FR2556043A1 - Device for data transmission in a drilling tube - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE DONNEES
DANS UN TUBE DE FORAGE
La présente invention se rapporte à un dispositif de transmission de données dans un tube de forage.DATA TRANSMISSION DEVICE
IN A DRILL TUBE
The present invention relates to a device for transmitting data in a drill pipe.
Lorsque l'on procède à des forages du sous-sol pour des recherches pétrolières, géothermiques, etc..., la connaissance de certains paramètres permet d'optimiser le travail en renseignant le foreur sur le travail effectué par le trépan et sur la nature des roches rencontrées. Ces paramètres sont par exemple le couple résistant, la température, l'acidité du terrain, etc... When drilling underground for petroleum, geothermal, etc. research, knowing certain parameters makes it possible to optimize the work by informing the driller about the work done by the drill bit and about the nature rocks encountered. These parameters are for example the resistive torque, the temperature, the acidity of the ground, etc ...
Afin d'éviter les incidents, ou même des accidents, il est souhaitable que le foreur connaisse très vite les paramètres du forage. In order to avoid incidents, or even accidents, it is desirable for the driller to know the drilling parameters very quickly.
Il existe des systèmes permettant de transmettre des informations entre la zone proche du trépan et la surface du sol. On connait par exemple d'après le brevet US 3 252 225 un système de transmission par modulation de pression de la boue au moyen d'un clapet qui dérive une partie de la boue à travers le tube foreur. Le clapet est commandé par le signal codé en tout ou rien provenant du capteur situé au voisinage de l'outil. Le clapet peut être remplacé par une obstruction partielle du diamètre intérieur du tube. There are systems for transmitting information between the area near the drill bit and the ground surface. Known for example from US Pat. No. 3,252,225 is a system for transmitting by mud pressure modulation by means of a valve which drifts part of the mud through the drilling tube. The valve is controlled by the all-or-nothing coded signal from the sensor located near the tool. The valve can be replaced by a partial obstruction of the inside diameter of the tube.
On connait également, d'après le brevet US 4 001 773, un système de transmission acoustique de paramètres de forage, ce système utilisant le bruit acoustique produit pendant le forage comme support des informations à transmettre. Also known, from US Pat. No. 4,001,773, is an acoustic transmission system for drilling parameters, this system using the acoustic noise produced during drilling as a medium for the information to be transmitted.
Tous ces systèmes connus ont pour inconvénient majeur commun le faible débit des informations transmises: les cadences de transmission sont généralement inférieures à I Baud. All of these known systems have the common major drawback of the low speed of the information transmitted: the transmission rates are generally less than I Baud.
La présente invention a pour objet un dispositif de transmission de données dans un tube de forage, ce dispositif permettant une transmission à grand débit d'informations, pour des forages de grande profondeur, et pouvant être facilement adapté à la nature du terrain rencontré au cours du forage. The subject of the present invention is a device for transmitting data in a drilling tube, this device allowing a high-speed transmission of information, for very deep drilling, and which can be easily adapted to the nature of the terrain encountered during drilling.
Le dispositif de transmission conforme à l'invention comporte, comme équipement de fond, des moyens d'émission pour la propagation acoustique dans la boue de forage, ces moyens d'émission étant reliés à des capteurs placés au voisinage du trépan, et comme équipement de surface des moyens de réception d'ondes acoustiques, ltéquipement de fond étant alimenté en énergie par une turbine hydraulique actionnée par l'écoulement de la boue. The transmission device according to the invention comprises, as background equipment, emission means for acoustic propagation in the drilling mud, these emission means being connected to sensors placed in the vicinity of the drill bit, and as equipment surface of the means for receiving acoustic waves, the bottom equipment being supplied with energy by a hydraulic turbine actuated by the flow of mud.
Selon une caractéristique de l'invention, la propagation acoustique est non-linéaire, lesdits moyens d'émission comportent deux oscillateurs oscillant à des fréquences élevées voisines, ces fréquences étant avantageusement de l'ordre de 10 kHz et la différence entre ces fréquences étant de l'ordre de 100 Hz ou moins, chacun de ces oscillateurs étant relié à une entrée d'un additionneur via un modulateur et un circuit amplificateur de puissance, les deux modulateurs étant reliés en parallèle à la sortie d'un codeur recevant des capteurs, via un convertisseur, les informations à transmettre, la sortie de l'additionneur étant reliée à un transducteur électroacoustique ayant sa fréquence de résonance dans la gamme desdites fréquences élevées, et lesdits moyens de réception comportent au moins un hydrophone placé dans l'axe d'écoulement de la boue, et relié à des circuits de filtrage, amplification, démodulation et décodage. According to a characteristic of the invention, the acoustic propagation is non-linear, said transmission means include two oscillators oscillating at close high frequencies, these frequencies advantageously being of the order of 10 kHz and the difference between these frequencies being around 100 Hz or less, each of these oscillators being connected to an input of an adder via a modulator and a power amplifier circuit, the two modulators being connected in parallel to the output of an encoder receiving sensors, via a converter, the information to be transmitted, the output of the adder being connected to an electroacoustic transducer having its resonant frequency in the range of said high frequencies, and said receiving means comprise at least one hydrophone placed in the axis of mud flow, and connected to filtering, amplification, demodulation and decoding circuits.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris commue exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel:
- la figure 1 est une vue genérale simplifiée d'une installation de forage,
- la figure 2 est une vue semblable à celle de la figure l, l'installation étant munie d'appareils de transmission d'informations,
- la figure 3 est un schéma synoptique des circuits d'un équipement de fond conforme à l'invention,
- la figure 4 est un schéma synoptique des circuits d'un équipement de surface coopérant avec l'équipement de fond de la figure 3, et
- la figure 5 est un schéma synoptique d'une variante des circuits de la figure 3.The present invention will be better understood on reading the detailed description of an embodiment taken as a nonlimiting example and illustrated by the appended drawing, in which:
FIG. 1 is a simplified general view of a drilling installation,
FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1, the installation being provided with information transmission devices,
FIG. 3 is a block diagram of the circuits of downhole equipment according to the invention,
FIG. 4 is a block diagram of the circuits of surface equipment cooperating with the background equipment of FIG. 3, and
- Figure 5 is a block diagram of a variant of the circuits of Figure 3.
On a représenté sur la vue en coupe de la figure 1, de façon simplifiée, les principaux organes d'une installation de forage. Le sol l est creusé à l'aide d'un trépan 2 très résistant qui est entrainé en rotation par un tube 3 en acier, communément appelé "Drill Pipé", d'un diamètre inférieur au diamètre du trou 4 creusé par l'coutil 2. On injecte sous pression de la boue dans le tube 3 par son extrémité supérieure, depuis un réservoir 5 relié au tube 3 par un joint tournant 6. La boue sous pression sort à l'extrémité inférieure du tube 3, et remonte par le trou 4 vers la surface pour y être traitée par filtrage avant d'être réinjectée dans le tube 3. There is shown in the sectional view of Figure 1, in a simplified manner, the main bodies of a drilling installation. The soil l is dug using a very strong drill bit 2 which is rotated by a steel tube 3, commonly called "Drill Pipé", with a diameter less than the diameter of the hole 4 dug by the tool 2. Slurry is injected under pressure into the tube 3 at its upper end, from a reservoir 5 connected to the tube 3 by a rotating joint 6. The pressurized slurry exits at the lower end of the tube 3, and rises through the hole 4 towards the surface to be treated by filtering before being reinjected into tube 3.
La boue a une composition chimique bien déterminée en fonction des conditions du forage pour lequel elle joue plusieurs rôles très importants elle lubrifie l'outil de forage et le refroidit, elle fait remonter en surface les débris de forage, et en faisant varier sa densité, on contrôle la pression au niveau inférieur du trou foré. The mud has a well-defined chemical composition depending on the conditions of the drilling for which it plays several very important roles it lubricates the drilling tool and cools it, it brings the drilling debris to the surface, and by varying its density, the pressure is checked at the lower level of the drilled hole.
Pour transmettre les informations recueillies par des capteurs 7 placés au voisinage de l'outil 2, on dispose dans le tube 3 un équipement de fond 3 relié aux capteurs par un câble 9. L'équipement de fond comporte, de façon non représentée en détail sur la figure 2, un transducteur générateur d'ultrasons associé à des circuits électroniques de modulation, de codage, et d'émission. L'énergie électrique d'alimentation de l'équipement 8 est avantageusement fournie par une génératrice 10 du type à turbine actionnée par l'écoulement de la boue. L'équipement de surface comprend un transducteur
Il placé dans l'axe d'écoulement de la boue, par exemple dans le tube 3, et relié à des circuits électroniques 12 de filtrage, d'amplification, et de décodage.Les signaux émis par l'équipement de fond 8 sont codés par exemple par modulation en amplitude, en phase, ou en fréquence d'une porteuse.To transmit the information collected by sensors 7 placed in the vicinity of the tool 2, there is in the tube 3 a bottom equipment 3 connected to the sensors by a cable 9. The bottom equipment comprises, not shown in detail in FIG. 2, an ultrasonic generator transducer associated with electronic modulation, coding, and emission circuits. The electrical power supply for the equipment 8 is advantageously supplied by a generator 10 of the turbine type actuated by the flow of mud. Surface equipment includes a transducer
It placed in the flow axis of the mud, for example in the tube 3, and connected to electronic circuits 12 for filtering, amplification, and decoding. The signals emitted by the bottom equipment 8 are coded for example by amplitude, phase, or frequency modulation of a carrier.
Le milieu de propagation des ondes sonores émises par l'équipement de fond est la boue. Cette boue est constituée essentiellement d'une émulsion d'huile dont la densité est voisine de 1. Les ondes sonores sont guidées à l'intérieur du tube de forage 3, qui est en acier. Son diamètre intérieur peut aller de 8 à 15 cm environ, et sa longueur peut atteindre 6000 mètres ou plus. The medium of propagation of the sound waves emitted by the downhole equipment is mud. This mud consists essentially of an oil emulsion whose density is close to 1. The sound waves are guided inside the drilling tube 3, which is made of steel. Its internal diameter can range from about 8 to 15 cm, and its length can reach 6000 meters or more.
Compte tenu d'une part de la portée importante à réaliser (jusqu'à 6000 m environ), et d'autre part de l'absorption importante du milieu dans lequel vont se propager les ondes sonores, ladite fréquence porteuse doit, de façon connue, être faible et comprise entre 10 et 100 Hz, l'atténuation des ondes sonores étant proportionnelle à la fréquence. L'absorption des ondes ultrasonores dans la boue est environ cinquante fois plus importante que dans l'eau, et d'après WOOD et WESTON, Acoustica, Vol.14, 1964, pages 156 à 160, cette atténuation est d'environ 6dB/km à la fréquence de 100 Hz. En outre, le transducteur émetteur 7 doit être d'encombrement réduit pour pouvoir être logé dans le tube 3 sans empêcher l'écoulement de la boue, ce qui fait que les dimensions de sa face active sont limitées à quelques centimètres.Enfin, la pression au niveau du fond du tube 3 est très importante (jusqu'à plusieurs centaines de bars). Taking into account on the one hand the significant range to be achieved (up to approximately 6000 m), and on the other hand the significant absorption of the medium in which the sound waves will propagate, said carrier frequency must, in known manner , be weak and between 10 and 100 Hz, the attenuation of sound waves being proportional to the frequency. The absorption of ultrasonic waves in mud is about fifty times greater than in water, and according to WOOD and WESTON, Acoustica, Vol. 14, 1964, pages 156 to 160, this attenuation is about 6dB / km at the frequency of 100 Hz. In addition, the transmitter transducer 7 must be reduced in size so that it can be housed in the tube 3 without preventing the flow of mud, which means that the dimensions of its active face are limited. a few centimeters. Finally, the pressure at the bottom of the tube 3 is very high (up to several hundred bars).
En résumé, le transducteur émetteur 7 doit, pour satisfaire aux contraintes précitées, présenter les caractéristiques suivantes:
- niveau d'émission suffisant (plusieurs centaines de watts électriques)
- production de basses fréquences (100 Hz ou moins)
- dimensions réduites (quelques centimètres de section)
- bande passante suffisante pour permettre le codage
- résistance à la pression jusque 100 bars ou plus.In summary, the transmitting transducer 7 must, in order to satisfy the above-mentioned constraints, have the following characteristics:
- sufficient emission level (several hundred electric watts)
- production of low frequencies (100 Hz or less)
- reduced dimensions (a few centimeters in section)
- sufficient bandwidth to allow coding
- resistance to pressure up to 100 bars or more.
A l'heure actuelle, il n'est pas possible de concevoir un transducteur d'aussi petites dimensions, capable- d'émettre d'aussi basses fréquences avec le niveau de puissance suffisant. At present, it is not possible to design a transducer of such small dimensions, capable of transmitting such low frequencies with the sufficient power level.
La présente invention propose d'utiliser en tant que transducteur émetteur un transducteur haute fréquence alimenté simultanément par deux sources d'énergie haute fréquence ayant des fréquences respectives
Fl + A F et F1 - F, F étant inférieur à 100 Hz, et le transducteur émet dans la boue des ondes ultrasonores ayant ces deux fréquences. Or, il est bien connu qu'un milieu liquide tel que la boue présente des caractéristiques de transmission non linéaires (on dit également "paramétrique?') et se comporte comme un mélangeur, ctest-à-dire qu'en fait se propagent dans la boue deux ondes ultrasonores dont les fréquences sont respectivement égales à la somme et à la différence des fréquences des signaux excitant le transducteur, à savoir les fréquences 2F1 et 2 , F. La fréquence 2F1, dite primaire ou haute fréquence, étant élevée (F1 = 10kHz par exemple), l'onde de fréquence 2F1 est très rapidement atténuée par la boue et n'est pas perçue par l'hydrophone 11. Par contre la fréquence 2 A F, dite secondaire ou basse fréquence a une faible valeur (de préférence inférieure à 100 Hz) et l'onde de fréquence 2 A F est transmise par la boue jusqu'à l'hydrophone 11. The present invention proposes to use as transmitting transducer a high frequency transducer supplied simultaneously by two high frequency energy sources having respective frequencies.
Fl + AF and F1 - F, F being less than 100 Hz, and the transducer emits ultrasonic waves having these two frequencies in the mud. However, it is well known that a liquid medium such as mud has non-linear transmission characteristics (we also say "parametric? ') And behaves like a mixer, that is to say that in fact propagate in the mud two ultrasonic waves whose frequencies are respectively equal to the sum and the difference of the frequencies of the signals exciting the transducer, namely the frequencies 2F1 and 2, F. The frequency 2F1, called primary or high frequency, being high (F1 = 10 kHz for example), the frequency wave 2F1 is very quickly attenuated by the mud and is not perceived by the hydrophone 11. On the other hand the frequency 2 AF, called secondary or low frequency has a low value (preferably less than 100 Hz) and the frequency wave 2 AF is transmitted by the mud to the hydrophone 11.
Le fait d'utiliser les propriétés de non linéarité de la boue offre deux avantages importants:
- les dimensions du transducteur, qui sont fonction inverse de sa fréquence de résonance, sont petites puisque cette fréquence est environ
10 kHz, au lieu de 100 Hz.Using the non-linear properties of the mud offers two important advantages:
- the dimensions of the transducer, which are an inverse function of its resonant frequency, are small since this frequency is approximately
10 kHz, instead of 100 Hz.
- la fréquence secondaire peut être ajustée à la demande sur une large gamme. En effet, cette basse fréquence peut varier dans des limites relativement larges déterminées par la bande passante haute fréquence du transducteur qui est beaucoup plus grande (au moins 100 Hz pour l'exemple cité) que celle d'un transducteur basse fréquence (quelques hertz). Cet avantage a une grande importance pratique, car la boue est généralement changée au cours du forage en fonction du terrain rencontré. Les caractéristiques acoustiques étant différentes d'une boue à une autre, on peut facilement^adapter la fréquence secondaire aux différentes boues utilisées en faisant simplement varier de façon correspondante la fréquence de l'une des deux sources d'énergie, et cela tout en maintenant les hautes fréquences des deux sources d'énergie dans la bande passante du transducteur.Par exemple si l'absorption augmente d'une boue à une autre, pour compenser la perte de niveau sonore reçu, 4F est diminuée d'une valeur connue par étalonnage préalable. - the secondary frequency can be adjusted on demand over a wide range. Indeed, this low frequency can vary within relatively wide limits determined by the high frequency bandwidth of the transducer which is much larger (at least 100 Hz for the example cited) than that of a low frequency transducer (a few hertz) . This advantage is of great practical importance, since the mud is generally changed during drilling depending on the terrain encountered. Since the acoustic characteristics are different from one sludge to another, it is easy to adapt the secondary frequency to the different sludges used by simply varying the frequency of one of the two energy sources in a corresponding manner, while maintaining the high frequencies of the two energy sources in the bandwidth of the transducer. For example if the absorption increases from one mud to another, to compensate for the loss of sound level received, 4F is reduced by a known value by calibration prior.
Les ondes acoustiques basse fréquence étant guidées à l'intérieur du tube 3, il n'y a pas de pertes "géométriques" d'énergie basse fréquence, ce qui compense la perte due au "rendement" du processus non linéaire. The low frequency acoustic waves being guided inside the tube 3, there are no "geometric" losses of low frequency energy, which compensates for the loss due to the "yield" of the nonlinear process.
Le transducteur émetteur d'ultrasons est avantageusement réalisé de façon connue en soi d'après le brevet français 74 37073. Il comprend essentiellement, de façon non représentée sur le dessin, un empilage piézoélectrique, un pavillon, une masse arrière, le tout étant enfermé dans une enveloppe cylindrique étanche extérieur de l'enveloppe est de quelques centimètres, ce qui permet de loger facilement le transducteur dans le tube 3,
Le transducteur 11 de l'équipement de surface comporte au moins un hydrophone, de préférence plusieurs hydrophones reliés en montage symétrique pour améliorer le rapport signal/bruit du transducteur. Ces hydrophones doivent être de type antisismique (c'est à dire qu'ils ne doivent pas fonctionner en accéléromètres), et doivent être biensuspendus et bien carénés pour éviter les bruits d'écoulement de la boue.The ultrasonic transmitter transducer is advantageously produced in a manner known per se according to French patent 74 37073. It essentially comprises, in a manner not shown in the drawing, a piezoelectric stack, a horn, a rear mass, the whole being enclosed in a sealed cylindrical envelope outside the envelope is a few centimeters, which makes it possible to easily accommodate the transducer in the tube 3,
The transducer 11 of the surface equipment comprises at least one hydrophone, preferably several hydrophones connected in symmetrical mounting to improve the signal / noise ratio of the transducer. These hydrophones must be of the anti-seismic type (that is to say, they must not operate as accelerometers), and must be well-hung and well streamlined to avoid noise from the flow of mud.
L'équipement de fond, dont le schéma synoptique d'un mode de réalisation a été représenté sur la figure 3, comporte deux oscillateurs 13, 14 dont les fréquences primaires sont Fl + t F et Fl - A F respectivement. F1 est d'environ 10 kHz et 2 A F est d'environ 100 Hz ou moins. Les oscillateurs 13, 14 sont suivis chacun d'un modulateur 15, 16 respectivement. La modulation produite par les modulateurs peut aussi bien être une modulation en phase (PSK) qu'en fréquence (FSK), ou toute autre modulation appropriée. Selon une variante de réalisation (non représentée), la modulation étant une modulation en fréquence, les modulateurs 15 et 16 sont supprimés, et le signal modulant est directement appliqué aux oscillateurs, de façon connue en soi. The downhole equipment, the block diagram of one embodiment of which has been shown in FIG. 3, comprises two oscillators 13, 14 whose primary frequencies are Fl + t F and Fl - A F respectively. F1 is around 10 kHz and 2 A F is around 100 Hz or less. The oscillators 13, 14 are each followed by a modulator 15, 16 respectively. The modulation produced by the modulators can be either phase modulation (PSK) or frequency modulation (FSK), or any other suitable modulation. According to an alternative embodiment (not shown), the modulation being a frequency modulation, the modulators 15 and 16 are eliminated, and the modulating signal is directly applied to the oscillators, in a manner known per se.
Les modulateurs 15, 16 sont suivis chacun d'un circuit émetteur ou circuit amplificateur de puissance, ces circuits étant respectivement référencés 17, 18, et délivrant chacun un signal haute fréquence ayant une puissance d'au moins 500 watts environ. Les sorties des circuits 17 et 18 sont reliées à un circuit additionneur 19 dont la sortie est reliée au transducteur 20 émetteur d'ultrasons logé dans le tube de forage 3. Le circuit 19 peut être constitué par les transformateurs de sortie des émetteurs 17 et 18 reliés de façon appropriée, et il est alors intégré à ces émetteurs. The modulators 15, 16 are each followed by a transmitter circuit or power amplifier circuit, these circuits being respectively referenced 17, 18, and each delivering a high frequency signal having a power of at least about 500 watts. The outputs of circuits 17 and 18 are connected to an adder circuit 19, the output of which is connected to the transducer 20 emitting ultrasound housed in the drilling tube 3. The circuit 19 can be constituted by the output transformers of the emitters 17 and 18 appropriately connected, and it is then integrated into these transmitters.
Les entrées de signal modulant des modulateurs 13 et 16 sont reliées toutes deux à la sortie d'un circuit codeur lui-mEme relié à la sortie d'un convertisseur analogique-numérique 22 auquel sont reliés les différents capteurs 23. Le convertisseur 22 constitue l'interface entre les capteurs délivrant des grandeurs analogiques et le codeur 21 qui met en forme les signaux numériques du convertisseur 22, crée des signaux de synchronIsation et de parité. Le codeur 21 délivre aux modulateurs 15 et 16 les signaux codés bit par bit (en série). The modulating signal inputs of modulators 13 and 16 are both connected to the output of an encoder circuit itself connected to the output of an analog-digital converter 22 to which the various sensors 23 are connected. The converter 22 constitutes l he interface between the sensors delivering analog quantities and the encoder 21 which formats the digital signals of the converter 22, creates synchronization and parity signals. The encoder 21 delivers the modulators bit by bit (in series) to the modulators 15 and 16.
L'ensemble des circuits 13 à 23 est alimenté en énergie de tension V par une turbine hydro-électrique 24 actionnée par l'écoulement de la boue (c'est la turbine référencée 10 sur la figure 2), turbine délivrant une puissance électrique suffisante en particulier pour alimenter les émetteurs 17 et 18. All the circuits 13 to 23 are supplied with voltage energy V by a hydroelectric turbine 24 actuated by the flow of mud (this is the turbine referenced 10 in FIG. 2), turbine delivering sufficient electrical power in particular to supply transmitters 17 and 18.
L'équipement de surface, schématiquement représenté sur la fiacre 4, comprend un transducteur récepteur 25 comportant un ou plusieurs hydrophones, comme précisé ci-dessus, ce ou ces hydrophones transformant l'énergie acoustique transmise par la boue en énergie électrique. Le transducteur 25 est suivi d'un circuit 26 à préamplificateur et filtre, la fréquence centrale de ce filtre étant égale ou proche de la fréquence porteuse basse fréquence transmise. Le circuit 26 est suivi d'un démodulateur 27 qui reconstitue le code binaire série tel qu'il a été produit par le codeur 21. Le démodulateur 27 est suivi d'un décodeur 28 qui extrait le message utile (valeurs numériques des données fournies par les capteurs 23).Le décodeur 28 est relié par une interface appropriée 29 à des circuits utilisateurs 30 traitant et exploitant les informations fournies par les capteurs et restituées par l'interface 29. Le démodulateur 27 et le décodeur 28 reçoivent des signaux d'horloge reconstitués de façon connue en soi par un circuit d'horloge 31. The surface equipment, schematically represented on the cab 4, comprises a receiver transducer 25 comprising one or more hydrophones, as specified above, this or these hydrophones transforming the acoustic energy transmitted by the mud into electrical energy. The transducer 25 is followed by a circuit 26 with preamplifier and filter, the central frequency of this filter being equal to or close to the low frequency carrier frequency transmitted. The circuit 26 is followed by a demodulator 27 which reconstructs the serial binary code as it was produced by the coder 21. The demodulator 27 is followed by a decoder 28 which extracts the useful message (digital values of the data supplied by The sensors 23). The decoder 28 is connected by an appropriate interface 29 to user circuits 30 processing and exploiting the information supplied by the sensors and reproduced by the interface 29. The demodulator 27 and the decoder 28 receive clock signals reconstructed in a manner known per se by a clock circuit 31.
Dans le système de transmission décrit ci-dessus, la transmission des données est effectuée de façon continue. Le rapport signal/bruit est dégradé en particulier par des bruits mécaniques provenant de la machinerie d'entraînement du tube de forage. On peut améliorer ce rapport en disposant le transducteur 11 le plus profondément possible dans le tube de forage 3 et en montant plusieurs hydrophones en montage symétrique. Dans les cas où ces mesures ne sont pas'suffisantes, on peut augmenter notablement le rapport signal/bruit en effectuant la transmission le tube foreur arrêté, de façon à bénéficier d'un environnement peu bruyant. Ainsi, le foreur arrête périodiquement l'entrainement du tube foreur, et les données sont transmises pendant ces périodes d'arrêt. Ces données transmises ont été préalablement mémorisées pendant la période de travail précédente: on effectue une transmission discontinue par "bouffées" en temps légèrement différé. In the transmission system described above, the data transmission is carried out continuously. The signal / noise ratio is degraded in particular by mechanical noises coming from the drilling tube drive machinery. This ratio can be improved by placing the transducer 11 as deep as possible in the drilling tube 3 and by mounting several hydrophones in symmetrical mounting. In cases where these measures are not sufficient, the signal / noise ratio can be significantly increased by carrying out the transmission with the drill tube stopped, so as to benefit from a low-noise environment. Thus, the driller periodically stops the drive of the driller tube, and the data is transmitted during these stop periods. These transmitted data were previously memorized during the previous work period: a discontinuous transmission is carried out by "puffs" in slightly delayed time.
On a représenté sur la figure 5 le bloc-diagramme d'un équipement de fond permettant une telle transmission discontinue. Dans cet équipement, les éléments 13 à 20 et 21 à 23 sont identiques à ceux de l'équipement de la figure 3. Il comporte en plus entre le codeur 21 et les modulateurs l5, 16 une mémoire vive 32 dont les phases d'écriture et de lecture sont -respecti- vement commandées par la mise en marche et l'arrêt du tube foreur 3, grace à un détecteur 33 de rotation du tube. Le detecteur 33 commande le début d'écriture ou de lecture des données dans la mémoire 32. Etant donné qu'à l'arrêt du tube, l'écoulement de la boue est arrêté, ce qui arrête bien entendu la turbine 24, - on prévoit une batterie tampon 34 de capacité suffisante pour alimenter l'équipement de fond à l'arrêt du tube foreur. Le détecteur 33 peut également commander l'alimentation des éléments 13 à 20. FIG. 5 shows the block diagram of downhole equipment allowing such discontinuous transmission. In this equipment, the elements 13 to 20 and 21 to 23 are identical to those of the equipment of FIG. 3. It further comprises between the encoder 21 and the modulators 15, 16 a random access memory 32, the writing phases of which and reading are respectively controlled by starting and stopping the drilling tube 3, thanks to a tube rotation detector 33. The detector 33 controls the start of writing or reading of the data in the memory 32. Since when the tube stops, the flow of mud is stopped, which of course stops the turbine 24, - provides a buffer battery 34 of sufficient capacity to supply the downhole equipment when the drilling tube stops. The detector 33 can also control the supply of the elements 13 to 20.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8319482A FR2556043A1 (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Device for data transmission in a drilling tube |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8319482A FR2556043A1 (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Device for data transmission in a drilling tube |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2556043A1 true FR2556043A1 (en) | 1985-06-07 |
Family
ID=9294892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8319482A Withdrawn FR2556043A1 (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Device for data transmission in a drilling tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2556043A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1983
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