JP2544991B2 - 送信装置 - Google Patents
送信装置Info
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- JP2544991B2 JP2544991B2 JP2127723A JP12772390A JP2544991B2 JP 2544991 B2 JP2544991 B2 JP 2544991B2 JP 2127723 A JP2127723 A JP 2127723A JP 12772390 A JP12772390 A JP 12772390A JP 2544991 B2 JP2544991 B2 JP 2544991B2
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- Japan
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- transmitting antenna
- ground
- drill
- insulator
- casing pipe
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- Details Of Aerials (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
本発明は電磁波を送信する送信装置において、例えば
石油、天然ガス等の地下資源を得るための掘削時に、地
下で得られた情報を電磁波を用いて地上に伝送する場合
等に用いられる送信装置に関するものである。
石油、天然ガス等の地下資源を得るための掘削時に、地
下で得られた情報を電磁波を用いて地上に伝送する場合
等に用いられる送信装置に関するものである。
石油等の油井を掘削する場合の掘削部分の地下の状
況、例えば地質、温度、圧力等の情報は、掘削により形
成された掘削孔の保護、掘削した屑の排出、ビットの冷
却の目的で、掘削孔内と地上との間で循環されるマッド
（泥水）の成分から得る所謂マッドロギング法、あるい
は掘削用のドリルストリングを一旦地上に引上げた後、
検層用の計測装置を地下に配設して計測を行なう方法等
により得ている。 しかしながら、前者の方法では得られるデータが限ら
れ、一方後者の方法では計測するための作業が煩わし
く、いずれの方法も掘削中の地下情報がリアルタイムで
得られていない。 このため、最近はビットの近くにドリルカラーの一部
を構成するドリルカラー接続体を介装し、このドリルカ
ラー接続体に形成した一対の電磁波放射部をダイボール
アンテナとして電磁波を放射し得るようにし、センサで
得た地下情報を電磁波として前記電磁波放射部から地中
に放射して地上に送信し、地上でこれを受信して地中か
ら送信された電磁波によって地下情報をリアルタイムで
検出、解析する所謂Ｍ・Ｗ・Ｄ（Measurement While
Drilling）法が提案されている（米国特許第4496174
号）。 第６図は上記米国特許第4496174号に示された従来の
送信装置の模式図で、外面と断面を同時に示している。
図において、１は送信アンテナで、上部電極11と下部電
極12及びこれらを電気的に分割する絶縁物13を備えてお
り、ドリルカラー100とドリルパイプ101及びヒット102
からなるドリルストリング上に形成されている。２は変
調送信器である。 次に上記送信装置が地下にあるとして、その動作につ
いて説明する。図示していないセンサ等から得られた地
下情報は、変調送信器２によって電気信号として変調さ
れ、この電気信号が送信アンテナ１の上下電極11,12に
印加される。この時、第７図に示すように送信アンテナ
１の周辺の大地には、絶縁物13で分離された上下電極1
1,12の一方から他方へ、上位の変調された電気信号に応
じた電流が流れる。これを地上付近に埋設した受信アン
テナ200,201または受信電極210,211で受信し、アンプ30
0または310で増幅して受信信号として取り出すことによ
り、地下情報を地上で検知することができる。
況、例えば地質、温度、圧力等の情報は、掘削により形
成された掘削孔の保護、掘削した屑の排出、ビットの冷
却の目的で、掘削孔内と地上との間で循環されるマッド
（泥水）の成分から得る所謂マッドロギング法、あるい
は掘削用のドリルストリングを一旦地上に引上げた後、
検層用の計測装置を地下に配設して計測を行なう方法等
により得ている。 しかしながら、前者の方法では得られるデータが限ら
れ、一方後者の方法では計測するための作業が煩わし
く、いずれの方法も掘削中の地下情報がリアルタイムで
得られていない。 このため、最近はビットの近くにドリルカラーの一部
を構成するドリルカラー接続体を介装し、このドリルカ
ラー接続体に形成した一対の電磁波放射部をダイボール
アンテナとして電磁波を放射し得るようにし、センサで
得た地下情報を電磁波として前記電磁波放射部から地中
に放射して地上に送信し、地上でこれを受信して地中か
ら送信された電磁波によって地下情報をリアルタイムで
検出、解析する所謂Ｍ・Ｗ・Ｄ（Measurement While
Drilling）法が提案されている（米国特許第4496174
号）。 第６図は上記米国特許第4496174号に示された従来の
送信装置の模式図で、外面と断面を同時に示している。
図において、１は送信アンテナで、上部電極11と下部電
極12及びこれらを電気的に分割する絶縁物13を備えてお
り、ドリルカラー100とドリルパイプ101及びヒット102
からなるドリルストリング上に形成されている。２は変
調送信器である。 次に上記送信装置が地下にあるとして、その動作につ
いて説明する。図示していないセンサ等から得られた地
下情報は、変調送信器２によって電気信号として変調さ
れ、この電気信号が送信アンテナ１の上下電極11,12に
印加される。この時、第７図に示すように送信アンテナ
１の周辺の大地には、絶縁物13で分離された上下電極1
1,12の一方から他方へ、上位の変調された電気信号に応
じた電流が流れる。これを地上付近に埋設した受信アン
テナ200,201または受信電極210,211で受信し、アンプ30
0または310で増幅して受信信号として取り出すことによ
り、地下情報を地上で検知することができる。
従来の送信装置は第７図から明らかなように、通常数
kmもの長さのドリルパイプ101表面から、変調された電
気信号に応じた電流が漏洩し、第８図に示すようにドリ
ルパイプ上の電位の大きさが指数関数的に低下する現象
が存在した。したがって、ドリルパイプ101の長さが長
い時、すなわち掘削深度が深くなると、地上では十分な
大きさの受信信号が得られないという問題があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、掘削深度が深くなってもドリルパイプから
漏洩する電流をできるだけ低く抑え、地上で十分な大き
さの受信信号が得られる送信装置を得ることを目的とす
る。
kmもの長さのドリルパイプ101表面から、変調された電
気信号に応じた電流が漏洩し、第８図に示すようにドリ
ルパイプ上の電位の大きさが指数関数的に低下する現象
が存在した。したがって、ドリルパイプ101の長さが長
い時、すなわち掘削深度が深くなると、地上では十分な
大きさの受信信号が得られないという問題があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、掘削深度が深くなってもドリルパイプから
漏洩する電流をできるだけ低く抑え、地上で十分な大き
さの受信信号が得られる送信装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る送信装置は、送信アンテナとは別個に
ケーシングパイプに絶縁体を有する周囲絶縁物で送信ア
ンテナを取り囲むように配置したものである。
ケーシングパイプに絶縁体を有する周囲絶縁物で送信ア
ンテナを取り囲むように配置したものである。
この発明における送信アンテナの周囲のケーシングパ
イプに形成された絶縁手段は、送信アンテナ上を流れる
電流が外部の媒質へ漏洩するのを防ぎ、受信信号が減衰
するのを軽減する。
イプに形成された絶縁手段は、送信アンテナ上を流れる
電流が外部の媒質へ漏洩するのを防ぎ、受信信号が減衰
するのを軽減する。
以下、この発明を油井の掘削装置に適用した実施例を
図によって説明する。第１図はこの発明による送信装置
を適用た油井の模式図で、１は送信アンテナで上部電極
11と下部電極12及びこれらを電気的に分割する絶縁物13
を備えており、ドリルカラー100とドリルパイプ101及び
ビット102から成るドリルストリング上に形成されてい
る。２は変調送信器、３はケーシングパイプ103の外面
に装備された周囲絶縁物であり、エポキシ等の絶縁性塗
料を塗布した後焼き付けを行ういわゆるコーティング手
法を用いて絶縁被膜を形成したものである。 次にこの発明の一実施例である送信装置が地下にある
として、その動作について説明する。図示していないセ
ンサ等から得られた地下情報は、変調送信器２によって
電気信号として変調され、この電気信号が送信アンテナ
１の上下電極11,12に印加される。この時、送信アンテ
ナ１の周辺の大地には、上記の変調された電気信号に応
じた電流が流れる。ただし、ケーシングパイプ103の表
面に装備された周囲絶縁物により、図の断面Ａ−Ａ´よ
り上では、送信アンテナ１から大地へ漏洩する電流はほ
とんどなくなる。したがって、図示していない地上付近
に埋設された受信アンテナにおいて受信される信号の大
きさは、第２図に示すようにドリルパイプ上の電位が従
来の同種装置より図のΔＶも高くなるので、従来に比べ
て増加する。 なお、上記実施例では、送信アンテナ１の周囲の絶縁
手段３として、ケーシングパイプ103の外面に絶縁コー
ティングを施したものを示したが、第３図に示すように
ケーシングパイプ103の内面に絶縁物を装備しても良
い。また、第４図に示すようにケーシングパイプ103の
内部に絶縁物の層を設けても良く、第５図に示すように
ケーシングパイプ103そのものをグラスファイバのよう
に強度が充分ある絶縁物で作り、これを送信アンテナ１
の周囲の絶縁手段３としても良い。また、送信アンテナ
１と別個に設けられ、上記実施例と同様の効果が得られ
るなら、送信アンテナ１周囲の絶縁手段３はケーシング
パイプ103と無関係に配置しても良い。さらに、上記実
施例では、送信アンテナの周囲絶縁物３をケーシングパ
イプ103の全長にわたって装備する場合を示したが、電
流漏洩の防止効果が著しく劣化しない限り、ケーシング
パイプ103の一部に絶縁が施されていなくても支障な
い。 また、上記実施例では、ケーシングパイプ103の表面
に装備した絶縁手段３として、焼き付けを伴う絶縁コー
ティングを示したが、単に絶縁塗料を塗布するだけでも
良く、また、別途製作した円筒形もしくは他の形状の固
体の絶縁体を、はめ合う構造を持ったケーシングパイプ
等に装着しても良く、柔軟性のある例えば自己融着性の
ブチルゴムやシリコンゴム等の絶縁テープを用いても良
い。また送信アンテナからの電流漏洩防止の効果があれ
ば、他の絶縁方法を用いても良い。 また、上記実施例では送信アンテナ１の電極を上下の
２極11,12としたが、他の配置や３極以上の場合でも良
く、少なく共そのうちの１極がドリルストリング上に形
成されていれば、上記実施例と同様の効果が得られる。 また、上記実施例では、地下から地上への送信につい
て説明したが、地上から地下への送信についても同様の
効果を奏する。また、油井の掘削時における伝送以外で
も、大地のような減衰性の媒質内の同種の通信に対して
も適用できる。
図によって説明する。第１図はこの発明による送信装置
を適用た油井の模式図で、１は送信アンテナで上部電極
11と下部電極12及びこれらを電気的に分割する絶縁物13
を備えており、ドリルカラー100とドリルパイプ101及び
ビット102から成るドリルストリング上に形成されてい
る。２は変調送信器、３はケーシングパイプ103の外面
に装備された周囲絶縁物であり、エポキシ等の絶縁性塗
料を塗布した後焼き付けを行ういわゆるコーティング手
法を用いて絶縁被膜を形成したものである。 次にこの発明の一実施例である送信装置が地下にある
として、その動作について説明する。図示していないセ
ンサ等から得られた地下情報は、変調送信器２によって
電気信号として変調され、この電気信号が送信アンテナ
１の上下電極11,12に印加される。この時、送信アンテ
ナ１の周辺の大地には、上記の変調された電気信号に応
じた電流が流れる。ただし、ケーシングパイプ103の表
面に装備された周囲絶縁物により、図の断面Ａ−Ａ´よ
り上では、送信アンテナ１から大地へ漏洩する電流はほ
とんどなくなる。したがって、図示していない地上付近
に埋設された受信アンテナにおいて受信される信号の大
きさは、第２図に示すようにドリルパイプ上の電位が従
来の同種装置より図のΔＶも高くなるので、従来に比べ
て増加する。 なお、上記実施例では、送信アンテナ１の周囲の絶縁
手段３として、ケーシングパイプ103の外面に絶縁コー
ティングを施したものを示したが、第３図に示すように
ケーシングパイプ103の内面に絶縁物を装備しても良
い。また、第４図に示すようにケーシングパイプ103の
内部に絶縁物の層を設けても良く、第５図に示すように
ケーシングパイプ103そのものをグラスファイバのよう
に強度が充分ある絶縁物で作り、これを送信アンテナ１
の周囲の絶縁手段３としても良い。また、送信アンテナ
１と別個に設けられ、上記実施例と同様の効果が得られ
るなら、送信アンテナ１周囲の絶縁手段３はケーシング
パイプ103と無関係に配置しても良い。さらに、上記実
施例では、送信アンテナの周囲絶縁物３をケーシングパ
イプ103の全長にわたって装備する場合を示したが、電
流漏洩の防止効果が著しく劣化しない限り、ケーシング
パイプ103の一部に絶縁が施されていなくても支障な
い。 また、上記実施例では、ケーシングパイプ103の表面
に装備した絶縁手段３として、焼き付けを伴う絶縁コー
ティングを示したが、単に絶縁塗料を塗布するだけでも
良く、また、別途製作した円筒形もしくは他の形状の固
体の絶縁体を、はめ合う構造を持ったケーシングパイプ
等に装着しても良く、柔軟性のある例えば自己融着性の
ブチルゴムやシリコンゴム等の絶縁テープを用いても良
い。また送信アンテナからの電流漏洩防止の効果があれ
ば、他の絶縁方法を用いても良い。 また、上記実施例では送信アンテナ１の電極を上下の
２極11,12としたが、他の配置や３極以上の場合でも良
く、少なく共そのうちの１極がドリルストリング上に形
成されていれば、上記実施例と同様の効果が得られる。 また、上記実施例では、地下から地上への送信につい
て説明したが、地上から地下への送信についても同様の
効果を奏する。また、油井の掘削時における伝送以外で
も、大地のような減衰性の媒質内の同種の通信に対して
も適用できる。
以上のように、この発明によれば、送信アンテナの周
囲に送信アンテナとは別個にアンテナを挿入するケーシ
ングパイプに絶縁物を設ける構造にしたので、送信すべ
き変調信号に応じた送信アンテナ上を流れる電流の、送
信アンテナから外の媒質への漏洩を軽減でき、受信側で
受信する信号の減衰を防ぐ。これにより、例えば油井掘
削装置に適用した場合は、掘削深度が深くなっても十分
な受信信号の大きさが得られる効果がある。
囲に送信アンテナとは別個にアンテナを挿入するケーシ
ングパイプに絶縁物を設ける構造にしたので、送信すべ
き変調信号に応じた送信アンテナ上を流れる電流の、送
信アンテナから外の媒質への漏洩を軽減でき、受信側で
受信する信号の減衰を防ぐ。これにより、例えば油井掘
削装置に適用した場合は、掘削深度が深くなっても十分
な受信信号の大きさが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による送信装置を示す模式
図、第２図は第１図に示した送信装置の効果を説明する
図、第３図〜第５図はこの発明の他の実施例による送信
装置を示す模式図、第６図は従来の送信装置を示す外面
及び断面図、第７図は第６図の動作説明図、第８図は第
６図の特性を説明する図である。 １は送信アンテナ、11,12はそれぞれ上下電極、13は電
極間の絶縁物、２は変調送信器、３は送信アンテナ周囲
に設けられた絶縁物。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図、第２図は第１図に示した送信装置の効果を説明する
図、第３図〜第５図はこの発明の他の実施例による送信
装置を示す模式図、第６図は従来の送信装置を示す外面
及び断面図、第７図は第６図の動作説明図、第８図は第
６図の特性を説明する図である。 １は送信アンテナ、11,12はそれぞれ上下電極、13は電
極間の絶縁物、２は変調送信器、３は送信アンテナ周囲
に設けられた絶縁物。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 実森 彰郎 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社産業システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−78086（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ドリルカラーとドリルパイプおよびビット
よりなり大地の掘削時に使用するドリルストリングに設
けた複数の電極と該電極を電気的に分割する絶縁物とで
構成した送信アンテナと、上記送信アンテナに変調信号
を印加する変調信号器と、大地の掘削時に該大地に埋設
し、その中に上記送信アンテナを挿入するケーシングパ
イプの内外のいずれかの面に形成した絶縁手段とを備え
たことを特徴とする送信装置。 - 【請求項２】前記ケーシングパイプ自体を絶縁体で構成
したことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127723A JP2544991B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127723A JP2544991B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422202A JPH0422202A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2544991B2 true JP2544991B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=14967115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2127723A Expired - Fee Related JP2544991B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2544991B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10669817B2 (en) * | 2017-07-21 | 2020-06-02 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Downhole sensor system using resonant source |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6378086A (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 送信装置 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP2127723A patent/JP2544991B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0422202A (ja) | 1992-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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