EP0995877B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung von Nachrichten mittels elektromagnetischer Wellen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung von Nachrichten mittels elektromagnetischer Wellen Download PDF

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EP0995877B1
EP0995877B1 EP99402571A EP99402571A EP0995877B1 EP 0995877 B1 EP0995877 B1 EP 0995877B1 EP 99402571 A EP99402571 A EP 99402571A EP 99402571 A EP99402571 A EP 99402571A EP 0995877 B1 EP0995877 B1 EP 0995877B1
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Claims (16)

  1. Verfahren zur Übertragung von Informationen aus einem Bohrloch, das durch Schichten einer geologischen Formation gebohrt und zumindest zum Teil mit Metallrohren (6) ausgekleidet ist, welches Verfahren das Einsetzen eines Senders/Empfängers (E) für Informationen in das Bohrloch umfaßt der mit geführten elektromagnetischen Wellen arbeitet, die durch Einspeisen eines elektrischen Signals über einen Dipol (P1, P2) erzeugt werden, der leitend mit den Metallrohren (6) verbunden ist, die zum Leiten der emittierten Wellen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß
       man die Dämpfung der Übertragung durch bestimmte Schichten (3a, 3b) der Formation ermittelt, die einen geringen Widerstand haben,
       und daß man die in Höhe dieser Schichten mit geringem Widerstand angeordneten Metallrohre (6) zumindest zum Teil elektrisch isoliert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man mit Hilfe eines mathematischen Modells anhand der minimalen Leistungsmerkmale der genannten elektromagnetischen Übertragung, insbesondere der Übertragungsdistanz und/oder des Informationsvolumens die zu isolierende Mindestlänge bestimmt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Isolation dadurch bewirkt wird, daß Metallrohre (6) eingesetzt werden, die zuvor mit einer Schicht (12, 13) aus isolierendem Material umhüllt wurden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die elektrische Isolierung dadurch bewirkt wird, daß man ein zementartiges isolierendes Material in Höhe der genannten bestimmten Formationen (3a, 3b) in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den Metallrohren (6) und den Formationen einbringt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der genannte Sender/Empfänger (E) in der Nähe des unteren Endes eines Stranges von metallischen Förderrohren (8) angeordnet wird, um Meßdaten vom Grund des Bohrloches oder Befehle an die Einrichtungen am Grund des Bohrloches zu übertragen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Sender/Empfänger (E) in der Nähe des unteren Endes eines Bohrgestänges (21) angeordnet wird, um Bohrloch- oder Bohrparameter oder Ortungsdaten zu übertragen.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Metallrohre zwei Enden, ein Außengewinde (42, 43) an diesen beiden Enden und eine auf das Rohr (6) aufgeschraubte oder damit einstückige Hülse (44) mit einem entsprechenden Innengewinde zum Verbinden der Rohre miteinander aufweist und bei dem man die genannten Metallrohre (6), die in Höhe der Schichten (3a, 3b) mit geringem Widerstand angeordnet sind, nur in ihrer mittleren Zone (48), die sich zwischen ihren Enden befindet, elektrisch isoliert.
  8. Vorrichtung zur Übertragung von Informationen, mit einem Bohrloch, das in Schichten einer geologischen Formation gebohrt ist und zumindest zum Teil mit Metallrohren (6) ausgekleidet ist, welche Vorrichtung in dem genannten Bohrloch einen Sender/Empfänger (E) für Informationen aufweist, der mit geführten elektromagnetischen Wellen arbeitet, die erzeugt werden durch Einspeisen eines elektrischen Signals über einen Dipol (P1, P2), der leitend mit den Metallrohren (6) verbunden ist, die zum Leiten der emittierten Wellen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Metallrohre (6), die in Höhe von Schichten (3a, 3b) mit geringem Widerstand angeordnet sind, Mittel (12, 13) zur elektrischen Isolation gegenüber der genannten Formation aufweisen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die isolierten Metallrohre mit einer Schicht (12, 13) aus isolierendem Material ummantelt sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die genannte isolierende Schicht (12, 13) die Metallrohre nicht auf ihrer gesamten Länge bedeckt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die genannten Isolationsmittel (12, 13) ein isolierendes Material umfassen, das den ringförmigen Zwischenraum zwischen den genannten Metallrohren (23) und der leitenden Formation ausfüllt, wobei dieses Material durch Aushärten einer flüssigen Zusammensetzung entstanden ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der der genannte Sender/Empfänger am Ende eines Stranges von metallischen Förderrohren (8) eingebaut ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der der Sender/Empfänger (E) am Ende eines Bohrgestänges (21) eingebaut ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei der die Metallrohre (6) zwei Enden, ein Außengewinde (42, 43) an diesen beiden Enden und eine auf das Rohr (6) aufgeschraubte oder damit einstückige Hülse mit einem entsprechenden Innengewinde zur Verbindung der Rohre miteinander aufweisen und die Mittel (12, 13) zur elektrischen Isolation eine isolierende Schicht aufweisen, die nur in der mittleren Zone (48) dieser Metallrohre (6) angeordnet ist, die in Höhe der Schichten (3a, 3b) mit geringem Widerstand angeordnet sind.
  15. Marine Bohranlage mit einem Unterwasser-Bohrkopf (29), mit einer Vorrichtung zur Übertragung von Informationen nach einem der Ansprüche 8 bis 14.
  16. Anlage nach Anspruch 15, bei der eine Leitung (36) (kill-line) zur Kontrolle von Wassereinbrüchen vom Meeresgrund bis zur Oberfläche außen elektrisch isoliert ist.
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