JPH0423503A

JPH0423503A - 送信装置

Info

Publication number: JPH0423503A
Application number: JP12772490A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Maekawa; 隆昭前川; Takashi Shimada; 島田　隆史; Satoru Inoue; 悟井上; Akiro Sanemori; 実森　彰郎
Original assignee: SEKIYU KODAN
Current assignee: SEKIYU KODAN
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1992-01-27
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JP2544992B2

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。

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。

〔従来の技術〕

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、ピッ］・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゛ζ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。

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　（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔ凶ｈｉｌｅ　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ｌ１１２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２］、０．２
１１で受信し、アンプ３００または３１０で増幅して受
信借料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。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の送信装置は第７図からも明らかなように、通常数
り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＆Ｊ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１ｒｆることを目的
とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明に係る送信装置は、送信アンテナの外周表面に
絶縁体を装備したものである。

〔作　用〕

この発明における送信アンテナの外周表面の絶縁体によ
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。

〔発明の実施例〕

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
た後位イ」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Ｉ　Ｌｌ　２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、地上付近に
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」二の
電位が従来の同種装置より図のΔ■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、ドリルパイプ１０１全体に絶縁コ
ーティングを施したものを示したが、第４図に示すよう
に外径の大きい継手部分１０３を除いて絶縁コーティン
グを施しても良い。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。

また、第５回に示すように送信アンテナ１上の表面絶縁
体３を、ドリルパイプ１０１上だけでなくドリルカラー
１００上にも装備しても良い。これにより電流漏洩の効
果はさらに上がる。さらに、第４図と第５図を組合わせ
た表面絶縁体３を形成しても良い。また電流漏洩の防止
効果がある限り、ドリルストリング上任意の位置に表面
絶縁体３を形成して良い。

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。

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（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。

〔発明の効果〕

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した
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
防く。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。

【図面の簡単な説明】

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図はこの発明の他の実施例による送信装置
を示す外面および断面図、第５図はこの発明のさらに他
の実施例による送信装置を示す外面および断面図、第６
回は従来の送信装置を示す外面および断面図、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。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の電極とそれら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表面
に装備した絶縁手段とを備えた送信装置。
（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（ドリルカラーおよびドリルパイプ）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）送信アンテナの表面に装備した絶縁手段を、ドリ
ルストリング表面を全部または一部を覆う絶縁物とした
ことを特徴とする請求項第２項記載の送信装置。
（４）送信アンテナの表面に装備した絶縁手段を、ドリ
ルパイプの継手部のみ除いたことを特徴とする請求項第
３項記載の送信装置。
（５）送信アンテナの表面に装備した絶縁手段を、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４項のいずれかに記載の送信装置。
（６）送信アンテナの表面に装備した絶縁手段を、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４項のいずれかに記載の送信装置。
（７）送信アンテナの表面に装備した絶縁手段を、固体
の絶縁物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４項のいずれかに記載の送信装置。
（８）送信アンテナの表面に装備した絶縁手段を、柔軟
性のある絶縁テープを巻くことにより実現することを特
徴とする請求項第１項乃至第４項のいずれかに記載の送
信装置。