MX2012005188A - Abertura de comunicaciones basada en la luz para ser usada en herramientas en el fondo del pozo. - Google Patents
Abertura de comunicaciones basada en la luz para ser usada en herramientas en el fondo del pozo.Info
- Publication number
- MX2012005188A MX2012005188A MX2012005188A MX2012005188A MX2012005188A MX 2012005188 A MX2012005188 A MX 2012005188A MX 2012005188 A MX2012005188 A MX 2012005188A MX 2012005188 A MX2012005188 A MX 2012005188A MX 2012005188 A MX2012005188 A MX 2012005188A
- Authority
- MX
- Mexico
- Prior art keywords
- instrument
- housing
- opening
- light source
- well
- Prior art date
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 241000965255 Pseudobranchus striatus Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
- E21B47/017—Protecting measuring instruments
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
- E21B47/13—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
- E21B47/135—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency using light waves, e.g. infrared or ultraviolet waves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Un instrumento de medición de pozos incluye un alojamiento configurado para moverse por el interior de un pozo. al menos un detector configurado para medir un parámetro del pozo se dispone en el alojamiento. Un controlador dispuesto en el alojamiento. El controlador que incluye al menos un dispositivo de almacenamiento de datos y un dispositivo para controlar la operación de al menos un detector. Una primera abertura óptica de comunicaciones se dispone en una primera abertura en el alojamiento, la primera abertura óptica de comunicaciones incluye una fuente de luz operada eléctricamente. La primera abertura en el alojamiento se cierra de forma hermética por un tapón para la abertura que tiene una ventana ópticamente transparente en el mismo. El tapón para la abertura se configura para resistir la entrada de los fluidos del pozo hacia el interior del alojamiento.
Description
ABERTURA DE COMUNICACIONES BASADA EN LA LUZ PARA SER USADA EN HERRAMIENTAS EN EL FONDO DEL POZO
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere de forma general a instrumentos movidos a través de pozos perforados a través de formaciones rocosas subterráneas, en donde tales instrumentos miden uno o más parámetros relacionados con el pozo, el mecanismo de transporte y/o las formaciones rocosas. Más específicamente, la invención se refiere a conectores de comunicación asociados con tales instrumentos para permitir la comunicación del estado de operación de los instrumentos y/o los datos almacenados en los instrumentos y/o la comunicación de instrucciones de control o de operación a tales instrumentos cuando los instrumentos están en la superficie de la Tierra.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Muchos tipos de instrumentos de medición de pozos se conocen en la técnica. Tales instrumentos por lo general incluyen un alojamiento alargado, resistente a la presión, configurado para moverse a través de un pozo perforado a través de formaciones rocosas subterráneas. El alojamiento incluye por lo general uno o más detectores que miden parámetros seleccionados en el pozo. Los parámetros incluyen, sin limitación, aquellos relacionados con las propiedades físicas del pozo en si (por ejemplo, temperatura, presión, contenido de fluidos, trayectoria geodésica) ; la construcción del pozo (por ejemplo, el momento de torsión y/o la fuerza axial aplicadas a una broca de perforación) y las formaciones que rodean el pozo (por ejemplo, la resistividad, la velocidad acústica, las propiedades interactivas con los neutrones, densidad, y la presión y la composición y los fluidos en los poros) .
El alojamiento puede ser configurado para ser movido a través del pozo usando varias técnicas diferentes conocida en la técnica, incluyendo, sin limitación, dentro de una sarta de perforación y otras sartas de tubería articuladas, en tubería enrollada continua, o en un cable eléctrico blindado o un cable de recuperación.
Independientemente del dispositivo de transporte usado, de independientemente de los tipos de detectores usados en cualquier instrumento de medición de pozos particular, tales instrumentos incluyen típicamente alguna forma de dispositivo de almacenamiento de datos en los mismos y/o un controlador que puede ser reprogramado de modo tal que la medición y/o el almacenamiento de datos y las funciones de comunicación del instrumento pueden ser cambiados para adaptarse a un propósito particular. El acceso al almacenamiento de datos y/o el acceso al controlador del instrumento típicamente requieren una conexión eléctrica con un abertura de comunicaciones adecuado en el instrumento, en particular para aquellos instrumentos diseñados para ser transportados por un medio diferente a un cable eléctrico blindado. Las aberturas de comunicaciones conocidos en la técnica incluyen conectores eléctricos que se diseñan específicamente para el instrumento particular. Más específicamente, el arreglo de contactos eléctricos en el conector particular típicamente es único para el tipo de instrumento. Tal arreglo de contactos eléctricos también requiere que se use un cable eléctrico para conectar el abertura de comunicaciones a un dispositivo en la superficie (como por ejemplo una computadora y otro procesador de datos) también se debe construir especialmente para conectarse a los contactos eléctricos en el conector del abertura de comunicaciones. Tales conectores especializados de la abertura de comunicaciones y los cables correspondientes pueden ser de fabricación costosa, y pueden crear dificultades logísticas en el caso de una falla del cable, por ejemplo, la obtención oportuna de un reemplazo.
Adicionalmente, la necesidad de un cable reduce la facilidad y la velocidad con la cual tiene lugar la comunicación. Finalmente, la comunicación es imposible sin una PC o un dispositivo superficial similar, agregando complejidad y más costo al proceso. Un dispositivo sónico (zumbador) es otro instrumento conocido en la técnica usado para retransmitir información entre los instrumentos de medición y el operador humano de los instrumentos. El método usado con el zumbador es comunicarse con el operador de la herramienta a través de una serie de "impulsos de audiofrecuencia" de sincronización y duración seleccionadas. Esta técnica es limitada debido a la dificultad para la percepción sobre el piso de una plataforma petrolífera promedio, la cual tiene varias fuentes de sonido de volumen muy alto. No solo el ruido externo interfiere, sino también es limitada la penetración del sonido a través del alojamiento típico de las herramientas en el fondo del pozo. Por último, el rango de información que puede ser transferida es mínimo cuando se trata con comunicación por sonidos en un ambiente no controlado.
Lo que se requiere es un dispositivo más confiable para comunicar ciertas señales al operador del instrumento y/o a un dispositivo en la superficie.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Un instrumento para medición de pozos de acuerdo con un aspecto de la invención incluye un alojamiento configurado para moverse a por el interior de un pozo. Al menos un detector configurado para medir un parámetro del pozo, se dispone en el alojamiento. Un controlador también se dispone en el alojamiento. El controlador incluye al menos un dispositivo de almacenamiento de datos y un dispositivo para controlar la operación del al menos un detector. Una primera abertura óptica de comunicaciones se dispone en una primera abertura en el alojamiento. La primera abertura óptica de comunicaciones incluye una fuente de luz operada eléctricamente. La primera abertura en el alojamiento se cierra herméticamente por medio de un tapón para la abertura que tiene una ventana ópticamente transparente en el mismo. El tapón para la abertura se configura para resistir la entrada de los fluidos del pozo hacia el interior del alojamiento.
Un método para construir un dispositivo óptico de comunicaciones para un instrumento de medición de pozos de acuerdo con otro aspecto de la invención incluye moldear una fuente de luz activada eléctricamente dentro de una primera envoltura. La primera envoltura se forma de un material aislante de electricidad, impermeable a la humedad. Los contactos en la fuente de luz se conectan eléctricamente a los circuitos seleccionados en el instrumento. La primera envoltura se inserta en una primera abertura en la pared del alojamiento del instrumento. La primera abertura se sella entonces con un tapón que tiene una pluralidad de ventanas transparentes en el mismo. La ventana se configura para resistor la entrada de los fluidos del pozo hacia el interior del alojamiento.
Otros aspectos y ventajas de la invención serán aparentes en la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra un sistema del instrumento de medición para pozos MWD/LWD ejemplar que opera en un pozo.
Las FIGS . 2A y 2B muestran una vista lateral y posterior, respectivamente, de una fuente de luz de comunicación o fotodetector ejemplar.
La FIG. 3 muestra una fuente de luz o fotodetector ejemplar en una abertura a través de la pared del alojamiento del instrumento de medición.
Las FIGS. 4A a 4D muestran varias vistas de un tapón para la abertura usado para cerrar la abertura, en el cual se ubica el fotodetector o la fuente de luz .
La FIG. 5 es un cable de comunicaciones y un accesorio de conexión ejemplares para el instrumento de mediciones de pozos.
DESCRIPCION DETALLADA
Haciendo referencia a la FIG. 1, ahí se ilustra un instrumento de medición de pozos ejemplar que puede ser usado con la invención. El instrumento del presente ejemplo tiene la forma de un aparato de medición durante la perforación. Como se usa aquí, "instrumento de medición de pozos" tiene la intención se referirse a cualquier instrumento configurado para moverse por el interior de un pozo y hacer mediciones de al menos un parámetro relacionado con el pozo, las formaciones que rodean el pozo o la dinámica de un dispositivo de transporte usado para mover el instrumento a lo largo del pozo .
La manera ejemplar de transporte del instrumento mostrada en la FIG. 1 se conoce como medición durante la perforación, y conocida también como medición durante la perforación o diagrafia durante la perforación y tiene la intención de incluir la toma de mediciones en un pozo cerca del extremo de un montaje de tubería articulada. Tal montaje de tubería articulada incluye típicamente una broca de perforación y al menos algo de la sarta de perforación (el montaje de tubería articulada) que se dispone en el pozo durante la perforación, pausa y/o introducción. Se debe entender claramente que el ejemplo mostrado en la FIG. 1 solo tiene el propósito de servir como un ejemplo de los instrumentos de medición de pozos y los modos de transporte del instrumento que pueden ser usados de acuerdo con la invención .
Otros modos de transporte del instrumento incluyen, sin limitación cualquier otra forma de tubería segmentada (articulada) , tubería enrollada continua, línea de cable, cable de recuperación, bombeo hidráulico y tractores de pozo. Por consiguiente, la invención no se limita al uso con instrumentación durante la perforación como se muestra de la FIG. 1.
En el ejemplo de la FIG. 1, una plataforma y una grúa 109 se posicionan sobre un pozo de sondeo 11 que se forma en las formaciones rocosas subterráneas por medio de perforación rotatoria. Una sarta 12 de perforación se suspende dentro del pozo de sondeo e incluye una broca 15 de perforación en su extremo inferior. La sarta 12 de perforación y la broca 15 de perforación se unen a la misma y se hacen girar por medio de una mesa 16 giratoria (activada por medios no mostrados) la cual se acopla a un vástago de transmisión 17 en el extremo superior de la sarta de perforación. La sarta 12 de perforación se suspende de un gancho 18 unido a un bloque viajero (no s muestra) . El vástago de transmisión 17 se conecta al gancho a través de un eslabón 19 giratorio el cual permite la rotación de la sarta 12 de perforación con relación al gancho. Alternativamente, la sarta 12 de perforación y la broca 15 de perforación pueden ser giradas desde la superficie por medio de un tipo de plataforma de perforación de "impulsor superior" (no se muestra) . El fluido lodo 26 de perforación está contenido en un tanque o un foso 27. Una bomba 29 bombea el fluido de perforación hacia la sarta 12 de perforación por medio de un orificio en el eslabón 19 para que fluya hacia abajo (flecha 9) a través del centro de la sarta 12 de perforación. El fluido de perforación sale de la sarta 12 de perforación por medio de vias o boquillas (no se muestran) en la broca 15 de perforación y después se recircula hacia arriba en el espacio anular entre el exterior de la sarta 12 de perforación y la pared del pozo, conocido comúnmente como "ánulo", como se indica por las flechas 32. El fluido de perforación lubrica y enfria la broca 15 y transporta los recortes de la formación a la superficie. El fluido de perforación se regresa al foso 27 para su recirculación. También podría ser usado un montaje de perforación direccional opcional (no se muestra) con un motor de lodos que tiene un alojamiento curvado o un adaptador de desplazamiento. También se conoce en la técnica el uso de un motor accionado por lodos de "alojamiento recto" para hacer girar la broca ya sea individualmente o en combinación con la energía rotacional suministrada desde la superficie (vástago 17 de transmisión o impulsor superior [no se muestra] ) .
Montado dentro de la sarta 12 de perforación, preferiblemente cerca de la broca 15, se encuentra un montaje de fondo del pozo, al que se hace referencia de forma general por el número de referencia 100, el cual incluye capacidades para medir, procesar, y almacenar información, y comunicarse con una unidad 45 de registro en la superficie de la tierra. Como se usa aquí, "cerca" de la broca 15 de perforación significa en general en un intervalo de varias longitudes del collar de perforación desde la broca de perforación. El montaje 100 en el fondo del pozo incluye un aparato 200 de medición y de comunicaciones locales el cual se describe posteriormente a continuación. El aparato de comunicaciones locales puede aceptar señales de entrada desde uno o más detectores 205, 207, los cuales pueden medir cualquier "parámetro del pozo" como se describe anteriormente.
En el ejemplo del montaje 100 de fondo del pozo ilustrado, un collar 130 de perforación y un collar 140 estabilizador se muestran sucesivamente arriba del aparato 200 de comunicaciones locales. El collar 130 puede ser, por ejemplo, un collar o un alojamiento de collar para "pony" (más corto que la longitud estándar de 30 pies) para un aparato de medición el cual lleva a cabo las funciones de medición. La necesidad o a conveniencia de un collar estabilizador tal como 140 dependerá de los parámetros de perforación. Ubicado arriba el collar 140 estabilizador se encuentra un submontaje 150 de comunicaciones superficiales/locales. El submontaje 150 de comunicaciones en el presente ejemplo puede incluir una antena toroidal 1250 usada para las comunicaciones locales con el aparato 200 de comunicaciones locales, y un tipo conocido de sistema acústico de comunicaciones que se comunica con un sistema similar en la superficie de la tierra por medio de señales transportadas en el fluido o el lodo de perforación. El sistema de comunicaciones a la superficie en el submontaje 150 incluye un transmisor acústico el cual genera una señal acústica en el fluido de perforación que típicamente es representativa de uno o más parámetros medidos en el fondo del pozo. Un tipo adecuado de transmisor acústico emplea un dispositivo conocido como una "sirena de lodos" la cual incluye un estator ranurado y un rotor ranurado que gira e interrumpe repetidamente el flujo del fluido de perforación para establecer una señal de onda acústica deseada en el fluido de perforación. La electrónica (no se muestra por separado) en el submontaje 150 de comunicaciones puede incluir un modulador adecuado, tal como un modulador por desplazamiento de fase (PSK) , el cual produce convencionalmente señales de excitación para su aplicación al transmisor de lodos. Estas señales de excitación pueden ser usadas para aplicar la modulación apropiada a la sirena de lodos. La onda acústica de lodo generada viaja hacia arriba en el fluido a través del centro de la sarta de perforación a la velocidad del sonido en el fluido. La onda acústica se recibe en la superficie de la tierra por transductores representados por el número de referencia 31. Los transductores, los cuales son, por ejemplo, transductores piezoeléctricos , convierten las señales acústicas recibidas a señales electrónicas. La salida de los transductores 31 se acopla al subsistema 90 de recepción superficial el cual es operativo par desmodular las señales transmitidas, las cuales pueden ser acopladas entonces al procesador 85 y a la unidad 45 de registro. También se puede proporcionar un subsistema 95 de transmisión superficial, y puede controlar la interrupción de la operación de la bomba 29 en una manera la cual es detectable por los transductores (representados en 99) en el submontaje 150 de comunicaciones, de modo tal que pueda haber una comunicación de dos vías entre el submontaje 150 y el equipo superficial cuando el instrumento de medición de pozos se dispone en el pozo. En tales sistemas, se puede proporcionar comunicación de la superficie al pozo, por ejemplo, haciendo funcionar las bombas 29 por ciclos de activación y desactivación en un patrón predeterminado, y detectando esta condición en el fondo del pozo en los transductores 99. La anterior u otra técnica de comunicación superficie al fondo del pozo pueden ser utilizadas en conjunción con las características descritas en este documento. El subsistema 150 de comunicaciones también puede incluir convencionalmente (no se muestra por separado, por claridad de la ilustración) electrónica de adquisición, control y procesador, que comprende un sistema de microprocesador (con circuitería de memoria, reloj y temporización asociada, y circuitería de interconexión) capaz de almacenar datos de uno o más detectores, procesar los datos y almacenar los datos procesados (y/o los datos no procesados de los detectores) , y acoplar cualquier porción seleccionada de la información que estos contienen al control del transmisor y de activar la electrónica para la transmisión a la superficie. Una batería (no se muestra) puede proporcionar energía eléctrica para el submontaje 150 de comunicaciones. Como se conoce en la técnica, un generador de fondo del pozo (no se muestra) tal como una asi llamada "turbina de lodos" activada por el fluido de perforación, también puede ser usado para proporcionar energía, para su uso inmediato o recargar baterías, durante los momentos cuando de fluido de perforación se está movimiento a través de la sarta 12 de perforación. Se entenderá que las técnicas acústicas alternativas u otras técnicas pueden ser empleadas para la comunicación con la superficie a la tierra. Como se explicara con más detalle a continuación, la comunicación con el sistema de microprocesador en el submontaje 150 de comunicaciones cuando el instrumento está en la superficie es un elemento de una modalidad.
El submontaje 150 de comunicaciones puede tener una primera abertura 151 de comunicaciones en la pared de la parte 12 de la sarta de perforación que incluye el submontaje 10 de comunicaciones para tal propósito, a ser explicado con mayor detalle a continuación. El submontaje de comunicaciones también puede incluir, en algunos ejemplos, un segundo abertura 152 de comunicaciones a ser usado para tal propósito, como se explicara más completamente a continuación.
En otros ejemplos de un instrumento de medición de pozos que es transportado de otra forma que como parte de una sarta de perforación (véanse los ejemplos descritos anteriormente) , el alojamiento del instrumento (por ejemplo, la pared de una parte de la sarta 12 perforación) puede incluir un segundo abertura de comunicaciones configurado de forma similar a través de la pared de la misma.
Las FIGS. 2A y 2B muestran un ejemplo de un dispositivo 300 óptico de comunicaciones. El dispositivo puede incluir una fuente 302 de luz operada eléctricamente. La fuente de luz operada eléctricamente puede ser, por ejemplo, un diodo emisor de luz (LED) u otro tipo de fuente de luz activada eléctricamente. En algunos ejemplos la fuente 302 de luz puede emitir luz visible, de modo tal que el operador del instrumento puede observar la operación de la fuente 302 de luz. La observación visual de la fuente 302 de luz puede permitir que el operador determine, por ejemplo, el estado de operación del instrumento, o que observe algunos datos o señales de control almacenados en el instrumento susceptibles de observación de interpretación por el operador. La fuente 302 de luz puede incluir múltiples colores, por ejemplo, rojo, azul, y verde, para permitir que se puedan interpretar más tipos de información por el operador del instrumento. En otros ejemplos la fuente 302 de luz puede emitir luz infrarroja u otra luz no visible para trasmitir información desde el instrumento al dispositivo superficial, como por ejemplo la unidad 45 de registro o una computadora, como se explicará adicionalmente a continuación con referencia a la FIG. 5.
La fuente 302 de luz puede ser moldeada o formada de otra manera en una envoltura 307. La envoltura 307 seria formada de un material que no es conductor de electricidad y es impermeable al menos a la humedad, y en algunos casos puede ser resistente a la presión para evitar la entrada de fluido del pozo hacia el interior del instrumento en el caso de falla del tapón para la abertura (FIG. 3) . La envoltura 307 puede incluir una junta tórica 304 o un sello similar el cual se acopla de forma hermética a la pared del abertura (151 en la FIG. 1) . La fuente 302 de luz incluir típicamente dos o más contactos 306 eléctricos los cuales pueden ser conectados a circuitos adecuados en el instrumento de medición (por ejemplo, en el submontaje 150 de comunicaciones en la FIG. 1) . Los contactos eléctricos 306 se muestran más claramente en la FIG. 2B.
La FIG. 3 muestra el dispositivo óptico de comunicaciones 300 de la FIG. 2 dispuesto en el abertura 151 en la pared le instrumento. El dispositivo 300 óptico de comunicaciones se puede extender a través de la abertura 151 hacia un chasis 310 del circuito del instrumento. El abertura 151 puede ser cerrado de forma hermética con un tapón 12A del abertura. El tapón 12A de la abertura tiene una ventana 12D ópticamente transparente de material tal como vidrio de boro, vidrio de borosilicato o ciertos tipos de plástico, de modo tal que se evite que los fluidos del pozo entren al abertura 151. Varias vistas del tapón 12A de abertura y la ventana 12D ópticamente transparente se muestran en las FIGS . 4A a 4D. La FIG. 4C muestra la ventana 12D dispuesta en una abertura 12C conformada adecuadamente en el tapón 12A. La parte de la abertura 12C del tapón externa a la ventana 12D puede incluir un hexágono o una configuracon similar (por ejemplo, 12B en la FIG. 4A) puede permitir una herramienta (no se muestra) se acople al abertura 12A para apretado en el abertura (151 en la FIG. 3) ) .
En otro ejemplo, en donde un segundo abertura de comunicaciones (152 en la FIG. 1) se incluye en el instrumento de medición de pozos (por ejemplo, en 150 en la FIG. 1), un segundo dispositivo óptico de comunicaciones puede ser incluido en tal abertura. El segundo dispositivo óptico de comunicaciones puede tener sustancialmente la misma estructura como se muestra en las FIGS. 2A, 2B, 3 y 4A-4D, con la diferencia de que la fuente de luz (302 en la FIG. 2A) se sustituye por un fotodetector (302A en la FIG. 5) . Teniendo ambos una fuente de luz y un fotodetector puede permitir la comunicación óptica bidireccional con el instrumento de medición .
Un ejemplo del instrumento de medición que incluye capacidad de comunicación bidireccional se muestra en la FIG. 5. El instrumento, por ejemplo, en el subsistema 150 de comunicaciones puede incluir un rimero 151 y un segundo 152 aberturas de comunicación como se explica anteriormente. El primer abertura 151 puede incluir la fuente 300 de luz como se explica anteriormente. El segundo abertura 152 puede incluir un fotodetector 300A que consiste de un elemento 302 fotosensible dispuesto en una estructura (envoltura, junta tórica, etc.) sustancialmente como se explica con referencia a la fuente de luz en las FIGS. 2A, 2B, 3 y 4A-4D. Puesto que cada uno de los tapones 12A para la abertura incluye una ventana ópticamente transparente (12C en la FIG. 4C) , es posible comunicarse con el instrumento sin la necesidad de retirar los tapones 12A. Tal capacidad puede reducir la cantidad de mantenimiento requerido, o puede reducir la incidencia de fallas de sellado al reducir el número de operaciones de inserción y remoción de los tapones 12A para la abertura. Un acoplamiento de comunicaciones ejemplar también se muestra en la FIG. 5. El acoplamiento 320 de comunicaciones puede incluir, por ejemplo, tela o plástico ópticamente opaco el cual puede ser envuelto alrededor del alojamiento del instrumento (por ejemplo, la sección 12 del collar de perforación en la FIG. 1). Dispositivos se aseguramiento 320A, 320B se pueden ubicar en los extremos de la tela o plástico, por ejemplo, sujetadores de lazo y gancho para tela fabricados del material vendido bajo la marca comercial VELCRO, la cual es una marca registrada de Velero Industries, B.V. una corporación Holandesa. Cualquier otro dispositivo el cual pueda asegurar el acoplamiento de comunicaciones al alojamiento del instrumento también puede ser usado. El acoplamiento de comunicaciones incluye en el mismo un fotodetector 322 y una fuente 324 de luz operad eléctricamente (por ejemplo un LED) que se dispone cerca de la primera 151 y la segunda 152 aberturas de óptico de comunicaciones, cuando el acoplamiento de comunicación se fija al alojamiento del instrumento. Las conexiones eléctricas al fotodetector respectivo 322 y a la fuente de luz 324 se pueden realizar a través de un cable adecuado 326. El cable 326 puede ser terminado en un conector 328 estándar en la industria para su conexión a un dispositivo superficial tal como una computadora, o puede estar terminado en una conexión de marca registrada y otra conexión para su conexión eléctrica a la unidad de registro (45 en la FIG. 1) cuando el instrumento está en la superficie de la tierra.
Usar el acoplamiento 320 de comunicación como se muestra en la FIG. 5, puede permitir que el instrumento, a través de un transceptor 300C externo (el cual puede ser un dispositivo separado o puede ser parte del controlador del instrumento descrito anteriormente) comunique los datos almacenadas en un dispositivo de almacenamiento de datos en el instrumento, y reciba instrucciones de reprogramación y otros datos desde el dispositivo superficial (por ejemplo, la computadora o el sistema de registro 45 en la FIG. 1) . El tipo de señales comunicadas ópticamente entre el dispositivo superficial no tiene la intención de limitar el ámbito de la presente invención .
Aunque la invención ha sido descrita con respecto a un número limitado de modalidades, aquellas personas experimentadas en la técnica, que tengan el beneficio de esta descripción, apreciarán que se pueden concebir otras modalidades las cuales no se apartan de ámbito de la invención como se describen aquí. Por consiguiente, el ámbito de la invención debe estar limitado solamente por las reivindicaciones anexas.
Claims (15)
1. Un instrumento de medición de pozos, caracterizado porque comprende: un alojamiento, configurado para moverse por el interior de un pozo; al menos un detector configurado para medir un parámetro del pozo; un controlador dispuesto en el alojamiento, el controlador que incluye al menos un dispositivo de almacenamiento de datos y un dispositivo para controlar la operación de al menos un detector; y una primera abertura de óptica de comunicaciones dispuesta en una primera abertura en el alojamiento, la primera abertura de óptica de comunicaciones que incluye una fuente de luz operada eléctricamente, la primera abertura en el alojamiento que se cierra herméticamente por medio de un tapón para la abertura que tiene una ventana ópticamente transparente en el mismo, el tapón para el orificio configurado para resistir la entrada de los fluidos del pozo hacia el interior del alojamiento.
2. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz operada eléctricamente comprende un diodo emisor de luz.
3. El instrumento de la reivindicación 2, caracterizado porque el diodo emisor de luz comprende un diodo de emisión de luz de colores múltiples.
4. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador se configura para operar la fuente de luz para comunicar información en el instrumento visualmente a un operador del instrumento.
5. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una segunda abertura óptica de comunicaciones dispuesta en una segunda abertura en el alojamiento, la segunda abertura óptica de comunicaciones que incluye un fotodetector en la misma, la segunda abertura en el alojamiento que se cierra de forma hermética por medio de un tapón para la abertura que tiene una ventana ópticamente transparente en la misma, el tapón para la abertura configurada para resistir la entrada del fluido del pozo hacia el interior del alojamiento.
6. El instrumento de la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además un acoplamiento óptico de comunicaciones configurado para ser fijado de forma removible al exterior del alojamiento del instrumento, el acoplamiento que incluye un fotodetector y una fuente de luz operada eléctricamente dispuesta en el acoplamiento para ser expuesta al la primera abertura de comunicaciones y a la segunda abertura de comunicaciones, respectivamente, cuando el acoplamiento se fija al alojamiento del instrumento.
7. El instrumento de la reivindicación 6, caracterizado porque el fotodetector y la fuente de luz en el acoplamiento de comunicaciones se conectan eléctricamente a un dispositivo superficial de modo tal que se puedan transmitir señales entre el instrumento y el dispositivo superficial.
8. Un método para fabricar un dispositivo óptico de comunicaciones para un instrumento de medición de pozos, caracterizado porque comprende: moldear una fuente de luz operada eléctricamente en una primera envoltura, la primera envoltura fabricada de un material aislante de electricidad, impermeable a la humedad; conectar eléctricamente los contactos en la fuente de luz a circuitos seleccionados en el instrumento; insertar la primera envoltura en una primera abertura en una pared del alojamiento del instrumento; y sellar la primera abertura con un tapón que tiene una ventana ópticamente transparente en el mismo, la ventana configurada para resistir la entrada de los fluidos del pozo hacia el interior del alojamiento.
9. El método de la reivindicación 8, caracterizado porque comprende además, moldear un fotodetector en una segunda envoltura; conectar eléctricamente los contactos en el fotodetector a circuitos seleccionados en el instrumento; disponer la segunda envoltura en una segunda abertura en la pared del alojamiento; y sellar la segunda abertura con un tapón que tiene una ventana ópticamente transparente en el mismo, la ventana configurada para resistir la entrada de los fluidos dél pozo hacia el interior del alojamiento.
10. El método de la reivindicación 8, caracterizado porque, la fuente de luz activada eléctricamente comprende un diodo emisor de luz.
11. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque, el diodo emisor de luz es un diodo emisor de luz de colores múltiples.
12. El método de la reivindicación 8, caracterizado porque, comprende además, provocar un controlador en el instrumento para operar la fuente de luz para comunicar la información almacenada en el instrumento.
13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque, la información se comunica visualmente a un operador del instrumento.
14. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque, la información se comunica a un fotodetector dispuesto cerca de la fuente de luz, el fotodetector en comunicación de señales con un dispositivo superficial.
15. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque, comprende además, disponer una fuente de luz operada eléctricamente, cerca de la segunda abertura y que comunica señales desde un dispositivo superficial al instrumento al operar la fuente de luz dispuesta cerca de la segunda abertura. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un instrumento de medición de pozos incluye un alojamiento configurado para moverse por el interior de un pozo, al menos un detector configurado para medir un parámetro del pozo se dispone en el alojamiento. Un controlador dispuesto en el alojamiento. El controlador que incluye al menos un dispositivo de almacenamiento de datos y un dispositivo para controlar la operación de al menos un detector. Una primera abertura óptica de comunicaciones se dispone en una primera abertura en el alojamiento, la primera abertura óptica de comunicaciones incluye una fuente de luz operada eléctricamente. La primera abertura en el alojamiento se cierra de forma hermética por un tapón para la abertura que tiene una ventana ópticamente transparente en el mismo. El tapón para la abertura se configura para resistir la entrada de los fluidos del pozo hacia el interior del alojamiento.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US25866009P | 2009-11-06 | 2009-11-06 | |
PCT/US2010/037232 WO2011056263A1 (en) | 2009-11-06 | 2010-06-03 | Light based communication port for use on downhole tools |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
MX2012005188A true MX2012005188A (es) | 2012-06-08 |
Family
ID=43970220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
MX2012005188A MX2012005188A (es) | 2009-11-06 | 2010-06-03 | Abertura de comunicaciones basada en la luz para ser usada en herramientas en el fondo del pozo. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130099935A1 (es) |
EP (1) | EP2496974A1 (es) |
CA (1) | CA2780068A1 (es) |
MX (1) | MX2012005188A (es) |
RU (1) | RU2552249C2 (es) |
WO (1) | WO2011056263A1 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9714562B2 (en) | 2009-11-06 | 2017-07-25 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole logging communication module |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9091153B2 (en) | 2011-12-29 | 2015-07-28 | Schlumberger Technology Corporation | Wireless two-way communication for downhole tools |
MX342645B (es) * | 2012-01-31 | 2016-10-07 | Halliburton Energy Services Inc | Aparatos, sistemas y metodos acondicionadores de sensor. |
US9382792B2 (en) | 2014-04-29 | 2016-07-05 | Baker Hughes Incorporated | Coiled tubing downhole tool |
CN104481497A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 贵州航天凯山石油仪器有限公司 | 一种煤矿钻机的无线通讯方法及装置 |
WO2016161411A1 (en) * | 2015-04-02 | 2016-10-06 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole tool and electronics packaging configuration therefor |
CA3053421A1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | Ncs Multistage Inc. | System and method for wireless control of well bore equipment |
US20220034218A1 (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Downhole sensor apparatus and related systems, apparatus, and methods |
US11466559B2 (en) | 2020-07-31 | 2022-10-11 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Downhole tool sensor arrangements and associated methods and systems |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4928088A (en) * | 1989-03-10 | 1990-05-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for extracting recorded information from a logging tool |
US5363095A (en) * | 1993-06-18 | 1994-11-08 | Sandai Corporation | Downhole telemetry system |
US6435619B1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-08-20 | Geosteering Mining Services, Llc | Method for sensing coal-rock interface |
US6555958B1 (en) * | 2000-05-15 | 2003-04-29 | General Electric Company | Phosphor for down converting ultraviolet light of LEDs to blue-green light |
US7154838B2 (en) * | 2002-05-15 | 2006-12-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical detector, optical head device, optical information processing device, and optical information processing method |
US20060065395A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | Adrian Snell | Removable Equipment Housing for Downhole Measurements |
US7475593B2 (en) * | 2005-06-24 | 2009-01-13 | Precision Energy Services, Inc. | High temperature near infrared for measurements and telemetry in well boreholes |
US7379180B2 (en) * | 2006-01-26 | 2008-05-27 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for downhole spectral analysis of fluids |
US8082368B2 (en) * | 2006-04-21 | 2011-12-20 | Infortrend Technology, Inc. | Display device for indicating connection statuses of a communication channel provided between two systems and method thereof |
US20080001775A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for memory dump and/or communication for mwd/lwd tools |
US7959864B2 (en) * | 2007-10-26 | 2011-06-14 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole spectroscopic hydrogen sulfide detection |
GB0723561D0 (en) * | 2007-12-01 | 2008-01-09 | Smiths Group Plc | Optical apparatus |
US8269631B2 (en) * | 2008-02-22 | 2012-09-18 | Xiao Hui Yang | Anti-theft device |
GB2486097B (en) * | 2009-08-18 | 2014-10-01 | Baker Hughes Inc | Optical telemetry network |
-
2010
- 2010-06-03 WO PCT/US2010/037232 patent/WO2011056263A1/en active Application Filing
- 2010-06-03 RU RU2012123378/03A patent/RU2552249C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-06-03 US US13/505,146 patent/US20130099935A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-03 EP EP10828687A patent/EP2496974A1/en not_active Withdrawn
- 2010-06-03 CA CA2780068A patent/CA2780068A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-03 MX MX2012005188A patent/MX2012005188A/es active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9714562B2 (en) | 2009-11-06 | 2017-07-25 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole logging communication module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011056263A1 (en) | 2011-05-12 |
CA2780068A1 (en) | 2011-05-12 |
RU2552249C2 (ru) | 2015-06-10 |
EP2496974A1 (en) | 2012-09-12 |
RU2012123378A (ru) | 2013-12-20 |
US20130099935A1 (en) | 2013-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MX2012005188A (es) | Abertura de comunicaciones basada en la luz para ser usada en herramientas en el fondo del pozo. | |
CA3055546C (en) | Wireless communication between downhole components and surface systems | |
US6856255B2 (en) | Electromagnetic power and communication link particularly adapted for drill collar mounted sensor systems | |
CA2481233C (en) | Replaceable electrical device for drilling tool | |
NO343235B1 (no) | Fremgangsmåte og system for å sende sensorresponsdata og elektrisk kraft gjennom en slammotor | |
EP2785960B1 (en) | Modular downhole tools and methods | |
US20130222149A1 (en) | Mud Pulse Telemetry Mechanism Using Power Generation Turbines | |
GB2222844A (en) | Method and apparatus for remote signal entry into measurement while drilling system | |
US20030080743A1 (en) | Integrated, single collar measurement while drilling tool | |
CA2699023A1 (en) | System, method and apparatus for downhole string having integrated measurement while operating components | |
US9328605B2 (en) | Method and apparatus for detecting fluid flow modulation telemetry signals transmitted from an instrument in a wellbore | |
CN106677760A (zh) | 一种非自带电源供电式近钻头地质导向测量短节 | |
US7765862B2 (en) | Determination of formation pressure during a drilling operation | |
US9644433B2 (en) | Electronic frame having conductive and bypass paths for electrical inputs for use with coupled conduit segments | |
US9714562B2 (en) | Downhole logging communication module | |
US9383477B2 (en) | Feedthrough assembly for electrically conductive winding | |
RU2522340C2 (ru) | Порт связи для использования на скважинном измерительном приборе | |
GB2402148A (en) | A sensor system in a wall of a drill collar | |
CA2618944A1 (en) | Replaceable electrical device for drilling tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Grant or registration |