EA012202B1 - Способы и системы надёжного и точного определения глубины каротажного кабеля в стволе скважины - Google Patents

Abstract

Это изобретение относится, в общем, к измерению глубины скважинного инструмента, такого как каротажный инструмент, или ему подобного, в стволе скважины. Варианты осуществления настоящего изобретения могут предусматривать расположение передатчиков вдоль каротажного кабеля, который может использоваться для подвешивания и перемещения скважинного инструмента в стволе скважины, где передатчики могут располагаться вдоль каротажного кабеля в заранее заданных местоположениях. Считывающее устройство может располагаться в опорной точке и может осуществлять считывание данных, когда передатчик проходит через опорную точку, и эта информация может использоваться для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины. Вдобавок, это изобретение предусматривает комбинирование измерений глубины от передатчиков с измерениями посредством ролика глубиномера каротажной станции с фрикционным контактом с каротажным кабелем и/или измерениями времени прохождения оптических импульсов по оптоволоконному кабелю, соединенному с каротажным кабелем, для точного и надежного измерения глубины каротажного кабеля в стволе скважины.

Description

Настоящее изобретение относится, в общем, к измерению глубины для скважинных инструментов, таких как каротажные зонды и им подобные, и, более конкретно, но не ограничиваясь этим, к использованию пассивных и/или активных информаторов, размещенных вдоль каротажного кабеля подвешивания скважинного инструмента в стволе скважины для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины. Вдобавок, это изобретение предусматривает комбинирование измерений глубины от пассивных и/или активных информаторов с измерениями роликами глубиномера каротажной станции, находящимися во фрикционном контакте с каротажным кабелем, и/или измерениями времени прохождения оптических импульсов по оптоволоконному кабелю, соединенному с каротажным кабелем для точного и надежного измерения глубины кабеля в стволе скважины, в котором ролики глубиномера каротажной станции могут предусматривать измерения каротажного кабеля между пассивными и/или активными информаторами, а измерение времени прохождения импульса может предусматривать, помимо прочего, измерение удлинения кабельной линии.

Уровень техники изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способы и системы для определения глубины спуска каротажного кабеля в стволе скважины, проходящем сквозь толщу пород. В частности, но не ограничиваясь этим, изобретение описывает использование пассивных и/или активных информаторов, таких как метки радиочастотной идентификации, передатчики, материалы с высокой удельной электропроводностью и/или тому подобного, размещенных по длине каротажного кабеля для обеспечения взаимодействия и/или реагирования на устройства, способные дистанционно взаимодействовать с пассивными и/или активными информаторами, такие как приемопередатчик, антенна, цепь обработки данных сигнала, катушка индуктивности с питанием от переменного тока и тому подобные, для определения длины каротажного кабеля в стволе скважины. Информаторы, располагаемые вдоль каротажного кабеля, могут быть отвечающими/реагирующими, по сути, создавать связь между каротажным кабелем и удаленным устройством. Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают использование отвечающих/интерактивных информаторов, которые являются надежными и могут соединяться с каротажным кабелем и, конкретно, но не ограничиваясь этим, могут соединяться под слоем бронирования каротажного кабеля для обеспечения того, чтобы отвечающие/реагирующие информаторы поддерживали свою способность отвечать/реагировать при использовании на месторождении.

В варианте осуществления настоящего изобретения передатчики распределяются вдоль каротажного кабеля через заранее заданные интервалы. Передатчики могут осуществлять связь с устройствами, выполненными с возможностью взаимодействия с передатчиками, такими как приемопередатчик, антенна, цепь обработки данных сигнала и тому подобными, когда передатчики проходят через точку измерения. Точка измерения может быть любым местоположением, выбранным для измерения перемещения каротажного кабеля в ствол и/или из ствола скважины, и устройство, способное к взаимодействию с передатчиком, может быть выполнено с возможностью обеспечения ограничения взаимодействия только передатчиками, находящимися в точке измерения или непосредственной близости от нее. В нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения передатчики могут быть как пассивными, так и активными метками радиочастотной идентификации, а устройство взаимодействия может являться радиочастотным передатчиком, антенной, скомбинированной с компьютерным процессором сигнала и/или тому подобным. В других вариантах осуществления изобретения материалы с удельной электропроводностью, более высокой, чем у каротажного кабеля, такие как медь, золото, серебро, металлы с высокой электропроводностью и тому подобное, или зоны каротажного кабеля, обработанные для придания им свойств высокой электропроводности, могут располагаться вдоль длины каротажного кабеля для обеспечения взаимодействия с интерактивным устройством, которое может представлять собой катушку индуктивности из электрического проводника с питанием от источника переменного тока. Для данного изобретения термины «токопроводящий» и «электропроводящий» могут использоваться с возможностью взаимной замены.

В некоторых аспектах материалы с высокой электропроводностью и/или зоны с высокой электропроводностью могут группироваться вместе и логически располагаться на каротажном кабеле для обеспечения передачи информации от каротажного кабеля на интерактивное устройство. Информация, хранящаяся в группировке/расположении материалов с высокой электропроводностью и/или зонах с высокой электропроводностью, может однозначно идентифицировать группу информаторов с высокой электропроводностью и/или зон с высокой электропроводностью для интерактивного устройства, и/или расстояние от конкретного местоположения на каротажном кабеле до местоположения установки группы информаторов с высокой электропроводностью и/или зон с высокой электропроводностью. В других аспектах отвечающими/интерактивными информаторами на каротажном кабеле могут являться метки радиочастотной идентификации, которые могут хранить и выдавать данные на интерактивное устройство, такие как однозначная идентификация метки радиочастотной идентификации и/или расстояние от конкретного местоположения на каротажном кабеле до местоположения установки каждой из меток радиочастотной идентификации. В нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения передатчики, токопроводящие информаторы/зоны и/или тому подобное могут располагаться вдоль каротажного кабеля, находящегося в условиях воздействия растягивающего усилия/температуры, воспроизводящих

- 1 012202 условия практического использования каротажного кабеля.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения измерения от пассивных и/или активных информаторов могут комбинироваться с измерениями от ролика глубиномера каротажной станции и/или набора роликов глубиномера каротажной станции, находящихся во фрикционном контакте с каротажным кабелем. В таких вариантах осуществления изобретения расстояния между местами расположения пассивных и/или активных информаторов на каротажном кабеле могут быть заданными. В дополнительных вариантах осуществления изобретения каротажный кабель может быть выполнен с возможностью включения в себя оптоволоконного кабеля в комбинации с пассивными и/или активными информаторами. При этом могут выполняться измерения времени прохождения оптических импульсов, пропускаемых по оптоволоконному кабелю, и может измеряться удлинение каротажного кабеля. В еще нескольких дополнительных вариантах осуществления изобретения измерения от пассивных и/или активных информаторов и измерения удлинения по времени прохождения пучка света могут комбинироваться с измерениями от ролика (роликов) глубиномера каротажной станции для создания системы измерения глубины каротажного кабеля в стволе скважины, которая является и надежной, и точной.

Краткое оптсание чертежей

Настоящее изобретение описывается вместе с прилагаемыми фигурами:

на фиг. 1 показан в виде схемы каротажный кабель, соединенный с метками радиочастотной идентификации и оптоволоконным кабелем, при этом каротажный кабель находится в контакте с системой ролика глубиномера каротажной станции и может использоваться для подвешивания скважинного инструмента в стволе скважины, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показана блок-схема бронированного каротажного кабеля, соединенного с отвечающим информатором, и считывающее устройство, выполненное с возможностью взаимодействия с отвечающим информатором, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 3 показана блок-схема считывающего устройства для регистрации и/или считывания данных с отвечающих информаторов, распределенных вдоль каротажного кабеля, согласно варианту ссуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4 показана блок-схема бронированного каротажного кабеля, соединенного с множеством отвечающих информаторов, логически расположенных на каротажном кабеле, и считывающего устройства, выполненного с возможностью взаимодействия с множеством отвечающих информаторов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций способа измерения глубины для каротажного кабеля согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На прилагаемых фигурах одинаковые составные части и/или признаки могут иметь одинаковую ссылочную маркировку. Дополнительно, различные составные части одного типа могут различаться по черточке, следующей за ссылочной маркировкой, и второй маркировке, которая отличается среди одинаковых составных частей. Если в описании изобретения используется только первая ссылочная маркировка, описание применимо к любой из одинаковых составных частей, имеющих одинаковую первую ссылочную маркировку, вне зависимости от второй ссылочной маркировки.

Подробное описание изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения создают способы и системы для определения глубины каротажного кабеля в стволе скважины, проходящем сквозь толщу пород. В частности, но не ограничивая этим, изобретение описывает использование пассивных и/или активных информаторов, таких как метки радиочастотной идентификации, передатчики, материалы с высокой электропроводностью и/или зоны с высокой электропроводностью, и/или тому подобного, расположенных по длине каротажного кабеля для обеспечения взаимодействия и/или реагирования на устройства, способные к дистанционному взаимодействию с пассивными и/или активными информаторами, такими как приемопередатчик, антенна, цепь обработки сигнала, катушка индуктивности с питанием от переменного тока и тому подобным, для определения длины каротажного кабеля в стволе скважины. Информаторы, расположенные по длине каротажного кабеля, могут быть отвечающими и/или реагирующими для обеспечения связи между каротажным кабелем и удаленным устройством. Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают использование отвечающих/интерактивных информаторов, которые являются надежными и могут соединяться с каротажным кабелем и в частности, но не ограничиваясь этим, могут соединяться с каротажным кабелем под слоем его бронирования для обеспечения того, чтобы чувствительность информаторов поддерживалась в отвечающих информаторах при использовании на месторождении. В дополнение к этому, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система измерений с пассивными/активными информаторами может комбинироваться с системой измерения роликом глубиномера каротажной станции и системой измерения с оптоволоконным кабелем для измерения глубины каротажного кабеля в стволе скважины.

В следующем описании даются конкретные детали для обеспечения глубокого понимания вариантов осуществления изобретения. Однако обычным специалистам в области техники должно быть понятно, что при практическом применении вариантов осуществления изобретения эти детали могут отсутствовать. Например, электрические цепи могут быть показаны на блок схемах так, чтобы не затенять вари

- 2 012202 анты осуществления изобретения ненужными деталями. В других случаях, хорошо известные электрические цепи, процессы, алгоритмы, конструкции и технологии могут показываться без ненужных деталей, чтобы избежать затенения вариантов осуществления изобретения.

Также указано, что варианты осуществления изобретения могут описываться, как способ, показанный в виде блок-схемы последовательности операций, схемы технологического процесса, схемы потоков данных, структурной схемы или блок-схемы. Хотя блок-схема последовательности операций описывает операции, как последовательный процесс, многие операции могут выполняться параллельно или одновременно. Вдобавок, может изменяться порядок операций. Процесс заканчивается, когда завершены его операции, но может иметь дополнительные операции, не показанные на фигуре. Процесс может соответствовать способу, функции, процедуре, стандартной подпрограмме, подпрограмме и тому подобному. Когда процесс соответствует функции, его окончание соответствует возврату функции к вызывающей функции или основной функции.

В дополнение к этому, варианты осуществления изобретения могут реализовываться с помощью аппаратного обеспечения, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения, микропрограммного обеспечения, кода микрокоманды, языка описания аппаратных средств или любых их комбинаций. При реализации в программном обеспечении, встроенном программном обеспечении, микропрограммном обеспечения, кодах микрокоманд, код программы или регистр сегмента команд для выполнения необходимых задач может храниться в машиночитаемом носителе, в таком как носитель информации. Компьютерный процессор (процессоры) могут выполнять необходимые задачи. Регистр сегмента команд может представлять процедуру, функцию, стандартную подпрограмму, подпрограмму, стандартную программу, программу, модуль, пакет программного обеспечения, класс или любую комбинацию инструкций, структур данных или операторов программы. Регистр сегмента команд может соединяться с другим регистром сегмента команд или жестко смонтированной схемой посредством отправки и/или приема информации, данных, поправок, параметров или содержимого памяти. Информация, данные, поправки, параметры могут отправляться, направляться или передаваться через любое подходящее средство, включающее в себя совместное использование памяти, передачу сообщений, передачу маркера, сетевые передачи и тому подобное.

На фиг. 1 показан в виде схемы каротажный кабель, соединенный с метками радиочастотной идентификации и оптоволоконным кабелем, при этом каротажный кабель находится в контакте с системой ролика глубиномера каротажной станции и может использоваться для подвешивания скважинного инструмента в стволе скважины согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Показанный на фигуре 1 каротажный подъемник 10 на грузовом автомобиле, или его аналог, может использоваться, чтобы наматывать и сматывать бронированный каротажный кабель 15 при спуске и подъеме в стволе 20 скважины. В некоторых аспектах бронированный каротажный кабель 15 может соединяться со скважинным инструментом 17 и обеспечивать перемещение скважинного инструмента 17 в стволе 20 скважины. Установка в нужное положение скважинного инструмента 17 в стволе 20 скважины обеспечивается роликом 19 установки в нужное положение, или его аналогом, выполненным с возможностью совершения маневров скважинного инструмента 17 в стволе 20 скважины.

В варианте осуществления настоящего изобретения может использоваться один или несколько роликов 25 глубиномера каротажной станции для фрикционного сцепления с поверхностью бронированного каротажного кабеля 15 и может предусматриваться для вращения роликов 25 глубиномера каротажной станции. Вращение роликов 25 глубиномера каротажной станции может обеспечивать генерирование электрического выходного сигнала, информационного сигнала или тому подобного, и эти выходные данные/сигнал могут представлять длину бронированного каротажного кабеля 15, проходящего в контакте с роликами 25 глубиномера каротажной станции. В некоторых аспектах ролики 25 глубиномера каротажной станции могут измерять длину бронированного каротажного кабеля 15, входящего в ствол 20 скважины, и/или длину бронированного каротажного кабеля 15, выходящего из ствола 20 скважины.

Хотя ролики 25 глубиномера каротажной станции способны к прямому измерению бронированного каротажного кабеля 15, проходящего с фрикционным контактом с роликами 25 глубиномера каротажной станции, они не обеспечивают точных измерений. Ролики 25 глубиномера каротажной станции могут изнашиваться и испытывать биение или проскальзывание при использовании, что, в свою очередь, может увеличить измеренную роликами 25 глубиномера каротажной станции длину. Вдобавок, нарастание материалов на поверхности и налипание или нагрев подшипников могут быть причинами, отражающимися на уменьшении длины, измеренной роликами.

По длине бронированного каротажного кабеля 15 располагается множество меток 30 радиочастотной идентификации, которые могут регистрироваться при прохождении мимо детектора (не показан). Детектор может располагаться на устье ствола 20 скважины или в любом другом опорном положении, выбранном оператором в качестве опорной точки, для выполнения определения длины бронированного каротажного кабеля 15, прошедшего мимо опорной точки, то есть, опорная точка может быть местоположением, расположенным на известном расстоянии от устья ствола 20 скважины, или тому подобным. В некоторых аспектах детектор может считывать идентификационный сигнал с каждой из меток 30 радиочастотной идентификации, и этот идентификационный сигнал может отправляться на компьютерный

- 3 012202 процессор (не показан), и идентификационный сигнал может сравниваться с базой данных для определения положения каждой из меток 30 радиочастотной идентификации на бронированном каротажном кабеле 15. Положение меток 30 радиочастотной идентификации на бронированном каротажном кабеле 15, зарегистрированное детектором, может использоваться для определения длины бронированного каротажного кабеля 15 в стволе скважины.

В варианте осуществления настоящего изобретения оптоволоконный кабель 33 (только для наглядности схематически показанный отделенным от бронированного каротажного кабеля 15) может объединяться и/или комбинироваться с бронированным каротажным кабелем 15. В некоторых аспектах настоящего изобретения по оптоволоконному кабелю 33 могут передаваться оптические импульсы, и длина бронированного каротажного кабеля 15 может точно оцениваться по регистрируемому времени прохождения оптического импульса и скорости света импульса в оптоволоконном кабеле. В некоторых аспектах оптический импульс может передаваться вниз по оптоволоконному кабелю 33, отражаться назад от конца оптоволоконного кабеля 33, ближнего к скважинному инструменту 17, и регистрироваться на детекторе, расположенном в опорной точке. По времени прохождения оптического импульса и местоположению точки приложения оптического импульса к оптоволоконному кабелю 33 и опорных точек может определяться длина бронированного каротажного кабеля 15 в стволе 20 скважины.

Оптическая скорость оптического импульса в оптоволоконном кабеле 33 зависит от температуры оптоволоконного кабеля 33 и местного механического напряжения в оптоволоконном кабеле 33. Технологии восприятия распределенной температуры могут использоваться для определения температур, воздействующих на оптоволоконный кабель 33 в стволе 20 скважины, и поправочные температурные коэффициенты, соответствующие обнаруженным температурам, могут использоваться для корректировки измерений времени прохождения импульсов согласно действию температуры. Фактически, сам оптоволоконный кабель 33 может использоваться как система восприятия распределенной температуры, поскольку обратное рассеивание оптического импульса, проходящего по оптоволоконному кабелю 33, может иметь характеристики, зависящие от температуры, и может замеряться в местоположениях вдоль оптоволоконного кабеля 33 для анализа температуры. Коэффициенты поправки на механическое напряжение могут определяться экспериментально и/или теоретически согласно различным факторам, включающим в себя вес скважинного инструмента 17, размеры бронированного каротажного кабеля 15 и тому подобное. Компьютерный процессор (не показан) может принимать данные времени прохождения оптического импульса и данные от роликов 25 глубиномера каротажной станции и/или меток 30 радиочастотной идентификации и может обрабатывать данные длины бронированного каротажного кабеля 15 в стволе скважины, удлинение бронированного каротажного кабеля 15 и тому подобное. Время прохождения оптического импульса по длине бронированного каротажного кабеля 15 может обеспечивать только определение общей длины оптоволоконного кабеля 33. Поэтому, чтобы получить дополнительные данные, ряд дифракционных решеток 36 может располагаться по длине бронированного каротажного кабеля 15. Таким образом может замеряться время прохождения оптических импульсов, по сегментам бронированного каротажного кабеля 15, и может выводиться длина и/или удлинение этих сегментов из времени прохождения сегмента и данных измерения длины сегмента, полученных от роликов 25 глубиномера каротажной станции и/или меток 30 радиочастотной идентификации. В некоторых аспектах дифракционные решетки 36 могут устанавливаться с 1000 футовыми интервалами на бронированном каротажном кабеле 15. Метки 30 радиочастотной идентификации могут устанавливаться на бронированном каротажном кабеле 15 в местоположениях, увязанных с месторасположением дифракционных решеток 36, для создания системы, в которой месторасположение дифракционных решеток 36 на бронированном каротажном кабеле 15 может определяться регистрацией метки 30 радиочастотной идентификации расположенной вместе с дифракционной решеткой.

На длину бронированного каротажного кабеля 15 от поверхности земли до скважинного инструмента 17 может влиять ряд факторов. Только в качестве примера, факторами, влияющими на длину кабеля, являются: упругое удлинение кабеля (не постоянное удлинение), постоянное удлинение кабеля и температурное удлинение кабеля. Упругое удлинение, в принципе, является функцией растягивающего усилия. Таким образом, для кабеля данного размера и конструкции, упругое удлинение может определяться эмпирически посредством растяжения кабеля и физического измерения изменения его длины для упругого удлинения, как функции растягивающего усилия. Формулы удлинения и таблицы, соотносящие упругое удлинение и растягивающее усилие, известны и могут использоваться для подсчета упругого удлинения, как функции растягивающего усилия. Постоянное удлинение может корректироваться осуществлением циклов работы кабеля под действием растягивающего усилия достаточное число раз для стабилизации длины кабеля и удаления постоянного удлинения до начала использования кабеля и/или практического применения меток 30 радиочастотной идентификации и/или дифракционных решеток 36. При этом кабель может подвергаться дополнительному постоянному удлинению, если скважинный инструмент и тому подобное с большей массой применяется на кабеле. Удлинение, как функция температуры, может также определяться эмпирически посредством нагревания кабеля до различных температур, приложением растягивающего усилия и определением величины удлинения кабеля, как функции температуры и растягивающего усилия. Эти технологии для определения удлинения могут использоваться для

- 4 012202 вычисления длины бронированного каротажного кабеля 15. Однако в вариантах осуществления настоящего изобретения осуществляется комбинирование измерений от роликов 25 глубиномера каротажной станции, оптоволоконного кабеля 33 и меток 30 радиочастотной идентификации, хотя эти аппроксимирования удлинения могут быть ненужными, и более точное определение длины и удлинения каротажного кабеля может быть возможным без использования расчетных поправочных коэффициентов.

На фиг. 2 показана блок-схема бронированного каротажного кабеля, соединенного с отвечающим информатором и считывающим устройством, выполненным с возможностью взаимодействия с отвечающим информатором, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано, каротажный кабель 210 содержит множество пучков 215 каната, окруженных бронирующим слоем 220. В разведочных и эксплуатационных углеводородных скважинах часто проводятся работы, известные как каротаж скважины. При каротажных работах в скважине в ствол скважины (не показан) может спускаться на конце каротажного кабеля 210 один или несколько скважинных инструментов (не показан) для определения свойств ствола скважины, окружающих геологических пластов и тому подобного. При таких работах каротажный кабель может иметь в своем составе электрические соединения или тому подобное (не показаны), для обеспечения передачи информации от скважинного инструмента в систему сбора данных на поверхности и также может обеспечиваться энергоснабжение и/или прохождение данных с поверхности на скважинный инструмент. Каротажный кабель может перемещаться в стволе скважины посредством барабана лебедки (не показан) и, таким образом, обеспечивать перемещение скважинного инструмента в стволе скважины. Скважинный инструмент 17 может протягиваться через ствол скважины, и могут выполняться непрерывные измерения. Скважинный инструмент может также перемещаться в области в стволе скважины, представляющей интерес для изучения окружающего геологического пласта (пластов). Когда инструмент установлен в области, представляющей интерес, одним из параметров, которые необходимо определить, может являться глубина скважинного инструмента в стволе скважины.

Фактически, измеренная глубина для скважинного инструмента - положение установки скважинного инструмента 17, измеренное вдоль ствола скважины, может очень часто являться самым важным параметром, измеряемым в процессе каротажных работ в скважине. Пучки 215 каната могут обеспечивать прочность каротажного кабеля 210, а бронирующий слой 220 может защищать линии энергоснабжения, линии связи и тому подобное, в каротажном кабеле 210 во время использования каротажного кабеля в стволе скважины. Как описывалось выше, бронирующий слой 220 защищает составные части каротажного кабеля 210, а способы и системы, которыми наносится маркировка или тому подобное на бронирующий слой 220, предназначенные для измерения глубины, не могут обеспечить надежного измерения глубины для каротажного кабеля, поскольку такая маркировка склонна изнашиваться при использовании каротажного кабеля.

В варианте осуществления настоящего изобретения отвечающий информатор 230 может соединяться с каротажным кабелем 210. Отвечающий информатор 230 может быть объектом, материалом или интегрированной зоной каротажного кабеля 210, который является чувствительным, то есть обеспечивает реакцию с возможностью измерения при нахождении вблизи и/или внутри поля переменного электрического тока, света, звуковых волн, волн радиочастоты и тому подобного. В некоторых аспектах отвечающий информатор может являться меткой радиочастотной идентификации, областью на каротажном кабеле 210 или подложкой, соединенной с каротажным кабелем 210, имеющей удельную электропроводность более высокую, чем у материала, содержащегося в каротажном кабеле 210 и/или тому подобным. Отвечающий информатор 230 может располагаться под бронирующим слоем 220 и/или соединяться с бронирующим слоем 220. При расположении под бронирующим слоем 220, отвечающий информатор 230 является защищенным при использовании каротажного кабеля в стволе скважины. При этом надежные отвечающие информаторы, такие как метки радиочастотной идентификации, передатчики и тому подобное, также могут быть способными к надежному использованию без ухудшения чувствительных свойств от износа или тому подобного, когда надежно соединяются с бронирующим слоем 220.

В вариантах осуществления настоящего изобретения считывающее устройство 235 располагается в местоположении 240 считывания. Считывающее устройство 235 может представлять собой приемопередатчик (приемник/передатчик), катушку индуктивности токопроводящей проводки, приемник/излучатель световых импульсов, приемник/излучатель звуковых волн и тому подобное. Оптимальное установка в нужное положение считывающего устройства 235 относительно каротажного кабеля 210 может зависеть от вида считывающего устройства 235 и вида отвечающего информатора 230. Только в качестве примера, для комбинаций, в которых считывающее устройство 235 является радиочастотным приемопередатчиком и отвечающий информатор 230 является меткой радиочастотной идентификации, или считывающее устройство 235 является катушкой индуктивности токопроводящей проводки и отвечающий информатор 230 является электропроводным материалом или зоной, установка в нужное местоположение считывающего устройства 235 относительно каротажного кабеля 210 должна быть порядка метра или менее. Как показано на фиг. 1, местоположение 240 измерения может задавать область вокруг каротажного кабеля 210. Эта область может быть больше или меньше в зависимости от физических характеристик считывающего устройства 235 и отвечающего информатора 230 и/или силы и/или фокусировки средства, используемого для считывания данных с отвечающего информатора 230.

- 5 012202

Метка 30 радиочастотной идентификации является электронным устройством, которое может помещать в память специфические и обычно однозначные данные. Данные, сохраняемые в метке радиочастотной идентификации, могут считываться запрашивающей системой радиочастотного приемопередатчика. Метки радиочастотной идентификации, которые часто относятся и в этом документе относятся к взаимозаменяемым, как передатчики, могут быть активными объектами, с питанием от батарей или тому подобного, или пассивными объектами, которые получают энергию для реагирования на считывающий запрос от радиочастотного поля передатчика, воздействующего на метку радиочастотной идентификации от передатчика. Пассивные метки радиочастотной идентификации могут быть меньше и иметь меньше составных частей, чем активные метки радиочастотной идентификации. Однако для обеспечения достаточного энергоснабжения для работы пассивной метки радиочастотной идентификации передатчик и метка радиочастотной идентификации должны обычно устанавливаться на расстоянии от 1 см до 1 м друг от друга.

Обычно метки радиочастотной идентификации состоят из антенны, или катушки индуктивности, которая может использоваться для отбора энергии радиочастотного излучения для осуществления работы метки радиочастотной идентификации от поля падающей радиочастоты и интегрированной цепи, которая может иметь память с возможностью хранения данных. Поэтому метка радиочастотной идентификации может активироваться радиочастотным полем, и когда метка радиочастотной идентификации входит в радиочастотное поле и, реагируя на активирующее радиочастотное поле, метка радиочастотной идентификации может осуществлять эмиссию данных, хранящихся в метке радиочастотной идентификации, в форме радиочастотного излучения, которое может регистрироваться активирующим приемопередатчиком. Серийно выпускаемые пассивные метки радиочастотной идентификации, как правило, работают на низких частотах, обычно ниже 1 МГц. Низкочастотные метки радиочастотной идентификации обычно используют многовитковую катушку индуктивности, в результате чего метки радиочастотной идентификации имеют весьма существенную толщину. Высокочастотные пассивные метки радиочастотной идентификации, при этом работающие при частотах порядка 1-10 ГГц, могут состоять из катушки индуктивности с единственным витком или даже из плоской антенны и, поэтому могут быть очень компактными.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения отвечающий информатор 230 может представлять собой метку радиочастотной идентификации, которая может соединяться с каротажным кабелем 210. В некоторых аспектах метка радиочастотной идентификации может устанавливаться под бронирующим слоем 220 для обеспечения защиты метки радиочастотной идентификации, когда каротажный кабель 210 используется в стволе скважины. В некоторых аспектах множество меток радиочастотной идентификации могут соединяться по длине каротажного кабеля 210 через замеренные интервалы. Только в качестве примера, для точного расположения меток радиочастотной идентификации каротажный кабель может измеряться при растягивающем усилии, пропорциональном растягивающему усилию, получающемуся, когда скважинный инструмент соединяется с каротажным кабелем 210, и работы с ним проводятся в стволе скважины. При обеспечении того, чтобы каждая метка радиочастотной идентификации сохраняла однозначную последовательность данных, когда каротажный кабель 210 перемещается в ствол скважины и из ствола скважины при работе со скважинным инструментом, метки радиочастотной идентификации перемещаются в местоположение 240 измерений и из него, вблизи считывающего устройства 235, данные меток радиочастотной идентификации считываются считывающим устройством 235, и информация, принятая считывающим устройством 235, может подаваться на компьютерный процессор 250, который может быть выполнен с возможностью определения глубины для скважинного инструмента в стволе скважины по заранее замеренным интервалам между метками радиочастотной идентификации, принятым данным меток радиочастотной идентификации, местоположению 240 измерения относительно ствола скважины и тому подобного. Компьютерный процессор 250 может связываться с базой данных и может сравнивать данные, полученные от метки радиочастотной идентификации, с базой данных для определения точного положения на каротажном кабеле 210 метки радиочастотной идентификации, проходящей через местоположение 240 измерения.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения метки радиочастотной идентификации могут устанавливаться в нужное положение вдоль длины каротажного кабеля 210, и каждая из меток радиочастотной идентификации может напрямую сохранять данные, касающиеся местоположения метки радиочастотной идентификации относительно конца каротажного кабеля 210 или специфического местоположения на каротажном кабеле 210. Альтернативно, каждая метка радиочастотной идентификации может сохранять однозначную идентификацию, и каждая метка радиочастотной идентификации может располагаться через заранее заданные интервалы вдоль каротажного кабеля. При проведении каротажных работ колонна, включающая в себя один или несколько инструментов, может спускаться на конце каротажного кабеля 210, который соединяет инструмент с системой сбора данных на поверхности и обеспечивает энергоснабжение и/или передачу данных с поверхности.

Как рассматривалось выше, манипуляции с каротажным кабелем 210 в стволе скважины могут осуществляться посредством барабана лебедки. В предшествующих способах измерений с помощью каротажного кабеля, глубина скважинного инструмента в стволе скважины оценивалась посредством изме

- 6 012202 рения роликом глубиномера каротажной станции. В таких способах измерения глубины, ролик или ролики глубиномера каротажной станции устанавливаются вблизи барабана лебедки каротажного кабеля, и каротажный кабель 210 проходит с барабана лебедки по ролику глубиномера каротажной станции в ствол скважины. Когда каротажный кабель проходит по ролику глубиномера каротажной станции, это заставляет ролик глубиномера каротажной станции вращаться, тем самым, обеспечивая информацию о количестве каротажного кабеля, прошедшего по ролику глубиномера каротажной станции в ствол скважины. Однако имеется много проблем, которые рассматривались выше, при простом использовании ролика глубиномера каротажной станции для подсчета глубины скважинного инструмента в стволе скважины, поскольку ролик глубиномера каротажной станции может проскальзывать, ролик глубиномера каротажной станции может изнашиваться и в результате менять диаметр, на ролике глубиномера каротажной станции могут собираться отложения на рабочих поверхностях, такие как грязь и/или гудрон и тому подобное. В нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения ролик глубиномера каротажной станции (не показан) может использоваться в комбинации со считывающим устройством 235 и отвечающим информатором 230 для обеспечения измерения каротажного кабеля 210 между отвечающими информаторами 230, установленными вдоль каротажного кабеля 210. Таким образом информация от отвечающего информатора 230 и ролика глубиномера каротажной станции может комбинироваться для надежных/точных определений глубины каротажного кабеля. Как может быть очевидно специалистам в области техники, неточности вследствие измерений с неправильно функционирующим и/или проскальзывающим роликом глубиномера каротажной станции для коротких измерений каротажного кабеля 210 могут компенсироваться или удаляться в системе, использующей отвечающие информаторы в комбинации с роликом глубиномера каротажной станции.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения волоконная оптика может соединяться с каротажным кабелем 210, и оптические импульсы могут передаваться вниз по оптическому волокну для определения длины каротажного кабеля. Посредством размещения дифракционных решеток через известные расстояния вдоль каротажного кабеля 210, измерение времени прохождения светового импульса между дифракционными решетками может преобразовываться в измерения длины и сравниваться с заранее определенной длиной для определения удлинения каротажного кабеля 210 при возможных условиях практического применения в работе.

В нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения отвечающие информаторы 230 могут являться подложками и/или зонами каротажного кабеля 210 с удельной электропроводностью, большей, чем у каротажного кабеля 210, а считывающее устройство 235 может быть катушкой индуктивности токопроводящего провода и/или тому подобным. В некоторых аспектах отвечающие информаторы 230 могут представлять собой кольцо или трубу из материала с высокой электропроводностью. Только в качестве примера, отвечающий информатор 230 может содержать медную фольгу, обернутую вокруг каротажного кабеля, с контактом малого сопротивления, где медная фольга уложена внахлест. Кольцо или труба из информатора высокой проводимости может быть обернута вокруг каротажного кабеля и расположена под бронирующим покрытием 220. Для удобства изготовления изоляционная лента, содержащая короткие секции токопроводящего материала, может наматываться на каротажный кабель таким способом, чтобы секции были разнесены с интервалами вдоль каротажного кабеля 210, и при этом обертывание выполняется так, чтобы длина интервалов между токопроводящими секциями была известным расстоянием. Обертывание также может осуществляться так, чтобы обеспечить расположение бронирующего слоя 220 над обертыванием.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых отвечающие информаторы 230 являются электропроводными материалами и/или электропроводными областями каротажного кабеля 210, считывающее устройство 235 может быть катушкой индуктивности электропроводящего провода или тому подобным, которая может подключаться к источнику переменного тока (не показан). Во время работы скважинного инструмента каротажный кабель 210 может проходить через считывающее устройство 235 или вблизи него в местоположении 240 измерения. В таких вариантах осуществления изобретения считывающее устройство 235 и отвечающие информаторы 230 могут формировать простой трансформатор, в котором вторичная обмотка, токопроводящая обмотка, замкнута накоротко. Когда отвечающие информаторы 230 удалены из считывающего устройства 235, считывающее устройство 235 может действовать как индуктор, и может иметь высокое полное сопротивление. Когда каротажный кабель 210 проходит через считывающее устройство 235, считывающее устройство 235 и отвечающий информатор 230 могут соединяться, и полное сопротивление считывающего устройства может уменьшиться. В таких вариантах осуществления изобретения посредством мониторинга полного сопротивления считывающего устройства 235, компьютерный процессор 250, детектор и/или тому подобное могут быть способными к определению/регистрации, когда отвечающий информатор 230 присутствует в местоположении 240 измерения. Посредством разнесения электропроводных материалов и/или электропроводных зон каротажного кабеля на правильные известные интервалы вдоль каротажного кабеля 210 и подачи выходных данных считывающего устройства 235 на компьютерный процессор 250, может определяться длина каротажного кабеля 210 в стволе скважины. Дополнительно, посредством использования ролика глубиномера каротажной станции в комбинации с такой системой, глубина скважинного инструмента в стволе сква

- 7 012202 жины может определяться точным и надежным способом.

На фиг. 3 показана блок-схема детектора для регистрации отвечающих информаторов, распределенных вдоль каротажного кабеля согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В показанном варианте осуществления изобретения отвечающий информатор 230 может быть электропроводным материалом, соединенным с каротажным кабелем 210 и/или электропроводной областью, выполненной на подложке каротажного кабеля 210 с удельной электропроводностью, выше, чем у каротажного кабеля 210. Детектор 300 может содержать первую катушку 310 индуктивности из электропроводного материала и вторую катушку 320 индуктивности из электропроводного материала. Первая катушка 310 индуктивности из электропроводного материала и вторая катушка 320 индуктивности из электропроводного материала и каротажный кабель 210 могут выполняться с возможностью прохождения каротажного кабеля 210 через первую катушку 310 индуктивности из электропроводного материала и вторую катушку 320 индуктивности из электропроводного материала. Источник 330 переменного тока может подключаться к первой катушке 310 индуктивности из электропроводного материала и второй катушке 320 индуктивности из электропроводного материала с парой сопротивлений, сопротивлением 335 и 337, содержащихся в шунтирующей электрической цепи с детектором, установленным в шунтирующей цепи между первой катушкой 310 индуктивности из электропроводного материала и второй катушкой 320 индуктивности из электропроводного материала.

В показанном варианте осуществления изобретения ни один отвечающий информатор 230, который в этом документе является материалом с высокой электропроводностью и/или зоной с высокой электропроводностью, не присутствует в зоне, ограниченной либо первой катушкой 310 индуктивности из электропроводного материала, или второй катушкой 320 индуктивности из электропроводного материала, причем первое напряжение в шунтирующей цепи в местоположении 343 первой цепи является одинаковым со вторым напряжением в местоположении 346 второй цепи. Когда отвечающий информатор 230 располагается в области внутри первой катушки 310 индуктивности из электропроводного материала, полное сопротивление первой катушки 310 индуктивности из электропроводного материала уменьшается, и первое напряжение и второе напряжение становятся несбалансированными, и детектор 340 регистрирует выходную величину. Когда отвечающий информатор 230 располагается в области внутри второй катушки 320 индуктивности из электропроводного материала, полное сопротивление второй катушки 320 индуктивности из электропроводного материала уменьшается, и первое напряжение и второе напряжение становятся несбалансированными, и детектор 340 регистрирует выходную величину, которая является равной по величине, и является обратной по величине, когда отвечающий информатор 230 располагается в области внутри первой катушки 310 индуктивности электропроводного материала. Дополнительно, когда отвечающий информатор 230 находится точно посредине между первой катушкой 310 индуктивности из электропроводного материала или второй катушкой 320 индуктивности из электропроводного материала, сигнал на выходе является сигналом от детектора 340. Посредством осуществления передачи выходных данных из детектора 340 на процессор 250 может определяться точное месторасположение отвечающего информатора 230. По точному месторасположению отвечающего информатора 230 вместе с известными интервалами разделения между множеством отвечающих информаторов 230, может точно определяться глубина скважинного инструмента, прикрепленного к каротажному кабелю 210, и эта точность может увеличиваться с использованием ролика глубиномера каротажной станции, как подробно описано выше.

На фиг. 4 показана блок-схема бронированного каротажного кабеля, соединенного с множеством отвечающих информаторов расстояния, логически расположенных на каротажном кабеле, и катушки индуктивности считывающего устройства информатора, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В вариантах осуществления настоящего изобретения отвечающие информаторы 230 могут логически располагаться вдоль каротажного кабеля 210 и могут, таким образом, обеспечивать информацией считывающее устройство 235. В показанном варианте осуществления изобретения отвечающие информаторы 230 выполнены с возможностью кодирования двоичной информации. С использованием таких устройств электропроводные материалы и/или зоны каротажного кабеля 210 с улучшенной удельной электропроводностью в сравнении с подложками, содержащимися в каротажном кабеле 210, могут использоваться в вариантах осуществления настоящего изобретения вместо меток радиочастотной идентификации для сообщения информации на считывающее устройство 235, другой, чем та, что отвечающий информатор находится вблизи считывающего устройства 235. В таких вариантах осуществления изобретения компьютерный процессор 250 может использоваться в комбинации со считывающим устройством 235 и каротажным кабелем 210 для установления глубины каротажного кабеля в стволе скважины посредством расшифровки информации, хранящейся в каротажном кабеле 210 в форме логически расположенных зон с высокой удельной электропроводностью на каротажном кабеле 210, где логическое устройство содержит информацию, касающуюся месторасположения на каротажном кабеле 210 относительно конца каротажного кабеля. Измерения анализа глубины могут быть улучшены посредством прохождения каротажного кабеля 210 по ролику глубиномера каротажной станции, как подробно описано выше.

На фиг. 5 показана блок-схема измерения глубины каротажного кабеля согласно варианту осущест

- 8 012202 вления настоящего изобретения. В варианте осуществления настоящего изобретения каротажный кабель может соединяться с оптоволоконным кабелем и множеством пассивных/активных информаторов и может проходить в ствол скважины с фрикционным контактом с системой ролика глубиномера каротажной станции. Опорная точка относительно ствола скважины может выбираться, и детектор для регистрации пассивных/активных информаторов может располагаться вблизи опорной точки или в известном положении относительно опорной точки. На этапе 510, когда каротажный кабель перемещается, и один из множества пассивных/активных информаторов проходит детектор, детектор подает выходной сигнал.

На этапе 520, когда каротажный кабель перемещается внутрь ствола скважины, он находится во фрикционном контакте с системой ролика глубиномера каротажной станции, и ролик глубиномера каротажной станции вращается в результате фрикционного контакта. В результате вращения ролика глубиномера каротажной станции может генерироваться электрический сигнал или тому подобное как выходной сигнал от системы ролика глубиномера каротажной станции. На этапе 530 оптический сигнал может передаваться вниз по оптоволоконному кабелю, который соединяется с каротажным кабелем, и измерение времени его прохождения может отправляться в качестве выходных данных. В некоторых аспектах оптический сигнал может проходить вниз по длине оптического волокна в сторону ствола скважины от опорной точки, или он может передаваться вниз по оптоволоконному кабелю и/или регистрироваться в местоположениях, расположенных на известном расстоянии от опорной точки. Время прохождения светового пучка, в котором время прохождения является временем прохождения длины каротажного кабеля световым пучком в стволе скважины, может измеряться. В других аспектах оптический сигнал может регистрироваться в различных положениях вдоль каротажного кабеля с использованием оптических дифракционных решеток или тому подобного. В таких аспектах время прохождения по отрезкам длины каротажного кабеля, которые могут быть заранее заданными отрезками, может замеряться и отправляться в качестве выходных данных. Время прохождения может сравниваться с теоретическим временем прохождения, которое должен был показывать оптический сигнал на заранее заданном отрезке в условиях, возможных для практического применения оптоволоконного кабеля, таких как температура и напряжение, для определения удлинения каротажного кабеля.

На этапе 530 компьютерный процессор может обрабатывать выходные данные от детектора пассивного/активного информатора, роликов глубиномера каротажной станции и оптоволоконного кабеля для определения длины каротажного кабеля в стволе скважины и/или месторасположения скважинного инструмента в стволе скважины. Комбинация трех технологий измерения может быть надежной, поскольку, кроме прочего, пассивные/активные информаторы могут выполняться под слоем бронирования каротажного кабеля и могут быть недоступны для неблагоприятных условий в стволе скважины и вокруг него. Комбинация также может быть точной вследствие того, что, кроме прочего, измерения от пассивных/активных информаторов могут предусматривать корректировку погрешностей измерений ролика глубиномера каротажной станции, и могут предусматривать определение месторасположения оптических дифракционных решеток на оптоволоконном кабеле, и измерение времени прохождения может обеспечивать внесение поправки на удлинение каротажного кабеля. В то время как принципы изобретения описываются применительно к конкретным устройствам и способам, следует ясно понимать, что это описание дается только в качестве примера, а не в качестве ограничения объема изобретения.

Claims (41)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, содержащая каротажный кабель, выполненный с возможностью соединения с упомянутым скважинным инструментом и подвешивания упомянутого скважинного инструмента в стволе скважины;

   множество передатчиков, расположенных вдоль каротажного кабеля в заранее заданных местоположениях, при этом каждое из заранее заданных местоположений задает измеренную длину каротажного кабеля;

   считывающее устройство для считывания данных множества передатчиков, при этом считывающее устройство выполнено с возможностью приема сигналов от каждого из множества передатчиков, когда каждый из множества упомянутых передатчиков располагается в положении считывания относительно считывающего устройства; и компьютерный процессор, способный к осуществлению связи со считывающим устройством и выполненный с возможностью приема выходных данных от считывающего устройства и обработки данных глубины скважинного инструмента в стволе скважины.
2. 2. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой в каждом из множества передатчиков хранятся идентификационные данные и в которой считывающее устройство выполнено с возможностью считывания идентификационных данных, хранящихся в каждом из множества передатчиков, когда каждый из упомянутого множества передатчиков располагается в положении считывания.
3. 3. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, прохо

   - 9 012202 дящей через толщу пород, в которой измеренная длина содержит измеренную длину каротажного кабеля под действием растягивающего усилия.
4. 4. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество передатчиков располагаются под слоем бронирования, и упомянутый слой бронирования выполнен с возможностью защиты упомянутых передатчиков.
5. 5. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой компьютерный процессор выполнен с возможностью обработки данных результатов воздействия растягивающего усилия от скважинного инструмента на каротажный кабель для обработки данных глубины скважины.
6. 6. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой компьютерный процессор выполнен с возможностью обработки данных результатов воздействия температуры на каротажный кабель для обработки данных глубины скважины.
7. 7. Система по п.2 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, дополнительно содержащая ролик глубиномера каротажной станции, соединенный с компьютерным процессором и выполненный с возможностью обеспечения нахождения каротажного кабеля в контакте с роликом глубиномера каротажной станции, вызывающего вращение ролика глубиномера каротажной станции при перемещении каротажного кабеля в ствол скважины и из ствола скважины, и при этом ролик глубиномера каротажной станции выполнен с возможностью сообщать данные вращения на компьютерный процессор, и при этом компьютерный процессор выполнен с возможностью обработки данных скважинного инструмента в стволе скважины по идентификационным данным и данным вращения.
8. 8. Система по п.2 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой идентификационные данные, хранящиеся на каждом из множества передатчиков, являются однозначными.
9. 9. Система по п.2 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой идентификационные данные идентифицируют местоположение каждого из множества передатчиков на каротажном кабеле.
10. 10. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой заранее заданные местоположения разнесены на одинаковые расстояния вдоль каротажного кабеля.
11. 11. Система по п.1 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество передатчиков содержит множество меток радиочастотной идентификации, и считывающее устройство содержит радиочастотный приемопередатчик.
12. 12. Система по п.11 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество меток радиочастотной идентификации содержит множество пассивных меток радиочастотной идентификации.
13. 13. Система по п.11 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество меток радиочастотной идентификации содержит множество активных меток радиочастотной идентификации.
14. 14. Система по любому из предшествующих пунктов для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, дополнительно содержащая оптоволоконный кабель, соединенный с каротажным кабелем;

    генератор оптических сигналов, соединенный с оптоволоконным кабелем и выполненный с возможностью генерирования оптического сигнала и передачи оптического сигнала через оптоволоконный кабель; и оптический детектор, соединенный с оптоволоконным кабелем и выполненный с возможностью регистрации оптических сигналов.
15. 15. Система по п.14 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой данные длины каротажного кабеля между генератором оптических сигналов и оптическим детектором могут обрабатываться по времени прохождения оптического сигнала между генератором оптических сигналов и оптическим детектором.
16. 16. Система по п.15 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой генератор оптических сигналов и оптический детектор устанавливаются на заранее заданном расстоянии друг от друга на каротажном кабеле, при этом заранее заданное расстояние и время прохождения оптического сигнала между генератором оптических сигналов и оптическим детектором могут использоваться для определения удлинения каротажного кабеля.
17. 17. Система для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, содержащая каротажный кабель, выполненный с возможностью соединения с упомянутым скважинным инструментом и подвешивания упомянутого скважинного инструмента в стволе скважины;

    множество электропроводных областей, расположенных вдоль каротажного кабеля в заранее задан

    - 10 012202 ных местоположениях, при этом каждое из заранее заданных местоположений задает измеренную длину каротажного кабеля, и при этом каждая из множества электропроводных областей имеет более высокую удельную электропроводность, чем каротажный кабель;

    катушку индуктивности считывающего устройства, содержащую ряд витков электропроводного материала, при этом катушка индуктивности считывающего устройства и каротажный кабель выполнены с возможностью обеспечения прохождения каротажного кабеля вблизи катушки индуктивности считывающего устройства, когда каротажный кабель перемещается в ствол скважины и из ствола скважины;

    источник переменного тока, подключенный к катушке индуктивности считывающего устройства; и детектор, подключенный к катушке индуктивности считывающего устройства, выполненный с возможностью регистрации изменений электрических свойств катушки индуктивности считывающего устройства.
18. 18. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество электропроводных областей располагаются под слоем бронирования, и упомянутый слой бронирования выполнен как внешний слой каротажного кабеля.
19. 19. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой детектор регистрирует изменения полного сопротивления катушки индуктивности считывающего устройства.
20. 20. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество электропроводных областей выполняются с образованием групп из одной или нескольких электропроводных областей, устроенных по логической закономерности, при этом каждая из образованных групп располагается в заранее заданном местоположении.
21. 21. Система по п.20 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой логическая закономерность образования групп электропроводных областей устроена так, чтобы кодировать двоичную информацию.
22. 22. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество электропроводных областей содержит множество электропроводных колец и в которой каждое из электропроводных колец охватывает каротажный кабель по окружности.
23. 23. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой множество электропроводных областей располагаются вдоль ленты, которая навивается на каротажный кабель.
24. 24. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой лента располагается под поверхностным слоем бронирования каротажного кабеля.
25. 25. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой каротажный кабель выполнен с возможностью прохождения через катушку индуктивности считывающего устройства при перемещении каротажного кабеля в ствол скважины и из ствола скважины.
26. 26. Система по п.17 для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в которой катушка индуктивности считывающего устройства содержит первую катушку индуктивности и вторую катушку индуктивности, соединенные в шунтирующую цепь с детектором, расположенным по центру шунтирующей цепи, при этом каротажный кабель выполнен с возможностью прохождения через первую катушку индуктивности и вторую катушку индуктивности при перемещении каротажного кабеля в ствол скважины и из ствола скважины.
27. 27. Способ определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, при этом способ содержит этапы, на которых пропускают каротажный кабель через местоположение измерения;

    используют каротажный кабель, чтобы установить скважинный инструмент в стволе скважины;

    принимают данные от каждого из множества передатчиков, когда каждый из множества передатчиков проходит через местоположение измерения, когда используют каротажный кабель, чтобы установить скважинный инструмент в требуемое положение в стволе скважины; и обрабатывают данные, чтобы определить глубину скважинного инструмента в стволе скважины.
28. 28. Способ по п.27 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, в котором заранее заданные расстояния задают строго соблюдаемые интервалы вдоль каротажного кабеля.
29. 29. Способ по п.27 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее

    - 11 012202 заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, в котором данные содержат радиочастотный сигнал.
30. 30. Способ по п.27 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, в котором данные, которые принимают от каждого из множества передатчиков, однозначно идентифицируют каждый из множества передатчиков.
31. 31. Способ по п.27 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, в котором данные, которые принимают от каждого из множества передатчиков, однозначно идентифицируют расстояние от конца каротажного кабеля до местоположения каждого из множества передатчиков на каротажном кабеле.
32. 32. Способ по п.27 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, в котором радиочастоту считывания используют для активирования каждого из множества передатчиков, когда каждый из множества передатчиков проходит через опорную точку, и в котором при активировании каждый из множества передатчиков излучает ответ на радиочастоте, содержащий данные.
33. 33. Способ по любому из пп.27-32 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых пропускают каротажный кабель по ролику глубиномера каротажной станции, при этом каротажный кабель и ролик глубиномера каротажной станции выполнены с возможностью обеспечивать вращение ролика глубиномера каротажной станции, когда каротажный кабель проходит по ролику глубиномера каротажной станции;

    определяют количество вращения ролика глубиномера каротажной станции при прохождении каротажного кабеля по ролику глубиномера каротажной станции, когда скважинный инструмент устанавливается в требуемое положение в стволе скважины;

    сообщают данные о количестве вращения на компьютерный процессор, в котором обработка данных для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины содержит обработку данных и количества вращения.
34. 34. Способ по п.33, определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством передатчиков, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, который дополнительно содержит следующее:

    передают оптический сигнал по оптоволоконному кабелю, соединенному с каротажным кабелем;

    измеряют время прохождения оптического сигнала между первым местоположением на каротажном кабеле и вторым местоположением на каротажном кабеле;

    сообщают данные времени прохождения на компьютерный процессор, в котором обработка данных для определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины содержит обработку данных времени прохождения и количества вращения.
35. 35. Способ определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством электропроводных колец, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, имеющих более высокую удельную электропроводность, чем материал, содержащийся в каротажном кабеле, при этом способ содержит этапы, на которых пропускают каротажный кабель через катушку индуктивности считывающего устройства;

    используют каротажный кабель, чтобы установить скважинный инструмент в требуемое положение в стволе скважины;

    пропускают переменный электрический ток через катушку индуктивности считывающего устройства и регистрируют изменения электрических свойств катушки индуктивности считывающего устройства.
36. 36. Способ по п.35 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством электропроводных колец, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, имеющих более высокую удельную электропроводность, чем материал, содержащийся в каротажном кабеле, при этом способ дополнительно содержит этап, на котором располагают электропроводные кольца вдоль каротажного кабеля с логиче

    - 12 012202 ским расположением.
37. 37. Способ по п.35 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, и каротажный кабель выполняют с множеством электропроводных колец, расположенных на заранее заданных расстояниях вдоль каротажного кабеля, имеющих более высокую удельную электропроводность, чем материал, содержащийся в каротажном кабеле, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых пропускают каротажный кабель по ролику глубиномера каротажной станции, при этом каротажный кабель и ролик глубиномера каротажной станции выполнены с возможностью обеспечивать вращение ролика глубиномера каротажной станции, когда каротажный кабель проходит по ролику глубиномера каротажной станции;

    определяют количество вращения ролика глубиномера каротажной станции при прохождении каротажного кабеля по ролику глубиномера каротажной станции, когда скважинный инструмент устанавливается в требуемое положение в стволе скважины;

    сообщают данные количества вращения и зарегистрированные изменения электрических свойств катушки индуктивности считывающего устройства на компьютерный процессор и обрабатывают данные глубины скважинного инструмента в стволе скважины по количеству вращения и зарегистрированным изменениям электрических свойств катушки индуктивности считывающего устройства на компьютерном процессоре.
38. 38. Способ определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, при этом способ содержит этапы, на которых перемещают каротажный кабель в ствол скважины для установки скважинного инструмента в требуемое положение;

    используют набор роликов глубиномера каротажной станции, чтобы измерить длину каротажного кабеля, перемещенного в ствол скважины;

    передают данные длины, замеренной роликами глубиномера каротажной станции, на процессор;

    получают данные о местоположении приема по меньшей мере от одного из множества передатчиков, проходящих местоположение приема, когда каротажный кабель перемещается в ствол скважины, при этом множество передатчиков располагаются на заранее заданных местоположениях вдоль каротажного кабеля;

    передают принятые данные на процессор;

    измеряют время прохождения оптического сигнала, проходящего через оптоволоконный кабель, соединенный с каротажным кабелем;

    передают данные времени прохождения сигнала на процессор и обрабатывают данные глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящем через толщу пород, по длине измеренной роликами глубиномера каротажной станции, данным, принятым по меньшей мере от одного из множества передатчиков и времени прохождения сигнала.
39. 39. Способ по п.38 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, при этом время прохождения сигнала измеряют вдоль оптоволоконного кабеля, соединенного с каротажным кабелем внутри ствола скважины.
40. 40. Способ по п.38 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, при этом время прохождения сигнала измеряют между первой оптической дифракционной решеткой и второй оптической дифракционной решеткой, при этом первая и вторая оптические дифракционные решетки располагаются вдоль оптоволоконного кабеля.
41. 41. Способ по п.40 определения глубины скважинного инструмента в стволе скважины, проходящей через толщу пород, в котором скважинный инструмент подвешивают в стволе скважины на каротажном кабеле, при этом первая и вторая оптические дифракционные решетки располагаются через заранее заданные расстояния вдоль каротажного кабеля, и в котором первый и второй из множества передатчиков устанавливаются в том же местоположении, что и первая и вторая оптические дифракционные решетки, соответственно.