JPH0422202A - 送信装置 - Google Patents
送信装置Info
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- JPH0422202A JPH0422202A JP12772390A JP12772390A JPH0422202A JP H0422202 A JPH0422202 A JP H0422202A JP 12772390 A JP12772390 A JP 12772390A JP 12772390 A JP12772390 A JP 12772390A JP H0422202 A JPH0422202 A JP H0422202A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
ｒ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。
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、（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅ
ｎｔ ＷｈｉｌｅＤｒｉ ｌ １ ｉｎｇ）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、工は送信アンテナで、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１０
１及びビット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１１゜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２１０．２
１１で受信し、アンプ３００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。
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、（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅ
ｎｔ ＷｈｉｌｅＤｒｉ ｌ １ ｉｎｇ）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、工は送信アンテナで、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１０
１及びビット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１１゜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２１０．２
１１で受信し、アンプ３００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を、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を、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、
絶縁体を送信アンテナの周囲を取り囲むように配置した
ものである。
絶縁体を送信アンテナの周囲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。
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
適用した油井の模式図で、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とドリルバイ
ブ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
の内部じ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。
によって説明する。第１図はこの発明による送信装置を
適用した油井の模式図で、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とドリルバイ
ブ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
の内部じ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
。
に送信アンテナとは別個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、１
３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−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、１
３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−又は相当部分を示す。
Claims (11)
- （１）複数の電極とその電極を電気的に分割する絶縁物
を備えた送信アンテナと、上記送信アンテナに変調信号
を印加する変調送信器と、上記送信アンテナの周囲にあ
ってこの送信アンテナとは別個に形成された絶縁手段を
備えた送信装置。 - （２）送信アンテナを、油井等の掘削時に使用するドリ
ルストリングに設置したことを特徴とする請求項第１項
記載の送信装置。 - （３）送信アンテナの周囲にあってこの送信アンテナと
は別個に形成された絶縁手段を、油井等の掘削時に使用
するケーシングパイプに装備したことを特徴とする請求
項第２項記載の送信装置。 - （４）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、ケ
ーシングパイプの外面に装備したことを特徴とする請求
項第３項記載の送信装置。 - （５）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、ケ
ーシングパイプの内面に装備したことを特徴とする請求
項第３項記載の送信装置。 - （６）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、ケ
ーシングパイプの内部に装備したことを特徴とする請求
項第３項記載の送信装置。 - （７）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、絶
縁体でできたケーシングパイプで実現することを特徴と
する請求項第３項記載の送信装置。 - （８）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、絶
縁物のコーティングで実現することを特徴とする請求項
第１項乃至第６項のいずれかに記載の送信装置。 - （９）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、絶
縁性の塗料を塗布することで実現することを特徴とする
請求項第１項乃至第６項のいずれかに記載の送信装置。 - （１０）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、
固体の絶縁のはめ合いにより実現することを特徴とする
請求項第１項乃至第６項のいずれかに記載の送信装置。 - （１１）送信アンテナと別個に形成された絶縁手段を、
柔軟性のある絶縁テープにより実現することを特徴とす
る請求項第１項乃至第６項のいずれかに記載の送信装置
。
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 true JPH0422202A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2544991B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020528116A (ja) * | 2017-07-21 | 2020-09-17 | ザ チャールズ スターク ドレイパー ラボラトリー， インク．Ｔｈｅ Ｃｈａｒｌｅｓ Ｓｔａｒｋ Ｄｒａｐｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｉｎｃ． | 共振源を用いたダウンホールセンサシステム |
Citations (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
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6378086A (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 送信装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020528116A (ja) * | 2017-07-21 | 2020-09-17 | ザ チャールズ スターク ドレイパー ラボラトリー， インク．Ｔｈｅ Ｃｈａｒｌｅｓ Ｓｔａｒｋ Ｄｒａｐｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｉｎｃ． | 共振源を用いたダウンホールセンサシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2544991B2 (ja) | 1996-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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