JP2544992B2 - 送信装置 - Google Patents
送信装置Info
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- JP2544992B2 JP2544992B2 JP2127724A JP12772490A JP2544992B2 JP 2544992 B2 JP2544992 B2 JP 2544992B2 JP 2127724 A JP2127724 A JP 2127724A JP 12772490 A JP12772490 A JP 12772490A JP 2544992 B2 JP2544992 B2 JP 2544992B2
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- Japan
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- transmitting antenna
- drill
- underground
- ground
- transmitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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き上げた
後、検層用の計測装置を地下に配設して計測を行う方法
等により得ている。
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き上げた
後、検層用の計測装置を地下に配設して計測を行う方法
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。
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ポール
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）。
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ポール
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は送信アンテナデ、上部電極11と下
部電極12およ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およびビ
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。
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は送信アンテナデ、上部電極11と下
部電極12およ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およびビ
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、上記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。
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、上記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図からも明らかなように、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、地下では十分
な大きさの受信信号が得られないという問題があった。
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、地下では十分
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。
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、ドリルパイプの外周表面
にパルプの継手部を除いて絶縁体を装備した送信アンテ
ナに関するものである。
にパルプの継手部を除いて絶縁体を装備した送信アンテ
ナに関するものである。
この発明における送信アンテナに至るドリルパイプの
外周表面の継手部を除く絶縁体により、送信アンテナ上
を流れる電流が、送信アンテナ外周表面から外へ漏洩す
るのを軽減し、受信信号が減衰しないようにする。
外周表面の継手部を除く絶縁体により、送信アンテナ上
を流れる電流が、送信アンテナ外周表面から外へ漏洩す
るのを軽減し、受信信号が減衰しないようにする。
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図はこの発明に係わる送信装
置を油井掘削装置のドリルストリングに適用した模式図
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およびこれら
を電気的に分割する絶縁物13を備えたおり、ドリルカラ
ー100とドリルパイプ101およびビット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
は送信アンテナ１の外周に装備された表面絶縁体であ
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。
図によって説明する。第１図はこの発明に係わる送信装
置を油井掘削装置のドリルストリングに適用した模式図
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およびこれら
を電気的に分割する絶縁物13を備えたおり、ドリルカラ
ー100とドリルパイプ101およびビット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
は送信アンテナ１の外周に装備された表面絶縁体であ
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、第２図に示
すように送信アンテナ１の周辺の大地に、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、送信アン
テナ１の外周上に装備された表面絶縁体３により、地下
から地上までの途中におけるドリルパイプ101からの電
流の漏洩が低減される。したがって、地下付近に埋設し
た受信電極210,211において受信される信号の大きさ
は、第３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。
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２図に示
すように送信アンテナ１の周辺の大地に、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、送信アン
テナ１の外周上に装備された表面絶縁体３により、地下
から地上までの途中におけるドリルパイプ101からの電
流の漏洩が低減される。したがって、地下付近に埋設し
た受信電極210,211において受信される信号の大きさ
は、第３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の表面に装備
した絶縁手段３として、外径の大きい継手部分103を除
いて絶縁コーティングを施しているが、継手部分103の
長さはドリルパイプ101の長さの約５％に過ぎず、電流
漏洩の防止効果はそれほど劣化せず、製造上の工程が簡
単になる効果がある。
した絶縁手段３として、外径の大きい継手部分103を除
いて絶縁コーティングを施しているが、継手部分103の
長さはドリルパイプ101の長さの約５％に過ぎず、電流
漏洩の防止効果はそれほど劣化せず、製造上の工程が簡
単になる効果がある。
さらに、上記実施例では、送信アンテナの表面に装備
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絶縁体
を、はめ合い構造を持ったドリル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送信アンテナに巻きつけて
も良い。また、送信アンテナからの電流漏洩防止の効果
があれば他の絶縁の方法を用いても良い。
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絶縁体
を、はめ合い構造を持ったドリル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送信アンテナに巻きつけて
も良い。また、送信アンテナからの電流漏洩防止の効果
があれば他の絶縁の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、少なくともそのうちの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。
２極11,12としたが、他の配置や３極以上の場合でも良
く、少なくともそのうちの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
適用できる。
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
適用できる。
以上のようにこの発明によれば、送信アンテナの表面
上に絶縁体を装備したので、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が、送信アンテナから外
へ漏洩するのを軽減でき、受信側で受信する信号の減衰
を防ぐ。なお、継手部の長さはドリルパイプの長さの約
５％に過ぎず電流漏洩の防止効果はそれほど劣化せず、
製造上の工程が簡単になる効果がある。更に、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という
効果がある。
上に絶縁体を装備したので、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が、送信アンテナから外
へ漏洩するのを軽減でき、受信側で受信する信号の減衰
を防ぐ。なお、継手部の長さはドリルパイプの長さの約
５％に過ぎず電流漏洩の防止効果はそれほど劣化せず、
製造上の工程が簡単になる効果がある。更に、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という
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外面
および断面図、第２図は第１図に示した送信装置の動作
説明図、第３図は第１図に示した送信装置の効果を説明
する図、第４図は従来の送信装置を示す外面および断面
図、第５図は第４図の動作説明図、第６図は第４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は送信アンテナ上の
表面絶縁体。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
および断面図、第２図は第１図に示した送信装置の動作
説明図、第３図は第１図に示した送信装置の効果を説明
する図、第４図は従来の送信装置を示す外面および断面
図、第５図は第４図の動作説明図、第６図は第４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は送信アンテナ上の
表面絶縁体。 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 (1)
- 【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と、
このドリルストリングの表面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、上記ドリルパイプの縦手部を除いて上記送信アンテ
ナの表面に設けた絶縁手段とを備えたことを特徴とする
送信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127724A JP2544992B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127724A JP2544992B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0423503A JPH0423503A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2544992B2 true JP2544992B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=14967139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2127724A Expired - Fee Related JP2544992B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2544992B2 (ja) |
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 JP2127724A patent/JP2544992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423503A (ja) | 1992-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |