bezug auf das System zur Signalübertragung in Bohrlöchern beschrieben wurden. The advantages associated with the downhole signal transmission method are analogous to the advantages previously described with respect to the downhole signal transmission system.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Preferred embodiments of the invention with advantageous developments according to the features of the dependent claims are explained in more detail with reference to the single figure, but without being limited thereto.

Es wird in der Figur dargestellt: It is shown in the figure:

1 eine schematische Schnittdarstellung längst einem Bohrloch 1 mit Bohrgestänge 2 und einem Sender 10, Repeater 12 und Empfänger 11. 1 a schematic sectional view long a borehole 1 with drill pipe 2 and a transmitter 10 , Repeater 12 and receiver 11 ,

In der 1 ist ein Bohrloch 1 als Längsschnitt schematisch gezeigt. Die Abmessungen sind der Übersichtlichkeit halber vereinfacht dargestellt und entsprechen nicht den realen Abmessungen eines Bohrlochs. In dem Bohrloch 1 ist ein Bohrgestänge 2 zum fördern von z.B. Erdöl angeordnet. Alternativ, der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt, kann das Bohrgestänge 2 auch zum Erstellen einer Bohrung, d.h. Bohren, oder zur Förderung von Fluiden wie z.B. Gas ausgelegt sein. In the 1 is a borehole 1 shown schematically as a longitudinal section. The dimensions are shown in a simplified manner for the sake of clarity and do not correspond to the real dimensions of a borehole. In the borehole 1 is a drill string 2 arranged to promote, for example, petroleum. Alternatively, not shown in the figure for the sake of simplicity, the drill pipe can 2 also be designed for creating a hole, ie drilling, or for the promotion of fluids such as gas.

Das Bohrgestänge 2 umfasst ein Monitoring-System 3, einen Pumpmotor 4, einen Protektor 5 für den Pumpmotor 4, ein Rohrsystem 6 zum Pumpen und ein Pumpgehäuse 7 mit einem Gasseperator 8. Dieser Aufbau eines Bohrgestänges 2 entspricht dem Stand der Technik. Am Ende des Bohrgestänges 2, welches sich oberhalb der Erdoberfläche befindet, wird ein Öl/Wasser/Gas-Gemisch in einem Leitungssystem von der Bohrung zur weiteren Verarbeitung abgeleitet. The drill pipe 2 includes a monitoring system 3 , a pump motor 4 , a protector 5 for the pump motor 4 , a pipe system 6 for pumping and a pump housing 7 with a gas pedal 8th , This construction of a drill string 2 corresponds to the state of the art. At the end of the drill string 2 , which is located above the surface of the earth, an oil / water / gas mixture in a conduit system is derived from the well for further processing.

An dem Bohrgestänge 2 ist ein erfindungsgemäßes System 9 zur Signalübertragung in Bohrlöchern 1 mit einem Sender 10 und einem Empfänger 11 angeordnet. Zwischen dem Sender 10 und dem Empfänger 11 ist am Bohrgestänge 2 ein Repeater 12 angeordnet. Alternativ, der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt, kann der Sender 10, Empfänger 11 und Repeater 12 auch im Bohrgestänge 2 integriert sein. Es kann bei kurzen Signalwegen auch auf den Repeater 12 verzichtet werden oder bei sehr langen Signalwegen können abhängig der Bohrgestängelänge 2 mehrere Repeater 12 verwendet werden. At the drill pipe 2 is a system according to the invention 9 for signal transmission in boreholes 1 with a transmitter 10 and a receiver 11 arranged. Between the transmitter 10 and the receiver 11 is at the drill pipe 2 a repeater 12 arranged. Alternatively, not shown in the figure for the sake of simplicity, the transmitter 10 , Receiver 11 and repeaters 12 also in the drill pipe 2 be integrated. It can also be used on the repeater for short signal paths 12 can be dispensed with or with very long signal paths depending on the Bohrgestängelänge 2 several repeaters 12 be used.

Der Sender 10 ist nahe dem Monitoring-System 3 angeordnet und bekommt die zu übertragenden Daten von dem Monitoring-System 3. Ein Monitoring-System 3 kann wie in der Figur dargestellt am Grund der Bohrung angeordnet sein, oder an einer anderen Position, abhängig der benötigten Informationen und Messorte. Es können auch mehrere Monitoring-Systeme 3 verwendet werden. Das Monitoring-System 3 misst an seiner Position z.B. Druck und Temperatur und wandelt diese in elektrische Signale um. The transmitter 10 is close to the monitoring system 3 arranged and gets the data to be transmitted from the monitoring system 3 , A monitoring system 3 can be arranged as shown in the figure at the bottom of the hole, or at another position, depending on the information and locations required. There may also be multiple monitoring systems 3 be used. The monitoring system 3 For example, it measures pressure and temperature at its position and converts them into electrical signals.

Die elektrischen Signale werden an den Sender 10 per Kabel elektrisch oder optisch übermittelt und von diesem kodiert. Der Sender 10 wandelt die elektrischen Signale in zu übertragende Signale um und übermittelt diese über Kabel oder z.B. über das Bohrgestängematerial, insbesondere ein Metall. Ein Repeater 12 empfängt dieses Signal und verstärkt es, d.h. sendet es mit einer höheren Intensität. Dadurch können Dämpfungen in der Signalübermittlung kompensiert werden. The electrical signals are sent to the transmitter 10 transmitted by cable electrically or optically and coded by this. The transmitter 10 converts the electrical signals into signals to be transmitted and transmits them via cables or eg via the drill string material, in particular a metal. A repeater 12 receives this signal and amplifies it, ie sends it with a higher intensity. As a result, attenuations in the signal transmission can be compensated.

Ein Empfänger 11 ist am oberen Ende des Bohrloches 1 am Bohrgestänge 2 angeordnet und empfängt das Signal des Senders 10. Das Signal wird vom Empfänger 11 z.B. in ein elektrisches, optisches oder Funksignal umgewandelt und zu einer Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Dort können die Signale verarbeitet und somit die Messwerte ausgewertet werden. Alternativ kann eine Datenverarbeitung auch direkt am Empfänger 11 erfolgen. A receiver 11 is at the top of the hole 1 at the drill pipe 2 arranged and receives the signal of the transmitter 10 , The signal is from the receiver 11 For example, converted into an electrical, optical or radio signal and transmitted to a data processing device. There, the signals can be processed and thus the measured values can be evaluated. Alternatively, data processing can also be done directly at the receiver 11 respectively.

Bei einer Ausführung der Datenübermittlung in beide Richtungen, bei welcher jeder Sender 10 auch als Empfänger 11 arbeitet und umgekehrt, ist über das System 9 zur Signalübertragung in Bohrlöchern eine Regelung von Einrichtungen im Bohrloch 1 möglich. So können z.B. Einrichtungen wie ein Bohrkopf und/oder eine Pumpe gesteuert oder geregelt werden. In one embodiment of the data transmission in both directions, in which each transmitter 10 also as a receiver 11 works and vice versa, is about the system 9 for signaling in boreholes, a regulation of facilities in the borehole 1 possible. For example, devices such as a drill head and / or a pump can be controlled or regulated.

Damit Umgebungseinflüsse z.B. beim Bohren oder bei einer Förderung die Datenübertragung zwischen einem Sender 10 und einem Empfänger 11 nicht stören, werden die Signale kodiert, mit einer ausgewählten Frequenz und Amplitude abgegeben, welche angepasst ist an die Methode und das Material der Übertragung und die Länge des Übertragungsweges. Bei Verwendung von mehreren Sendern 10 und/oder bei Verwendung von mehreren Repeatern 12, können diese einen gerätespezifischen Kode bei der Datenübermittlung abgeben. Dadurch können z.B. bei Verwendung von nur einer elektrischen Leitung Signale unterschiedlicher Geräte unterschieden werden. So kann vermieden werden, dass Signale eines Senders 10 bzw. Repeaters 12 die Signale eines anderen Senders 10 bzw. Repeaters 12 überlagern. Alternativ oder zusätzlich können auch unterschiedliche Frequenzen verwendet werden oder ein zeitlicher Abstand zwischen gesendeten Signalen entsprechend lang gewählt werden. So that environmental influences, eg when drilling or when conveying the data transmission between a transmitter 10 and a receiver 11 do not disturb, the signals are coded, delivered at a selected frequency and amplitude, which is adapted to the method and the material of the transmission and the length of the transmission path. When using multiple transmitters 10 and / or using multiple repeaters 12 , these can provide a device-specific code during data transmission. As a result, for example, when using only one electrical line signals of different devices can be distinguished. This can avoid having signals from a transmitter 10 or repeaters 12 the signals of another station 10 or repeaters 12 overlap. Alternatively or additionally, different frequencies can be used or a time interval between transmitted signals can be chosen correspondingly long.

Verschieden, zuvor beschriebene Ausführungsformen können untereinander und mit Ausführungsformen, bekannt aus dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z.B. zusätzliche Schritte oder Verfahren, bekannt aus der Kabelgebundenen- oder Funk-Datenübertragung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen System 9 eingesetzt werden. Unterschiedliche Anordnungen von Sendern 10, Repeatern 12 und Empfängern 11 sind möglich. Verfahren der Datenübertragung können verschiedene, aus dem Stand der Technik bekannte Kodierungs- und/oder Portionierungs-Verfahren sowie Übermittlungsverfahren umfassen, welche auf das erfindungsgemäße Übermitteln von Daten über lange Wege mit Hilfe von Repeatern angewendet werden. Various embodiments described above may be combined with each other and with prior art embodiments known in the art. Thus, for example, additional steps or methods known from the cable or wireless data transmission in connection with the inventive method and the inventive system 9 be used. Different arrangements of transmitters 10 , Repeaters 12 and receivers 11 are possible. Methods of data transmission may include various coding and / or portioning methods known in the art, as well as transmission methods applied to the inventive transmission of data over long distances by means of repeaters.

Claims (14)

System (9) zur Signalübertragung in Bohrlöchern (1) mit wenigstens einem Sender (10) und mit wenigstens einem Empfänger (11) jeweils als Signalübertragungs-Einrichtung, wobei der wenigstens eine Sender (10) ausgebildet ist Signale zu senden und der wenigstens eine Empfänger (11) ausgebildet ist die Signale zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Repeater (12) als Signalübertragungs-Einrichtung umfasst ist, der ausgebildet ist die Signale zwischen dem wenigstens einem Sender (10) und dem wenigstens einem Empfänger (11) zu verstärken. System ( 9 ) for signal transmission in boreholes ( 1 ) with at least one transmitter ( 10 ) and at least one receiver ( 11 ) each as a signal transmission device, wherein the at least one transmitter ( 10 ) is adapted to send signals and the at least one receiver ( 11 ) is adapted to receive the signals, characterized in that at least one repeater ( 12 ) is included as a signal transmission device, which is formed, the signals between the at least one Transmitter ( 10 ) and the at least one receiver ( 11 ) to reinforce. System (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System (9) wenigstens ein elektrisches Kabel für eine Signal-Übertragung umfasst, und/oder dass das System (9) ein akustisches System zur Signalübertragung umfasst, und/oder dass das System (9) ein System zur Signalübertragung mit Funkfrequenzen umfasst und/oder dass das System (9) ein optisches System zur Signalübertragung umfasst. System ( 9 ) according to claim 1, characterized in that the system ( 9 ) comprises at least one electrical cable for a signal transmission, and / or that the system ( 9 ) comprises an acoustic system for signal transmission, and / or that the system ( 9 ) comprises a radio frequency signal transmission system and / or that the system ( 9 ) comprises an optical system for signal transmission. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung ausgebildet ist, kabellos mit Energie versorgt zu werden. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one signal transmission device is designed to be supplied with power wirelessly. System (9) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung, insbesondere wenigstens ein Repeater (12), ausgebildet ist, über Batterie und/oder wenigstens einen thermoelektrischen Generator und/oder wenigstens einen Generator zur Nutzung von Vibrationsenergie und/oder wenigstens eine Turbine und/oder wenigstens ein Piezo-Element mit Energie versorgt zu werden. System ( 9 ) according to claim 3, characterized in that at least one signal transmission device, in particular at least one repeater ( 12 ), is designed to be powered by battery and / or at least one thermoelectric generator and / or at least one generator for using vibration energy and / or at least one turbine and / or at least one piezoelectric element with energy. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung einen Energieverbrauch im Bereich von 5 bis 10mW aufweist. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one signal transmission device has a power consumption in the range of 5 to 10mW. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung an eine Bohreinrichtung, insbesondere ein Bohrgestänge (2) elektrisch angeschlossen ist, insbesondere über die eine Bohreinrichtung an die elektrische Masse. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one signal transmission device to a drilling device, in particular a drill string ( 2 ) is electrically connected, in particular via a drilling device to the electrical ground. System (9) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Signalübertragungs-Einrichtung ausgebildet ist, über eine einadrige Leitung, insbesondere im Inneren der Bohreinrichtung, Signale zu übertragen. System ( 9 ) according to claim 6, characterized in that the at least one signal transmission device is designed to transmit signals via a single-core line, in particular in the interior of the drilling device. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Steck- oder Schraubverbindung zwischen verschiedenen Segmenten einer Bohreinrichtung, insbesondere eines Bohrgestänges (2), für einen Signaltransport über Segmentgrenzen hinweg vorgesehen ist und/oder dass eine kabellose, insbesondere eine Funk- oder akustische Signalverbindung zwischen verschiedenen Segmenten einer Bohreinrichtung, insbesondere eines Bohrgestänges (2), für einen Signaltransport über Segmentgrenzen hinweg vorgesehen ist. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical plug-in or screw connection between different segments of a drilling device, in particular a drill string ( 2 ), is provided for a signal transport across segment boundaries and / or that a wireless, in particular a radio or acoustic signal connection between different segments of a drilling device, in particular a drill string ( 2 ), is provided for signal transport across segment boundaries. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale kodiert sind. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the signals are coded. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (11) am oder nahe einem Eingang zum Bohrloch (1) angeordnet ist. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver ( 11 ) at or near an entrance to the wellbore ( 1 ) is arranged. System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sender (10) am oder nahe einem Monitoring-System (3) im Bohrloch (1) angeordnet ist, und ausgebildet ist Daten, welche vom Monitoring-System (3) gemessen werden, zu übermitteln. System ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one transmitter ( 10 ) at or near a monitoring system ( 3 ) in the borehole ( 1 ), and data formed by the monitoring system ( 3 ) to be transmitted. Verfahren zur Signalübertragung in Bohrlöchern (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein System (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verwendet wird. Method for transmitting signals in boreholes ( 1 ), characterized in that a system ( 9 ) is used according to one of the preceding claims. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale kodiert werden, insbesondere vom wenigstens einen Sender (10), kodiert gesendet werden, und dekodiert werden vom wenigstens einen Empfänger (11) oder kodiert weitergeleitet und/oder verarbeitet werden, wobei der wenigstens eine Repeater (12) die Intensität der Signale im Signalweg zwischen dem wenigstens einen Sender (10) und dem wenigstens einen Empfänger (11) verstärkt. Method according to Claim 12, characterized in that the signals are coded, in particular by the at least one transmitter ( 10 ), encoded, and decoded by at least one receiver ( 11 ) or coded forwarded and / or processed, wherein the at least one repeater ( 12 ) the intensity of the signals in the signal path between the at least one transmitter ( 10 ) and the at least one receiver ( 11 ) strengthened. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Intensität und/oder Amplitude und/oder zeitliche Reihenfolge und/oder zeitlichen Abstände der Signale Werte verwendet werden, welche von Störeinflüssen, insbesondere Bohr-, Pump- und/oder elektromagnetischen Störfeldeinflüssen unterschieden werden. Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that as intensity and / or amplitude and / or temporal sequence and / or time intervals of the signals values are used which of disturbing influences, in particular drilling, pumping and / or electromagnetic Störfeldeinflüssen be differentiated.
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