NO141285B

NO141285B - PROCEDURE FOR TRANSFERING DATA IN A PRESERVED DIRECTION ALONG A DRILLING BAR, AND APPARATUS FOR PERFORMING THE PROCEDURE

Info

Publication number: NO141285B
Application number: NO743027A
Authority: NO
Inventors: Elbert N Shawhan
Original assignee: Sun Oil Co Pennsylvania
Priority date: 1973-08-23
Filing date: 1974-08-22
Publication date: 1979-10-29
Also published as: AT349220B; SE408320B; CA1028046A; NL7411193A; FR2303153B1; GB1476990A; DK449274A; DK136490B; SE7409468L; DE2440538A1; IN142419B; IT1020134B; IL45254A0; FR2303153A1; BE819007A; JPS5051352A; ATA679974A; HK27478A; DK136490C; SU641877A3

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til over-føring av data i en forutbestemt retning langs en borestang, omfattende modulasjon av et første bærebølgesignal med en nominell frekvens lik f^, utsendelse av dette modulerte bærebølgesignal langsmed borestangen, avføling av det transmitterte signal ved et fjernt punkt i borestangens lengderetning, konvertering av det modulerte bærebølgesignal til et modulert annet bærebølgesignal med en nominell frekvens lik f2, som er forskjellig fra det opprinnelige signals, og utsendelse av dette konverterte modulerte bærebølgesignal langsmed borestangen. Videre vedrører oppfinnelsen et apparat for utøvelse av fremgangsmåten, omfattende en mottager som er anbragt i det indre av en stang av borerør og som er innrettet til å kunne motta signaler, som representerer data for tilstander, som eksisterer på borestedet, en signalgenerator og en modulator til konvertering av de mottatte signaler til et modulert første bærebølgesignal med den nominelle frekvens f^, The present invention relates to a method for transmitting data in a predetermined direction along a drill rod, comprising modulation of a first carrier wave signal with a nominal frequency equal to f^, sending this modulated carrier wave signal along the drill rod, sensing the transmitted signal at a remote point in the longitudinal direction of the drill rod, converting the modulated carrier wave signal into a modulated second carrier wave signal with a nominal frequency equal to f2, which is different from that of the original signal, and sending this converted modulated carrier wave signal along the drill rod. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method, comprising a receiver which is placed in the interior of a rod of drill pipe and which is arranged to be able to receive signals, which represent data for conditions that exist at the drilling site, a signal generator and a modulator for converting the received signals into a modulated first carrier wave signal with the nominal frequency f^,

en transducer som akustisk er forbundet med borerøret for å kunne mate det modulerte bærebølgesignalet f^ inn i borerøret, hvor det utsendes i dettes aksiale retning i den forutbestemte retning, og en første signaloverføringsenhet, som er plassert et fjernt sted i borestangens indre, og som omfatter en mottager til å motta det modulerte bærebølgesignalet f^, som er utsendt langsmed bore-røret av den førstnevnte transducer, og en omsetter til dels å endre det modulerte bærebølgesignal til et modulert annet bære-bølgesignal med den nominelle frekvens f- 0<3 til dels å mate bore-røret med det frekvenskonverterte bærebølgesignal f2 til videre transmisjon gjennom dette i aksial og forutbestemt retning. a transducer which is acoustically connected to the drill pipe to be able to feed the modulated carrier wave signal f^ into the drill pipe, where it is emitted in its axial direction in the predetermined direction, and a first signal transmission unit, which is located at a remote location in the interior of the drill rod, and which comprises a receiver to receive the modulated carrier wave signal f^, which is transmitted along the drill pipe by the first-mentioned transducer, and a converter partly to change the modulated carrier wave signal into a modulated second carrier wave signal with the nominal frequency f- 0<3 partly to feed the drill pipe with the frequency-converted carrier wave signal f2 for further transmission through this in an axial and predetermined direction.

Verdien av et telemetrisystem for overforing av informasjon fra bunnen av at borehull til overflaten er blitt verdsatt i mange The value of a telemetry system for transferring information from the bottom of the borehole to the surface has been appreciated by many

år, og foreslåtte systemer har vært gjenstand for atskillige pa-tenter. På det nåværende tidspunkt finnes det ikke noen prak- years, and proposed systems have been the subject of several patents. At the present time, there are no prac-

tiske midler for hurtig dataoverfbring fra bunnen av et hull mens det bores,, som ikke anvender en trådlinje. Bruken av en linje krever at "hele linjen må trekkes tilbake for tillegget av hver rbrlengde, og således kommer iveien for normale boreprosesser, hvilket er kostbart, spesielt i såkalt "offshore"-boring. technical means for rapid data transmission from the bottom of a hole while drilling, which does not use a wireline. The use of a line requires that the entire line must be retracted for the addition of each rbr length, and thus gets in the way of normal drilling processes, which is expensive, especially in so-called "offshore" drilling.

Overforing når man anvender en trådlinje, er hovedsaklig be- Overlining when using a wire line is mainly be-

grenset til bruk av pulser. the limit to the use of pulses.

Et telemetrisystem som opererer uten å forstyrre normale boreprosesser, kunne tilveiebringe oyeblikkelig informasjon om retningen av hullet, formasjonskarakteristikkene og utfbringen av boringen, såvel som mange andre parametre av interesse i borehullet, slik. som gassinnhold i slammet. Kontinuerlig oppdatert informasjon ville kunne advare om truende "blowouts" i tide for preventiv aksjon. A telemetry system operating without interfering with normal drilling processes could provide immediate information about the direction of the hole, the formation characteristics and the performance of the drilling, as well as many other parameters of interest in the borehole, such. as gas content in the sludge. Continuously updated information could warn of threatening "blowouts" in time for preventive action.

Forskjellige telemetrisystemer (for å tilveiebringe kommunikasjon uten tråder) er blitt foreslått, hvor man anvender trykkpulser i boreslammet, akustiske signaler gjennom slammet eller elektriske signaler som anvender ledende baner gjennom borerbret og omgivende formasjon. På grunn av stor dempning, store krav til effekt, hbye kostnader og sen overfbringshastighet etc. har disse tidligere kjente systemer ikke vist seg å være meget prak-tiske. Various telemetry systems (to provide communication without wires) have been proposed, using pressure pulses in the drilling mud, acoustic signals through the mud, or electrical signals using conductive paths through the drill bit and surrounding formation. Due to high damping, high power requirements, high costs and slow transmission speed, etc., these previously known systems have not proven to be very practical.

Det er et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe It is an object of the present invention to provide

en fremgangsmåte og et apparat som opererer uten å forstyrre normale boreprosesser, som bevirker overføring av akustiske signaler gjennom et borerør, og hvor det anvendes mellom-for-sterkere, hvilket i alt vesentlig fullstendig eliminerer tap i signalinformasjon på grunn av blanding av signaler. a method and apparatus which operates without interfering with normal drilling processes, which effect the transmission of acoustic signals through a drill pipe, and where inter-amplifiers are used, which substantially completely eliminates loss of signal information due to signal mixing.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at det modulerte andre bærebølgesignalet i et annet fjernt punkt i borestangens lengderetning konverteres til et modulert tredje bærebølgesignal med en nominell frekvens f^, som avviker fra de to andre nominelle frekvenser f^, f2, at dette modulerte bære-bølgesignal f^ utsendes langsmed borestangen, og at det deretter konverteres til den opprinnelige nominelle frekvens f^ ved et sted langs borestangen, som befinner seg i en avstand fra utgangs-. stedet for det opprinnelige første bærebølgesignalet f^, som er tilstrekkelig til at de respektive signaler med en nominell frekvens innbyrdes er isolert fra hverandre som følge av akustisk dempning i borestangen. The method according to the invention is characterized by the fact that the modulated second carrier wave signal at another distant point in the longitudinal direction of the drill rod is converted into a modulated third carrier wave signal with a nominal frequency f^, which deviates from the other two nominal frequencies f^, f2, that this modulated carrier wave signal f^ is emitted along the drill rod, and that it is then converted to the original nominal frequency f^ at a place along the drill rod, which is located at a distance from the output. instead of the original first carrier signal f^, which is sufficient for the respective signals with a nominal frequency to be mutually isolated from each other as a result of acoustic attenuation in the drill rod.

Apparatet for utøvelse av fremgangsmåten kjennetegnes ved at . The apparatus for carrying out the method is characterized by .

det omfatter en annen signaloverføringsenhet som er anbragt i avstand fra den første signaloverføringsenhet i den foutbestemte retning, og hvis motstand oppsamler akustisk energi ved frekvensen f2 for det modulerte andre bærebølgesignalet og retransmitterer denne akustiske energi i form av en modulert, tredje bærebølge med den nominelle frekvens f^, og en tredje signaloverføringsenhet, som er anbragt i avstand fra den andre signaloverføringsenheten i den forutbestemte retning og omfatter en mottagerdel til oppsamling av akustisk energi ved frekvensen f^ for det modulerte tredje bærebølgesignalet og til retransmittering av denne akustiske energi i form av en modulert bærebølge ved den opprinnelige nominelle frekvens f^. Ifølge ytterligere trekk ved apparatet har det en mottager ved endepunktet for transmisjonen, hvilken mottager dels er forbundet med borestangen, dels med en demodulator, hvor de transmitterte data kan gjenvinnes. Videre kan en forsterker anbringes mellom hver mottager og dennes tilknyttede transducer. it comprises a second signal transmission unit which is placed at a distance from the first signal transmission unit in the fout-determined direction, and whose resistance collects acoustic energy at the frequency f2 of the modulated second carrier wave signal and retransmits this acoustic energy in the form of a modulated third carrier wave with the nominal frequency f^, and a third signal transmission unit, which is spaced from the second signal transmission unit in the predetermined direction and comprises a receiver part for collecting acoustic energy at the frequency f^ of the modulated third carrier wave signal and for retransmitting this acoustic energy in the form of a modulated carrier wave at the original nominal frequency f^. According to further features of the apparatus, it has a receiver at the end point of the transmission, which receiver is partly connected to the drill rod, partly to a demodulator, where the transmitted data can be recovered. Furthermore, an amplifier can be placed between each receiver and its associated transducer.

Oppfinnelsen skal nå nærmere beskrives under henvisning til de vedlagte tegninger. Fig. 1 er et skjematisk riss av en borerors-streng modifisert for formålene i den foreliggende oppfinnelse • Fig. 2 er et skjematisk diagram som viser en typisk krets som kan anvendes i en senkebor-sendertransduktor• Fig. 3 er et skjematisk diagram som viser kretsen som anvendes i en mellomforsterkerenhet. Fig. 4 er et skjematisk diagram som viser kretsen som anvendes i en overflate-forforsterkerenhet. The invention will now be described in more detail with reference to the attached drawings. Fig. 1 is a schematic diagram of a drill string modified for the purposes of the present invention • Fig. 2 is a schematic diagram showing a typical circuit that can be used in a downhole transmitter transducer • Fig. 3 is a schematic diagram showing the circuit used in an intermediate amplifier unit. Fig. 4 is a schematic diagram showing the circuit used in a surface preamplifier unit.

Fig. 5 er et skjematisk diagram som viser kretsen som anvendes i en overflate-utlesningsenhet• Fig. 5 is a schematic diagram showing the circuit used in a surface readout unit.

Fig. 6 er et delvis vertikaltverrsnitt av en underdel (sub) Fig. 6 is a partial vertical cross-section of a lower part (sub)

for en meilomforsterkerenhet for oppfinnelsen. for a trans-amplifier unit of the invention.

Den foreliggende oppfinnelse beskriver en fremgangsmåte for å overfore akustiske signaler på en kontinuerlig måte gjennom boreroret i et borehull ved å innfore mellomforsterkere ettersom det er nodvendig, ved intervaller for således å gjenopprette energinivået for det faller for lavt til å bli gjenvunnet fra stoybakgrunnen. Det er kjent at impedansfeiltilpasning mellom stål og det omgivende slam i alt vesentlig hindrer utslipp av akustisk energi i slammet. Hovedtapet av akustisk energi inn-treffer ved de skruede forbindelsene mellom rorseksjonene, og dette tap oker ettersom frekvensen okes. Ved en bærefrekvens på 100 Hz er tapet blitt målt til 20 dB pr. 304,8 m ror. For illustrasjonsformål kan mellomforsterker-separeringen være 609,6 m. The present invention describes a method for transmitting acoustic signals in a continuous manner through the drill pipe in a borehole by introducing intermediate amplifiers as necessary, at intervals so as to restore the energy level if it falls too low to be recovered from the noise background. It is known that impedance mismatch between steel and the surrounding sludge essentially prevents the emission of acoustic energy in the sludge. The main loss of acoustic energy occurs at the screwed connections between the rudder sections, and this loss increases as the frequency increases. At a carrier frequency of 100 Hz, the loss has been measured at 20 dB per 304.8 m rudder. For illustrative purposes, the intermediate amplifier separation may be 609.6 m.

Hver mellomforsterker i systemet (1) gjenoppretter signalnivået som tapes på grunn av dempningen i roret, og (2) forbedrer signal/stoyforholdet. Mellomforsterkerenhetene er normalt mer eller mindre jevnt atskilte. Avstanden mellom topp-mellomforsterkeren og overflaten varierer med hulldybden, men overstiger ikke mellom-mellomforsterker-avstanden. Vanligvis er funksjonen for hver mellomforsterker i systemet å plukke opp (motta) et akustisk signal (signalmodulert bærer) fra borerorstrengen, forsterke dette og gjenoverfore det som et akustisk signal langs roret. Each intermediate amplifier in the system (1) restores the signal level lost due to the attenuation in the rudder, and (2) improves the signal-to-noise ratio. The intermediate amplifier units are normally more or less evenly spaced. The distance between the top-inter amplifier and the surface varies with the hole depth, but does not exceed the inter-inter amplifier distance. Typically, the function of each intermediate amplifier in the system is to pick up (receive) an acoustic signal (signal modulated carrier) from the drill string, amplify this and retransmit it as an acoustic signal along the rudder.

Ifolge foreliggende oppfinnelse, slik det tidligere er angitt, fores informasjon ved hjelp av akustiske (lyd-) bolger som forloper gjennom metallet i borerbrveggen. Et system må, for å være praktisk, tilveiebringe losninger på tre problemer, (1) signalet må identifiseres fra bakgrunnsstoyen på grunn av bore-maskinen, på grunn av en slam-motor når den anvendes for å drive boret, på grunn av skrapingen av roret på siden av hullet, og på grunn av maskinene ved overflaten; (2) systemet må kompensere for dempningen i roret og ved kryssingen av luftgapet mellom gjengene ved hver verktoysammenfoyning, og (3) den tilgjenge-lige båndbredde må være tilstrekkelig for overforing av signaler fra flere avfolere med en hoy grad av noyaktighet, innenfor en rimelig tidslengde. According to the present invention, as previously indicated, information is conveyed by means of acoustic (sound) waves which pass through the metal in the drill bridge wall. A system must, to be practical, provide solutions to three problems, (1) the signal must be identified from the background noise due to the drilling machine, due to a mud motor when used to drive the drill, due to the scraping of the rudder on the side of the hole, and because of the machines at the surface; (2) the system must compensate for the attenuation in the rudder and at the crossing of the air gap between the threads at each tool joint, and (3) the available bandwidth must be sufficient to transmit signals from multiple transducers with a high degree of accuracy, within a reasonable length of time.

Dempningen oker med den akustiske frekvens. En bærefrekvens av størrelsesorden lOOO Hz er tilstrekkelig hoy til å tilveiebringe rimelig båndbredde med akseptabel dempning. De sterke, harmoniske frekvenser i bakgrunnsstoykildene som tidligere nevnt, er hovedsaklig under 500 Hz. De fleste hoyfrekvenskomponentene er inter-mitterende. The attenuation increases with the acoustic frequency. A carrier frequency of the order of 100 Hz is sufficiently high to provide reasonable bandwidth with acceptable attenuation. The strong, harmonic frequencies in the background noise sources as previously mentioned are mainly below 500 Hz. Most of the high frequency components are intermittent.

I fig. 1 betegner henvisningstallet 1 generelt en borerors-streng som omfatter et flertall rorseksjoner (ikke separat tegnet) som er koblet sammen ende mot ende med et boreverktoy eller bit 2 anordnet ved bunnen av strengen, det hele mer eller mindre på en konvensjonell måte. In fig. 1, the reference numeral 1 generally denotes a drill pipe string comprising a plurality of pipe sections (not separately drawn) which are connected end to end by a drill tool or bit 2 arranged at the bottom of the string, all more or less in a conventional manner.

For formålet ifolge oppfinnelsen er imidlertid borerors-strengen modifisert til å innbefatte og romme en sender-transducerenhet 3 som er anordnet ved eller nær drillbitet 2 og et flertall forsterker enhet er 4, 5, 6 og 7, som er fordelt langs lengden av borestrengen i en hensikt som er forklart i det etterfolgende. Ved overflaten er det tilveiebragt et nytt overflateapparat som generelt er betegnet med 8, hvilket apparat er beregnet på utlesning (for således å fremvise og/eller registrere signaler som mottas fra senkeboret (downhole). For the purpose of the invention, however, the drill string is modified to include and accommodate a transmitter-transducer unit 3 which is arranged at or near the drill bit 2 and a plurality of amplifier units 4, 5, 6 and 7, which are distributed along the length of the drill string in a purpose which is explained below. At the surface, a new surface device has been provided which is generally denoted by 8, which device is intended for readout (so as to display and/or record signals received from the downhole).

Systemet i fig. 1 opererer for å tilveiebringe kontinuerlig overforing i kun en retning. I fig. 1 er denne retning indikert å være fra senkeboret til overflaten, hvilken er den mest nyt-tige av de to retninger, ettersom hva som ordinært onskes, er overforingen av senkeborinformasjon til overflaten. I sender-transducer- (senkebor)enheten 3, for hvilken en typisk krets vil bli beskrevet i det etterfolgende, behandles signaler fra forskjellige transduktorer, multiplekses ved hjelp av en klokke-drevet bryter, digitiseres så ved hjelp av en analog-til-digital omformer og overfores i form av frekvensmodulasjon (spesielt frekvens-skiftnoklet eller FSN-modulasjon) på en akustisk (lyd-) bærer med en frekvens på ca. lOOO Hz. Data vil bli overfort typisk på omkring IO bits pr. sekund. FSN-signalmodulasjonen vil ordinært alternere mellom to faste frekvenser, separert med omkring 50 Hz på en 1000-Hz-bærer. The system in fig. 1 operates to provide continuous transfer in one direction only. In fig. 1, this direction is indicated to be from the downhole to the surface, which is the more useful of the two directions, as what is ordinarily desired is the transfer of downhole information to the surface. In the transmitter-transducer (sink) unit 3, for which a typical circuit will be described below, signals from different transducers are processed, multiplexed by means of a clock-driven switch, then digitized by means of an analog-to-digital transforms and is transmitted in the form of frequency modulation (especially frequency-switched or FSN modulation) on an acoustic (sound) carrier with a frequency of approx. lOOO Hz. Data will typically be transferred at around IO bits per second. The FSN signal modulation will normally alternate between two fixed frequencies, separated by about 50 Hz on a 1000 Hz carrier.

Den signalmodulerte akustiske bæreren (nominell eller hvile-frekvens f^) som er utviklet i sender-transducerenheten 3, mates til en akustisk sender (lyskilde , senere angitt detaljert) i denne enhet for å påtrykke de akustiske bolgene til boreror-veggen, hvor en slik sender er akustisk koblet til veggen i boreroret. Disse akustiske bolgene forloper selvfolgelig i begge retninger langs rorstrengen. Energien som forloper nedad mot bitet 2, omdannes for det meste som varme. De akustiske bolgene som forloper oppad i retningen av pilen 9 (som er den onskede retningen) , når den forste mellomforsterkerenheten 4 hvor de plukkes opp av en akustisk mottaker som befinner seg i denne enheten, forsterkes og re-utsendes langs roret både i den onskede retningen 10 og også nedad mot enheten 3. I dette henseende opererer i det minste forsterkerne 4-7 alle på lik måte. Således er hen-sikten med f ors terkerenhetene_...å. tilveiebringe forsterkning for å kompensere for tapet på 40 dB mellom enhetene 3 og 4 (når man antar at disse enhetene er 609,6 m fra hverandre. The signal-modulated acoustic carrier (nominal or rest frequency f^) developed in the transmitter-transducer unit 3 is fed to an acoustic transmitter (light source , detailed later) in this unit to impinge the acoustic waves on the drill pipe wall, where a such a transmitter is acoustically connected to the wall of the drill pipe. These acoustic waves naturally run in both directions along the rudder string. The energy that flows downwards towards bit 2 is mostly converted as heat. The acoustic waves that proceed upwards in the direction of the arrow 9 (which is the desired direction) reach the first intermediate amplifier unit 4 where they are picked up by an acoustic receiver located in this unit, amplified and re-emitted along the rudder both in the desired the direction 10 and also downward towards the unit 3. In this respect at least the amplifiers 4-7 all operate in a similar manner. Thus, the purpose of the f ors terker units_... to. provide gain to compensate for the 40 dB loss between units 3 and 4 (assuming these units are 609.6 m apart.

Ut fra en betraktning av fig. 1 vil det være klart at ingen for-sterkerenhet kan samtidig utsende og motta på den samme frekvens uten betydelig tap i signalinformasjon på grunn av blanding av det sterke utsendte signalet med det svakere innkommende signal. Hvis videre vekselvise enheter kontinuerlig utsender og mottar From a consideration of fig. 1, it will be clear that no amplifier unit can simultaneously transmit and receive on the same frequency without significant loss of signal information due to mixing of the strong transmitted signal with the weaker incoming signal. If further alternating units continuously transmit and receive

på de samme to frekvensene, mottas signaler med det samme nivå fra to kilder. F.eks. hvis mellomforsterkerne 4 og 6 begge mottar på f^ og utsender på roens mellomforsterkeren 5 mottar på f 2 °9 utsender på f^, vil mellomforsterkeren 5 motta f2-signler med lik amplitude fra mellomforsterkerne 4 og 6;på grunn av tids-forskyvningen vil det være tilfeldig kansellering, og den modu-lerende informasjon vil gå tapt. on the same two frequencies, signals with the same level are received from two sources. E.g. if intermediate amplifiers 4 and 6 both receive on f^ and transmit on roens intermediate amplifier 5 receives on f 2 °9 transmits on f^, intermediate amplifier 5 will receive f2 signals of equal amplitude from intermediate amplifiers 4 and 6; due to the time shift there will be accidental cancellation, and the modulating information will be lost.

Ifolge oppfinnelsen anvendes det derfor tre forskjellige mellomforsterkere i sekvens i borestrengen, hvor disse tre mellomforsterkerne har forskjellige par av mottatte og utsendte frekvenser som folger: (1) mellomforsterker 4, mottar på f.^ og utsender på f2; (2) mellomforsterkeren 5 mottar på og utsender på f^; (3) mellomf orsterkeren 6 mottar på f3 og utsender på f^ (1) mellomforsterkeren 7 samme som mellomforsterkeren 4, osv. Således innbefatter hver av mellomforsterkerne i strengen en fre-kvensomfermer mellom sin inngang og sin utgang, men disse fre-kvensomformerne er generelt av tre forskjellige typer. Som et resultat av dette, forhindres interferens mellom mellomforsterkerne som utsender på den samme frekvensen ved hjelp av den ad-derte dempning som stammer fra det faktum at et av signalene loper to ganger distansen langs strengen, sammenliknet med det andre. Både mellomforsterkeren 7 og mellomforsterkeren 4 utsender på f2» mens mellomforsterkeren 5 mottar på f^- r2~ signalet som når mellomforsterkeren 5 fra mellomforsterkeren 7, har imidlertid vært nodt til å lope to ganger så langt langs strengen som f2-signalet som når mellomforsterkeren 5 fra mellomf orsterkeren 4. Derfor dempes f2~signalet fra 7 til 5 så meget at det er ubetydelig sammenliknet med f2~signalet fra 4 til 5. According to the invention, three different intermediate amplifiers are therefore used in sequence in the drill string, where these three intermediate amplifiers have different pairs of received and transmitted frequencies as follows: (1) intermediate amplifier 4, receives on f.^ and transmits on f2; (2) the intermediate amplifier 5 receives on and transmits on f^; (3) intermediate amplifier 6 receives on f3 and transmits on f^ (1) intermediate amplifier 7 same as intermediate amplifier 4, etc. Thus each of the intermediate amplifiers in the string includes a frequency converter between its input and its output, but these frequency converters are generally of three different types. As a result, interference between the intermediate amplifiers transmitting on the same frequency is prevented by the added attenuation resulting from the fact that one of the signals travels twice the distance along the string compared to the other. Both the intermediate amplifier 7 and the intermediate amplifier 4 transmit on f2», while the intermediate amplifier 5 receives on f^-r2~ the signal that reaches the intermediate amplifier 5 from the intermediate amplifier 7, however, has had to run twice as far along the string as the f2 signal that reaches the intermediate amplifier 5 from intermediate amplifier 4. Therefore, the f2~ signal from 7 to 5 is attenuated so much that it is negligible compared to the f2~ signal from 4 to 5.

Som tidligere angitt, mottar mellomforsterkeren 7 likesom mellomf orsterkeren 4 ved den nominelle frekvens f^ og utsender ved den nominelle frekvens f^- Hvis mellomforsterkeren 7 er den som er nærmest overflaten, mottar forforsterkerdelen 11 i overflateenhéten 8, hvilken del innbefatter en akustisk mottaker som er akustisk koblet til boreroret, den signalmodulerte (FSN) bæreren ved den nominelle frekvens f2« Overflateenhéten 8 vil bli beskrevet i nærmere detalj i det etterfolgende. As previously indicated, the intermediate amplifier 7, like the intermediate preamplifier 4, receives at the nominal frequency f^ and transmits at the nominal frequency f^- If the intermediate amplifier 7 is the one closest to the surface, the preamplifier part 11 of the surface unit 8 receives, which part includes an acoustic receiver which is acoustically coupled to the drill pipe, the modulated signal (FSN) carrier at the nominal frequency f2« The surface unit 8 will be described in more detail in the following.

Nærmere bestemt, med hensyn til operasjonen av systemet ifolge fig. 1, blir forskjellige parametre av interesse i borehullet av-folt ved hjelp av transducere i senkeborenheten 3 og omformet til elektriske signaler som multiplekses og anvendes for å frekvensmodulere (FSN) en lyd-(akustisk) bærer med nominell eller hvilefrekvens f^ (ca. lOOO Hz). Det f^-akustiske signalet mates så til borestrengen 1 ved hjelp av en akustisk sender (lydkilde). Det akustiske signalet f^ plukkes opp ved hjelp av en akustisk mottaker i den forste mellomforsterkeren 4, omformes til en annen nominell frekvens forsterkes og re-utsendes More specifically, with respect to the operation of the system according to FIG. 1, various parameters of interest in the borehole are sensed by means of transducers in the downhole drilling unit 3 and transformed into electrical signals which are multiplexed and used to frequency modulate (FSN) a sound (acoustic) carrier with nominal or rest frequency f^ (approx. lOOO Hz). The f^-acoustic signal is then fed to the drill string 1 by means of an acoustic transmitter (sound source). The acoustic signal f^ is picked up by means of an acoustic receiver in the first intermediate amplifier 4, transformed to another nominal frequency, amplified and re-emitted

som et f2~akustisk signal i borestrengen ved hjelp av en sen- as an f2~acoustic signal in the drill string using a sen-

der i mellomforsterkerenheten 4. Det f2~akustiske signalet plukkes opp ved hjelp av en akustisk mottaker i den andre mellomf orsterkeren 5, omformes til en annen nominell frekvens f3, forsterkes og så gjenutsendes som et fg-akustisk signal i borestrengen ved hjelp av en sender i mellomforsterkerenheten 5. there in the intermediate amplifier unit 4. The f2-acoustic signal is picked up by means of an acoustic receiver in the second intermediate amplifier 5, converted to another nominal frequency f3, amplified and then re-emitted as an fg-acoustic signal in the drill string by means of a transmitter in the intermediate amplifier unit 5.

Det f^-akustiske signalet plukkes opp ved hjelp av en akustisk mottaker i den tredje mellomforsterkeren 6, omformes til den opprinnelige nominelle frekvens f^, forsterkes og så igjenut-sendes som et f^-akustisk signal i borestrengen ved hjelp av en sender i mellomforsterkerenheten 6. Ytterligere repetering av det akustiske signalet som loper langs borestrengen, kan finne sted på den samme måte som tidligere beskrevet, avhengig ganske klart av antallet av ytterligere mellomforsterkerenheter som er til stede i strengen. En ytterligere mellomforsterkerenhet 7 er illustrert i fig. 1, hvor enheten 7 er av den samme type og opererer på den samme måte som mellomforsterkerenheten 4. The f^-acoustic signal is picked up by means of an acoustic receiver in the third intermediate amplifier 6, converted to the original nominal frequency f^, amplified and then re-emitted as an f^-acoustic signal in the drill string by means of a transmitter in the intermediate amplifier unit 6. Further repetition of the acoustic signal running along the drill string may take place in the same manner as previously described, depending quite clearly on the number of further intermediate amplifier units present in the string. A further intermediate amplifier unit 7 is illustrated in fig. 1, where the unit 7 is of the same type and operates in the same way as the intermediate amplifier unit 4.

Som tidligere indikert, vil mellomforsterkerenheten direkte As previously indicated, the intermediate amplifier unit will directly

over enheten 7 (hvis det var noen) være av den samme type som enheten 5,.- og ville derfor operere på .tilsvarende måte, mens den andre mellomforsterkerenheten over enheten 7 (hvis det var en) ville være den samme type som enheten 6 og ville operere på samme måte, osv. above unit 7 (if there were any) would be of the same type as unit 5,.- and would therefore operate in a similar manner, while the other intermediate amplifier unit above unit 7 (if there was one) would be of the same type as unit 6 and would operate in the same way, etc.

Det er onskelig å gjore det klart på dette punkt at det akustiske signal som utsendes av hver akustiske sender (lydkilde), selvfolgelig går i begge retninger langs roret. Således går f.eks. f1-signalet som utsendes fra mellomforsterkeren 6, nedad, såvel som oppad (hvilken sistnevnte retning er den onskede retningen) . Imidlertid diskriminerer den beskrevne forskjovne fre-kvensanordning (hvor det er tre forskjellige typer mellomforsterkere med forskjellige par av mottatte og utsendte frekvenser, og hvor disse typer er anordnet i en regulær sekvens i borestrengen)i favor av den oppadgående retning for det akustiske signalet, som tidligere beskrevet. It is desirable to make it clear at this point that the acoustic signal emitted by each acoustic transmitter (sound source) naturally travels in both directions along the rudder. Thus, e.g. the f1 signal emitted from the intermediate amplifier 6, downwards as well as upwards (which latter direction is the desired direction). However, the described shifted frequency arrangement (where there are three different types of intermediate amplifiers with different pairs of received and transmitted frequencies, and where these types are arranged in a regular sequence in the drill string) discriminates in favor of the upward direction of the acoustic signal, which previously described.

Ved overflaten plukker forforsterkerdelen 11 av overflate- At the surface, the preamplifier part 11 picks up surface

enheten 8, hvilken del innbefatter en akustisk mottaker, opp det akustiske signalet av f.eks. f2~nominell frekvens, og mater the unit 8, which part includes an acoustic receiver, picks up the acoustic signal of e.g. f2~nominal frequency, and feeder

det ved hjelp av en forbindelse 12, skjematisk illustrert, til en utlesningskrets 13 for fremvisning og/eller registrering. Hvis den akustiske mottakeren i forforsterkeren 11 fastspennes til boreroret, og hvis boreroret dreies, vil forbindelsen 12 være en radiolink. Hvis boret drives av en slam-motor (i hvilket tilfelle borestrengen ikke dreier seg), eller hvis den akustiske mottakeren fastspennes over svivelen, vil forbindelsen 12 være en trådforbindelse. it by means of a connection 12, schematically illustrated, to a readout circuit 13 for display and/or registration. If the acoustic receiver in the preamplifier 11 is clamped to the drill pipe, and if the drill pipe is rotated, the connection 12 will be a radio link. If the drill is driven by a mud motor (in which case the drill string does not rotate), or if the acoustic receiver is clamped over the swivel, the connection 12 will be a wire connection.

En form for borehull-informasjonstransmisjons-system (borehull-telemetrisystem) er vist i blokkdiagramform i fig. 2. Anordningen som nå skal beskrives, kan anordnes i sendertransdukto-ren (senkebor-enheten) 3. To avfolere for å måle informasjon nede i hullet (downhole), er angitt med 14 og 15. Signalene som utvikles av avfolerne 14 og 15 (såvel som av andre avfolere som ikke spesielt er vist), velges i sekvens ved hjelp av en multipleksbryter 16 som styres av en klokkedrivenhet 17. Senkebor- (downhole) multipleksanordningen 16, 17 innbefatter midler for å tilveiebringe identifiserende signaler, slik at synkro-nisme kan opprettholdes mellom denne anordning og en tilsvarende multipleksanordning ved overflaten. One form of downhole information transmission system (downhole telemetry system) is shown in block diagram form in fig. 2. The device that will now be described can be arranged in the transmitter transducer (sink drill unit) 3. Two detectors for measuring information downhole are denoted by 14 and 15. The signals developed by the detectors 14 and 15 ( as well as by other decoilers not specifically shown), are selected in sequence by means of a multiplex switch 16 which is controlled by a clock driver unit 17. The downhole multiplex arrangement 16, 17 includes means for providing identifying signals so that synchronism can be maintained between this device and a corresponding multiplex device at the surface.

Utgangssiden av multipleksbryteren mates til en analog-til-digital eller pulsbreddeomformer 18 for omforming av avfoler-utmatningene til digital koding, eller til pulsbreddekoding. Utmatningen fra omformeren 18, som vil være i form av pulser med konstant amplitude (digitalt eller pulsbreddekodede) fremkommer på utgangslederen 19. The output side of the multiplexer is fed to an analog-to-digital or pulse width converter 18 for converting the detector outputs to digital coding, or to pulse width coding. The output from the converter 18, which will be in the form of pulses with constant amplitude (digitally or pulse width coded), appears on the output conductor 19.

Utgangslederen 19 er koblet via en motstand 20 til en frekvens-modulatorkrets (spesielt en frekvensskift-noklingskrets) 24 for å tilveiebringe rioklingssignalet for en slik krets. The output conductor 19 is connected via a resistor 20 to a frequency modulator circuit (specifically a frequency shift keying circuit) 24 to provide the noise signal for such a circuit.

I kretsen 24 genereres en akustisk (lyd-) bærer med frekvens ca. 1000 Hz, og frekvensen av denne (kontinuerlige)bolgebæreren svitsjes mellom to frekvenser ved hjelp av den digitale eller pulsbreddesignalutmatningen fra omformeren 18 (på lederen 19). In the circuit 24, an acoustic (sound) carrier is generated with a frequency of approx. 1000 Hz, and the frequency of this (continuous) wave carrier is switched between two frequencies by means of the digital or pulse width signal output from the converter 18 (on the conductor 19).

I kretsen 24 anvendes faststoff-operasjonsforsterkeren 25, som har sin utgangsterminal 26 forbundet tilbake til sin inverterende inngang 27 via motstandskapasitetsnettverket som er vist, som et aktivt filter avstemt til bærefrekvensen. En annen faststoff-operasjonsforsterker 28 har sin inverterende inngang 29 koblet til forsterkerutgangsterminalen 26 og sin utgang 30 koblet tilbake til inngangsterminalen 27 på forsterkeren 25 ved hjelp av en motstand 21. In circuit 24, the solid-state operational amplifier 25, having its output terminal 26 connected back to its inverting input 27 via the resistive capacitance network shown, is used as an active filter tuned to the carrier frequency. Another solid-state operational amplifier 28 has its inverting input 29 connected to the amplifier output terminal 26 and its output 30 connected back to the input terminal 27 of the amplifier 25 by means of a resistor 21.

Et antall motstander er koblet hovedsaklig over de to inngangene av forsterkeren 25 for å danne en frekvensbestemmende krets. Blant disse er en fast motstand 31, en justerbar motstand 32, A number of resistors are connected mainly across the two inputs of the amplifier 25 to form a frequency determining circuit. Among these are a fixed resistor 31, an adjustable resistor 32,

en felteffekt-transistor 33 i serie med en motstand 34. a field effect transistor 33 in series with a resistor 34.

En puls som oppstår i filteret (f.eks. når dette filter energi-seres),driver forsterkeren 28 til metning og genererer en firkantbolge med konstant amplitude på bærefrekvensen. Grunnfrekvensen i firkantbolgen slippes gjennom av filteret for å opprettholde oscillasjon og utvikle en sinusbolge ved utgangen 26 av anordningen 25. Ettersom amplituden av firkantbolgen og forsterknin-gen i forsterkeren 25 er fast, vil ingen forsterkningskontroll-krets kreves for å opprettholde en konstant, sinusbolgeutmatning ved 26. A pulse that occurs in the filter (eg when this filter is energized) drives the amplifier 28 into saturation and generates a square wave of constant amplitude at the carrier frequency. The fundamental frequency in the square wave is passed through the filter to maintain oscillation and develop a sine wave at the output 26 of the device 25. Since the amplitude of the square wave and the gain in the amplifier 25 are fixed, no gain control circuitry is required to maintain a constant sine wave output at 26.

Bærerfrekvensen kan varieres ved hjelp av den justerbare motstanden 32. Den effektive motstand som gis av FET-transistorene 33, er i serie med motstanden 34, hvor denne kombinasjonen er i parallell med motstanden 32. Modulasjons- eller noklingsspennin-gen som fremkommer på lederen 19, påtrykkes porten i FET-tran-sistoren 33, som her opererer som en bryter som åpnes eller lukkes ved hjelp av signalutmatningen fra omformeren 18. Bæreren (med nominell eller hvilefrekvens f^) veksles mellom to frekvenser ettersom FET-bryteren åpnes eller lukkes (dvs. gjores ikke-ledende eller ledende) ved hjelp av den digitale eller pulsbreddesignal-utmatningen fra omformeren 18 som påtrykkes porten av FET-bryteren. The carrier frequency can be varied by means of the adjustable resistor 32. The effective resistance provided by the FET transistors 33 is in series with the resistor 34, where this combination is in parallel with the resistor 32. The modulation or keying voltage that appears on the conductor 19 , the gate of the FET transistor 33 is pressed, which here operates as a switch which is opened or closed by means of the signal output from the converter 18. The carrier (with nominal or rest frequency f^) is switched between two frequencies as the FET switch is opened or closed ( ie made non-conductive or conductive) by means of the digital or pulse width signal output from the converter 18 which is applied to the gate of the FET switch.

Effekt-kravet fra frekvensmodulatoren er 6 milliampere fra + 12 V, og et lOO millivolt-(rms) signal gir maksimalt f rekvensawik. Forvrengning og amplitudemodulasjon er ubetydelig. The power requirement from the frequency modulator is 6 milliamps from + 12 V, and a lOO millivolt (rms) signal gives a maximum of f frequency weeks. Distortion and amplitude modulation are negligible.

Den frekvensmodulerte (FSN) bæreren med lyd eller akustisk frekvens (nominell eller hvilefrekvens f^, f.eks. 1000 Hz) som fremkommer ved utgangen 26, forsterkes ved hjelp av en effekt-forsterker 35 og mates så til inngangstransformatoren 36 i et transformatorkoblet "push-pull"-effekt-utgangstrinn 37. Sekun-dæren på utgangstransformatoren 38 i trinnet 37 er koblet til den akustiske senderen (lydkilde) som skjematisk er vist med henvisningstallet 39. Denne lydkilden er akustisk koblet til borestrengen 1 og mater den frekvensmodulerte (FSN) bæreren til denne, for utsending av det akustiske signalet langsmed strengen fra senkebor- (downhole) lokasjonen tilliggende drillbitet 2. F.eks. kan ca. en watt av elektrisk kraft tilfores kilden 39. The frequency-modulated (FSN) carrier of sound or acoustic frequency (nominal or rest frequency f^, e.g. 1000 Hz) which appears at the output 26 is amplified by means of a power amplifier 35 and is then fed to the input transformer 36 in a transformer-connected " push-pull" effect output stage 37. The secundary of the output transformer 38 of stage 37 is connected to the acoustic transmitter (sound source) which is schematically shown with the reference numeral 39. This sound source is acoustically connected to the drill string 1 and feeds the frequency modulated (FSN ) the carrier of this, for sending the acoustic signal along the string from the downhole location adjacent to the drill bit 2. E.g. can approx. one watt of electric power is supplied to the source 39.

Fig. 3 viser skjematisk en krets som.kan anvendes for hvilken som helst av mellomforsterker-enhetene 4-7 etc. I hver mellomforsterker-enhet er en akustisk mottaker eller oppfanger 40 akustisk koblet til borestrengen for å motta akustiske signaler som sendes langsmed denne. Oppfangeren 40 er fortrinnsvis et aksellerometer av konvensjonell type, som anvender et Piezo-elektrisk krystall som et transduktorelement. Det akustiske signalet som oppfanges av mottakeren 40 (som i mellomforsterkeren 4 kan være et FSN-signal med frekvens 1000 - 1050 Hz), forsterkes ved hjelp av en forsterker 41 og mates så til den forste av et par faststoff-operasjonsforsterkere 42 og 43 som sammen virker som et hoypassfilter (to-tilstands-aktiv-filter) for det innkommende (mottatte) signal ved f^ Filteret 42 - 43 slipper gjennom signaler over 800 Hz, f.eks., og eliminerer således lave frekvensforstyrrelser slik som de som stammer fra boring, skraping av roret på siden av hullet etc. Fig. 3 schematically shows a circuit which can be used for any of the intermediate amplifier units 4-7 etc. In each intermediate amplifier unit, an acoustic receiver or interceptor 40 is acoustically connected to the drill string to receive acoustic signals sent along it. The receiver 40 is preferably an accelerometer of the conventional type, which uses a Piezo-electric crystal as a transducer element. The acoustic signal picked up by the receiver 40 (which in the intermediate amplifier 4 may be an FSN signal with a frequency of 1000 - 1050 Hz) is amplified by means of an amplifier 41 and then fed to the first of a pair of solid-state operational amplifiers 42 and 43 which together act as a high-pass filter (two-state active filter) for the incoming (received) signal at f^ The filter 42 - 43 lets through signals above 800 Hz, for example, and thus eliminates low frequency disturbances such as those that originate from drilling, scraping the rudder on the side of the hole etc.

Fra det siste trinnet 43 i to-trinns-hoypassfilteret mates signalet til den forste av et par faststoff-operasjonsforsterkere 44 og 45 som sammen tjener som et to-trinns-båndpassfilter som har et meget smalt passbånd, sentrert mellom 1000 Hz og 1050 Hz f.eks. (hvis ^-nominell frekvens er lOOO Hz). Et av båndpassfiltrene (44 eller 45) har sitt topp-punkt ved den From the last stage 43 of the two-stage high-pass filter, the signal is fed to the first of a pair of solid-state operational amplifiers 44 and 45 which together serve as a two-stage bandpass filter having a very narrow passband, centered between 1000 Hz and 1050 Hz f .ex. (whose ^-nominal frequency is lOOO Hz). One of the bandpass filters (44 or 45) has its peak point at it

nedre FSN-frekvensen og det andre ved det hoyere frekvensen, f.eks. lOOO Hz og 1050 Hz. the lower FSN frequency and the other at the higher frequency, e.g. lOOO Hz and 1050 Hz.

Fra utgangen 46 i båndpassfilteret går signalet som slipper gjennom, til et punkt 47 som er et av to i par diagonalt motsatte inngangsterminaler av en ringmodulator 48,som omfatter fire dioder koblet mer eller mindre konvensjonelt. Den onskede anti-fasemessige eller "push-pull"-matning for den motsatte terminalen 49 oppnås ved å fore signalet ved 46 gjennom et signal inverterende trinn 50, hvis utgang er koblet til terminalen 49. From the output 46 of the bandpass filter, the signal that passes through goes to a point 47 which is one of two in pairs of diagonally opposite input terminals of a ring modulator 48, comprising four diodes connected more or less conventionally. The desired anti-phase or "push-pull" feed for the opposite terminal 49 is achieved by passing the signal at 46 through a signal inverting stage 50, the output of which is connected to terminal 49.

Hver mellomforsterker innbefatter frekvensomformende midler for Each intermediate amplifier includes frequency converting means for

å endre bærerfrekvensen som mottas til den neste frekvensen i sekvensen, for gjenutsending. Denne frekvensplan eller sekvens er blitt beskrevet tidligere i forbindelse med fig. 1. Frekvens-omformermidler innbefatter en frekvensskift-oscillator som er omgitt av det stiplede rektangelet med henvisningstallet 51. to change the received carrier frequency to the next frequency in the sequence, for retransmission. This frequency plan or sequence has been described earlier in connection with fig. 1. Frequency converter means includes a frequency shift oscillator which is surrounded by the dashed rectangle of reference numeral 51.

Denne frekvensskift-oscillatoren er helt lik oscillatoren i frekvensmodulatoren 24 (fig. 2) som tidligere er beskrevet,men utelater FET-moduleringsanordningen ettersom ingen frekvensmodulasjon av oscillatoren 51 onskes. Beskrivelsen vil derfor ikke bli gjentatt; idet det er tilstrekkelig å si her at utmatningen fra oscillatoren 51 fremkommer på lederen 52 og mates til en ikke-jordet leder 53 av de andre to i par diagonalt motsatte inngangsterminaler for modulatoren 58. This frequency shift oscillator is quite similar to the oscillator in the frequency modulator 24 (Fig. 2) previously described, but omits the FET modulation device since no frequency modulation of the oscillator 51 is desired. The description will therefore not be repeated; it being sufficient to say here that the output from the oscillator 51 appears on the conductor 52 and is fed to an ungrounded conductor 53 by the other two in pairs of diagonally opposite input terminals of the modulator 58.

Frekvensskift-oscillatoren 51 har en frekvens på ±2 - f^ Hvis f1 er 1000 Hz, som tidligere angitt, kan f2 være 1200 Hz, slik at frekvensen for oscillatoren 51 kan være 200 Hz. Når den nominelle mottatte frekvens på 1000 Hz blandes eller moduleres (i modulatoren 48) med en lokaloscillatorfrekvens på 200 Hz, frem-bringes henholdsvis ovre og nedre sidebånd sentrert ved 1200 Hz og 800 Hz. The frequency shift oscillator 51 has a frequency of ±2 - f^ If f1 is 1000 Hz, as previously stated, f2 can be 1200 Hz, so that the frequency of the oscillator 51 can be 200 Hz. When the nominal received frequency of 1000 Hz is mixed or modulated (in the modulator 48) with a local oscillator frequency of 200 Hz, upper and lower sidebands centered at 1200 Hz and 800 Hz are produced respectively.

Utmatning fra ringmodulatoren 48 tas fra terminalen 53 og mates Output from the ring modulator 48 is taken from the terminal 53 and fed

til inngangen av en faststoff-operasjonsforsterker 54 som tjener som et båndpassfilter (som har et relativt bredt passbånd), hvilket velger for bruk et sidebånd fra utmatningen av modulatoren 48. Filteret 54 velger og slipper gjennom den nominelle frekvensen f2» det ovre sidebåndet (sentrert ved 1200 Hz) fra utmatningen fra modulatoren 48. to the input of a solid-state operational amplifier 54 which serves as a bandpass filter (having a relatively wide passband), selecting for use a sideband from the output of the modulator 48. The filter 54 selects and passes through the nominal frequency f2" the upper sideband (centered at 1200 Hz) from the output of the modulator 48.

Utmatningen fra filteret 54 mates gjennom en fullbolge-begrenser som omfatter et par Zener-dioder 55 og 56, hvis hensikt er å kutte ut stoytopper og tilveiebringe en firkantbolge på utgangslederen 57, hvilken tilveiebringer en av inngangene for en fasekomparator 58 som befinner seg i en faselåst sloyfe 59. Hen-sikten med den faselåste sloyfen 59 er å skille mellom mottatte stoyutbrudd og vedvarende signal. Den andre inngangen for fasekomparatoren' 58 tas fra firkantbolgeutgangen av en spenningsstyrt oscillator 60 hvis frittlopende frekvens innstilles ved hjelp av en kondensator 61 og en motstand 62 koblet til visse terminaler av denne faststoff-oscillatorkrets. The output from the filter 54 is fed through a full-wave limiter comprising a pair of Zener diodes 55 and 56, the purpose of which is to cut out noise peaks and provide a square wave on the output conductor 57, which provides one of the inputs for a phase comparator 58 located in a phase-locked sloyfe 59. The purpose of the phase-locked sloyfe 59 is to distinguish between received bursts of noise and persistent signal. The second input for the phase comparator' 58 is taken from the square wave output of a voltage controlled oscillator 60 whose free running frequency is set by means of a capacitor 61 and a resistor 62 connected to certain terminals of this solid state oscillator circuit.

Fasekomparatoren 58 opererer for å generere en kontroll-like-spenning som justerer den spenningsstyrte oscillatoren 60 til å holde dens frekvens lik den for det innkommende signalet (ved 57). Denne kontrollspenningen mates tilbake til oscillatoren 60 ved hjelp av et motstands-kondensatorfilter innbefattende en seriemotstand 63 og en Shunt-kondensator 64, hvor spenningen over kondensatoren 64 mates til oscillatoren 60 ved hjelp av lederen 65. Den tidligere nevnte like-spenningen er representativ for noklingen (frekvensskift), og den tilfores oscillatoren 60 for å opprettholde den låst med det frekvensendrede (og frekvensskift-noklede), mottatte signal. The phase comparator 58 operates to generate a control-like voltage which adjusts the voltage-controlled oscillator 60 to keep its frequency equal to that of the incoming signal (at 57). This control voltage is fed back to the oscillator 60 by means of a resistor-capacitor filter including a series resistor 63 and a shunt capacitor 64, where the voltage across the capacitor 64 is fed to the oscillator 60 by means of the conductor 65. The previously mentioned DC voltage is representative of the keying (frequency shift), and it is applied to the oscillator 60 to maintain it locked with the frequency-shifted (and frequency-shift-keyed) received signal.

Avvisning av stoy innenfor passbåndet av filteret 54 avhenger Rejection of noise within the passband of the filter 54 depends

av den fastlåste sloyfekretsen 57. Selektiviteten bestemmes av tidskonstanten for lavpassfilteret som er dannet av motstanden 63 og kondensatoren 64. Den faselåste sloyfen folger den mest vedvarende (dvs. den sterkeste) signalfrekvensen innenfor dens innfangningsområde, og således utforer vesentlig reduksjon av tilfeldig stoy. Den eliminerer også det svakeste av de to signalene med omtrentlig den samme frekvens. Med henvisning til fig. 1 er altså f2~signalet som når mellomforsterkeren 5 fra mellomforsterkeren 7 (i den ubnskede retningen), svakere enn f2~signalet som når mellomforsterkeren 5 fra mellomforsterkeren 4 ( i den onskede retningen). Dette ble forklart tidligere. Den faselåste sloyfen i mellomforsterkeren 5 låser på det sterkeste av disse to f2~signaler, og således fullt og helt eliminerer det svakeste f2~signalet (fra mellomforsterkeren 7 i den uonskede retningen). of the locked-loop circuit 57. The selectivity is determined by the time constant of the low-pass filter formed by the resistor 63 and the capacitor 64. The phase-locked loop follows the most sustained (ie, the strongest) signal frequency within its capture range, thus performing substantial reduction of random noise. It also eliminates the weaker of the two signals at approximately the same frequency. With reference to fig. 1, the f2~ signal that reaches the intermediate amplifier 5 from the intermediate amplifier 7 (in the undesired direction) is therefore weaker than the f2~ signal that reaches the intermediate amplifier 5 from the intermediate amplifier 4 (in the desired direction). This was explained earlier. The phase-locked loop in intermediate amplifier 5 locks on the stronger of these two f2 signals, and thus completely eliminates the weakest f2 signal (from intermediate amplifier 7 in the unwanted direction).

Den frekvensmodulerte (FSN) bærerutmatningen fra den faselåste oscillatoren 60 (nominell eller hvilefrekvens f2, 1200 Hz, i lydområdet eller det akustiske området) mates ved hjelp av en leder 66 til inngangen av en effekt-forsterker 67, hvor den forsterkes. Den mates så til inngangstransformatoren 68 av et transformatorkoblet "push-pull".-eff ektutgangstrinn 69. Sekundæ-ren av utgangstransformatoren 70 i trinnet 69 er koblet til den akustiske senderen (lydkilde) 71, som er akustisk koblet til borestrengen 1 og mater den modulerte bæreren (hvilefrekvens 1^, f.eks. 1200 Hz, frekvensmodulert 1200 - 1250 Hz) til strengen. Antar man som tidligere at fig. 3 viser kretsen for mellomforsterkerenheten 4, sendes det akustiske signalet med frekvensen f2 i den onskede retning 10 (fig. 1), såvel som i den nedadgående eller uonskede retning. The frequency-modulated (FSN) carrier output from the phase-locked oscillator 60 (nominal or rest frequency f2, 1200 Hz, in the audio or acoustic range) is fed by means of a conductor 66 to the input of a power amplifier 67, where it is amplified. It is then fed to the input transformer 68 by a transformer-coupled "push-pull" effect output stage 69. The secondary of the output transformer 70 in the stage 69 is connected to the acoustic transmitter (sound source) 71, which is acoustically connected to the drill string 1 and feeds it modulated the carrier (rest frequency 1^, eg 1200 Hz, frequency modulated 1200 - 1250 Hz) to the string. Assuming as before that fig. 3 shows the circuit for the intermediate amplifier unit 4, the acoustic signal with the frequency f2 is transmitted in the desired direction 10 (Fig. 1), as well as in the downward or undesired direction.

Utifrå en betraktning av fig. 3 vil forskjellene mellom de tre mellomforsterker-enhetene i systemet ifolge oppfinnelsen være innlysende. (1) mellomforsterker-enheten 4 mottar på f1, 1000 Hz nominell, sender på f2, 1200 Hz nominell, frekvensskift-oscillator 200 Hz, velg ovre sidebånd fra modulatoren for.transmisjon, (2) mellomforsterkerenheten 5 mottar på fj, 1200 Hz nominell, sender på f3> 800 Hz nominell, frekvensskift-oscillator 400 Hz, velg nedre sidebånd fra modulator for transmisjon; (3) mellomforsterker- enhet en 6 mottar på f^, 800 Hz nominell, sender på f^* 100 Hz nominell, frekvensskift-oscillator 200 Hz, velg ovre sidebånd fra modulator for transmisjon. From a consideration of fig. 3, the differences between the three intermediate amplifier units in the system according to the invention will be obvious. (1) intermediate amplifier unit 4 receives on f1, 1000 Hz nominal, transmits on f2, 1200 Hz nominal, frequency shift oscillator 200 Hz, select upper sideband from modulator for transmission, (2) intermediate amplifier unit 5 receives on fj, 1200 Hz nominal , transmitter at f3> 800 Hz nominal, frequency shift oscillator 400 Hz, select lower sideband from modulator for transmission; (3) intermediate amplifier unit a 6 receive at f^, 800 Hz nominal, transmit at f^* 100 Hz nominal, frequency shift oscillator 200 Hz, select upper sideband from modulator for transmission.

Fig. 4 viser et skjematisk diagram av en typisk krets som kan anvendes ved overflaten i forforsterkerdelen 11 av overflate-enheten 8. En akustisk signalmottaker eller oppfanger 40', som fortrinnsvis er noyaktig lik mottakeren 40 som er beskrevet tidligere, fastspennes til utsiden av borestrengen 1 ved overflaten for således å være akustisk koblet til boreroret. Den FSN-akustiske eller lydbæreren som når overflaten fra den overste mellomforsterker-enheten (slik som 7 i fig. 1), plukkes opp av mottakeren 40' og mates til.inngangen av en faststoff-forsterker 72 som tilveiebringer en forsterkning på omkring 40 dB. Fig. 4 shows a schematic diagram of a typical circuit that can be used at the surface in the preamplifier part 11 of the surface unit 8. An acoustic signal receiver or interceptor 40', which is preferably exactly similar to the receiver 40 described earlier, is clamped to the outside of the drill string 1 at the surface to thus be acoustically connected to the drill pipe. The FSN acoustic or sound carrier reaching the surface from the upper intermediate amplifier unit (such as 7 in Fig. 1) is picked up by the receiver 40' and fed to the input of a solid state amplifier 72 which provides a gain of about 40 dB .

Fra utgangen av forsterkeren 72 mates det forsterkede signalet inn i en operasjonsforsterker 73 som er koblet til å operere som et hoypassfilter (enkelt-trinn-aktivt-filter), hvilket slipper gjennom alle signaler over f.eks. 800 Hz. Forsterkeren 73 er fortrinnsvis koblet på tilsvarende måte og opererer på tilsvarende måte som et av trinnene 42 eller 43 i fig. 3. Hoypassfilteret 73 virker til å fjerne eller eliminere lavfrekvens- From the output of the amplifier 72, the amplified signal is fed into an operational amplifier 73 which is connected to operate as a high-pass filter (single-stage active filter), which lets through all signals above e.g. 800 Hz. The amplifier 73 is preferably connected in a similar way and operates in a similar way as one of the stages 42 or 43 in fig. 3. The high-pass filter 73 acts to remove or eliminate low-frequency

stoy, slik som stoy på grunn av maskiner ved overflaten. noise, such as noise due to machinery at the surface.

Utgangssignalet fra hoypassfilteret 73 påtrykkes forbindelseskoblingen 12 som tidligere beskrevet, hvilken overforer signalet til overflateutlesningsdelen 13 av overflate-enheten 8. The output signal from the high-pass filter 73 is applied to the connecting link 12 as previously described, which transfers the signal to the surface reading part 13 of the surface unit 8.

Fig. 5 er et skjematisk diagram av en typisk krets som kan anvendes i overflaten i utlesningsdelen 13 i overflate-enheten 8. Fig. 5 is a schematic diagram of a typical circuit that can be used in the surface in the readout part 13 in the surface unit 8.

I fig. 5 blir signalet som mottas fra forforsterker-enheten 11 In fig. 5 becomes the signal received from the preamplifier unit 11

via forbindelseskoblingen 12,matet inn i en operasjonsforsterker 73' som opererer som et hoypassfilter (enkelt-trinn-aktivt filter), hvilket slipper gjennom alle signaler over f.eks. 800 Hz og eliminerer lavfrekvensstoy. Forsterkeren 73<1> er koblet tilsvarende og opererer på tilsvarende måte som forsterkeren 73 (fig. 4), eller som ett av trinnene 42 eller 43 i fig. 3. via the connecting link 12, fed into an operational amplifier 73' which operates as a high-pass filter (single-stage active filter), which lets through all signals above e.g. 800 Hz and eliminates low frequency noise. The amplifier 73<1> is connected correspondingly and operates in a similar way as the amplifier 73 (fig. 4), or as one of the stages 42 or 43 in fig. 3.

I fig. 5 er elementer som er de samme som de i fig. 3, angitt In fig. 5 are elements which are the same as those in fig. 3, indicated

med de samme henvisningstall, men bærer en markering. with the same reference numbers, but carries a marking.

Fra hoypassfilteret 73' mates signalet til det forste av et par faststoff-operasjonsforsterkere 44' og 45', som sammen tjener som et to-trinns båndpassfilter som har et meget smalt passbånd From the high-pass filter 73', the signal is fed to the first of a pair of solid-state operational amplifiers 44' and 45', which together serve as a two-stage bandpass filter having a very narrow passband

(50 Hz, f.eks.), sentrert mellom 1200 Hz og 1250 Hz (hvis f2~nominell frekvens er 1200 Hz, se fig. 1). Smalbåndpassfilter-anordningen 44', 45' er fortrinnsvis helt lik anordningen 44, 45 i fig. 3. (50 Hz, for example), centered between 1200 Hz and 1250 Hz (if f2~nominal frequency is 1200 Hz, see Fig. 1). The narrowband pass filter device 44', 45' is preferably completely similar to the device 44, 45 in fig. 3.

Fra utgangen 46' i båndpassfilteret 44', 45' går signalet som slipper gjennom , gjennom en fullbolge-begrenser omfattende et par Zener-dioder 55' og 56', hvis formål er å kutte vekk stoytopper og tilveiebringe en firkantbolge på utgangslederen 57', hvilken tilveiebringer en av inngangene for en fasekomparator 58, som befinner seg i en faselåst sloyfe 59'. Den faselåste sloyfen 59' anvendes som en de-modulator og stoydiskriminator (hvilken skiller mellom mottatte stoyutslipp og et vedvarende signal). Den andre inngangen på fasekomparatoren 58' tas fra firkantbolgeutgangen av en spenningsstyrt oscillator 60' hvis frittlopende frekvens innstilles ved hjelp av en kondensator 61' og en motstand 62' som er koblet til visse terminaler av denne faststoff-oscillatorkrets. From the output 46' of the band-pass filter 44', 45', the signal that passes through passes through a full-wave limiter comprising a pair of Zener diodes 55' and 56', the purpose of which is to cut off noise peaks and provide a square wave on the output conductor 57', which provides one of the inputs for a phase comparator 58, located in a phase-locked loop 59'. The phase-locked loop 59' is used as a demodulator and noise discriminator (which distinguishes between received noise emissions and a continuous signal). The second input of the phase comparator 58' is taken from the square wave output of a voltage controlled oscillator 60' whose free-running frequency is set by means of a capacitor 61' and a resistor 62' connected to certain terminals of this solid state oscillator circuit.

Den faselåste sloyfen 59' (innbefattende elementene 58' og 60' - 65') er meget lik den korresponderende nummererte, faselåste sloyfe i fig. 3,og opererer på tilsvarende måte. Like-spenningen som fremkommer på lederen 56', er representativ for noklingen (frekvensskift), og den tilfores oscillatoren 60' for å opprettholde denne låst med FSN-signalet som mottas ved overflaten (fig. 1). The phase locked loop 59' (including elements 58' and 60' - 65') is very similar to the corresponding numbered phase locked loop in FIG. 3, and operates in a similar way. The DC voltage appearing on the conductor 56' is representative of the keying (frequency shift), and it is applied to the oscillator 60' to maintain it locked with the FSN signal received at the surface (Fig. 1).

Kontroll-like-spenningen som fremkommer på utgangslederen 65' hvilken er representativ for noklingen og som tilfores oscillatoren 60' for å opprettholde denne låst med det innkommende eller mottatte signal (nominell frekvens f^ mottatt fra mellom-.... forsterker-enheten 7 i fig. 1), mates gjennom en transistor 74 koblet som en emitterfdiger for å tilveiebringe et lavimpedans-signal ved sin utgang. Man vil forstå at signalet som fremkommer på lederen 65', er den de-modulerte bæreren, dvs. at det er det modulerte signal som opprinnelig ble påtrykket bæreren. The control-like voltage appearing on the output conductor 65' which is representative of the keying and which is applied to the oscillator 60' to maintain it locked with the incoming or received signal (nominal frequency f^ received from the intermediate ... amplifier unit 7 in Fig. 1), is fed through a transistor 74 connected as an emitter follower to provide a low impedance signal at its output. It will be understood that the signal appearing on the conductor 65' is the de-modulated carrier, i.e. that it is the modulated signal that was originally imprinted on the carrier.

Signalet fra transistorens 74 utgang (emitter) mates inn i en multipleksbryter 75 som styres av en klokkedriv-enhet 76. Bryteren 75 er lik bryteren 16 (fig. 2), men multiplekses ved sin utgang i stedet for ved sin inngang (som for bryteren 16). Det mottatte (de-modulerte) signalet kan mates i sekvens (slik som styrt av bryteren 75) til respektive fremvisningsapparat 77, 78 eller 79. Apparatet 77 kan være en digital-til-analog omformer-fremviser korrelert til avfoler nr.#l i fig. 2; apparatet 78 The signal from the output (emitter) of the transistor 74 is fed into a multiplex switch 75 which is controlled by a clock drive unit 76. The switch 75 is similar to the switch 16 (Fig. 2), but is multiplexed at its output instead of at its input (as for the switch 16). The received (de-modulated) signal may be fed in sequence (as controlled by switch 75) to respective display apparatus 77, 78 or 79. Apparatus 77 may be a digital-to-analog converter-display correlated to sensor No. #1 in Fig. . 2; the device 78

kan være en fremviser korrelert til avfoler nr. # 2 i fig. 2, og apparatet 79 kan være en pulsbredde-de-modulator (som anvendes når en pulsbredde-omformer anvendes ved 18 i fig. 2). may be a display correlated to detector #2 in FIG. 2, and the device 79 may be a pulse width demodulator (as used when a pulse width converter is used at 18 in FIG. 2).

Fig. 6 viser visse detaljer av den mekaniske konstruksjon av en mellomforsterker-enhet (slik som 4, 5, 6 og 7 i fig. 1). Fig. 6 er et delvis vertikalt tverrsnitt av en under-enhet (a sub), i hvilken mottakerenheten er montert, slik at den kan trekkes tilbake på ethvert tidspunkt ved hjelp av et fiskeverktoy, fra overflaten. Underdelen (the sub) 93 er koblet ved hjelp av gjenger 94 ved sin ovre ende til den nedre enden av et boreror, hvilket danner en del av borestrengen 1. Legemet av underdelen 93 opp-viser sveisede finner 95 og 96, hvilke er sveiset ved en ende til innerveggen av legemet og sveiset ved sin andre, ende til et konsentrisk innerror 97. - Under boringen strommer boreslammet ned gjennom det ringformede mellomrommet 98, forbi finnene 95 og 96 som angitt ved pilene 99. Fig. 6 shows certain details of the mechanical construction of an intermediate amplifier unit (such as 4, 5, 6 and 7 in Fig. 1). Fig. 6 is a partial vertical cross-section of a sub-unit (a sub), in which the receiver unit is mounted, so that it can be withdrawn at any time by means of a fishing tool, from the surface. The sub 93 is connected by means of threads 94 at its upper end to the lower end of a drill pipe, which forms part of the drill string 1. The body of the sub 93 has welded fins 95 and 96, which are welded by one end to the inner wall of the body and welded at its other, end to a concentric inner hole 97. - During drilling, the drilling mud flows down through the annular space 98, past fins 95 and 96 as indicated by arrows 99.

Inne i roret 97, glidbart innpasset i dette, befinner det seg et instrumenthus 100. Huset 100 omfatter en ovre kuleholderdel 101, en skiveliknende ovre monteringsplate 102 som er festet i huset, en mellomliggende skalldel 103, en skiveliknende bunnende-monteringsplate 104 som er festet i huset, og en bunn (nedre) rorformet fortsettelse HO. Inside the rudder 97, slidably fitted into it, is an instrument housing 100. The housing 100 comprises an upper ball holder part 101, a disc-like upper mounting plate 102 which is fixed in the housing, an intermediate shell part 103, a disc-like bottom mounting plate 104 which is fixed in the housing, and a bottom (lower) rudder-shaped continuation HO.

Den ovre kuleholderdelen 101 har et antall kuler 105 som sitter The upper ball holder part 101 has a number of balls 105 which are seated

i radielle hull i denne delen. Eh lås 106 glir i den ovre ende-del 101, tvinges nedad av en fjær 107,og dens koniske overflate 108 tvinger kulene 105 inn i et halvsirkulært indre spor i roret 97. i denne tilstand låser kulene 105 instrumenthuset lOO i roret 97. in radial holes in this part. Eh lock 106 slides in the upper end part 101, is forced downward by a spring 107, and its conical surface 108 forces the balls 105 into a semi-circular inner groove in the rudder 97. In this condition, the balls 105 lock the instrument housing 100 in the rudder 97.

Hvis det er onskelig å fjerne instrumenthuset 100, kan en standard-fastholdingskrok (fiskeverktoy) nedsenkes inntil den haker seg på låsen 106. Ettersom låsen (lyster eller laskebolt) 106 heves, losner den kulene fra sporet i roret 97, og de faller så inn i et omkretsspor 109 som er tilveiebragt ved den nedre enden av låsen 106. Huset lOO kan så trekkes opp langsmed borestrengen. If it is desired to remove the instrument housing 100, a standard retaining hook (fishing tool) can be lowered until it engages the latch 106. As the latch (luster or latch bolt) 106 is raised, it dislodges the balls from the groove in the rudder 97, and they then fall into in a circumferential groove 109 which is provided at the lower end of the lock 106. The housing 100 can then be pulled up along the drill string.

Rommet innenfor skallet 103, mellom platene 102 og 104, tilveiebringer et instrumentkammer 111. Innenfor kammeret 111 er det montert forskjellige kretskomponenter som er vist i fig . 3 og tidligere beskrevet. The space within the shell 103, between the plates 102 and 104, provides an instrument chamber 111. Within the chamber 111 are mounted various circuit components which are shown in fig. 3 and previously described.

Krystalltype-aksellerometeret 40 (oppfanger eller lydmottaker) er fast festet til den indre siden av en plate 104 (i kammeret 111), som ved hjelp av en bolt 112 skruemessig er koblet til det ytre huset av aksellerometeret. Som tidligere nevnt, er aksellerometeret 40 en standard-fremstilt del som er lett tilgjengelig. Kompresjonsmessige bolger (dvs. lyd eller akustiske signaler) The crystal-type accelerometer 40 (detector or sound receiver) is firmly attached to the inner side of a plate 104 (in the chamber 111), which is screw-connected to the outer housing of the accelerometer by means of a bolt 112. As previously mentioned, the accelerometer 40 is a standard manufactured part that is readily available. Compressional waves (ie sound or acoustic signals)

som går langs borestrengen 1, når det underliggende legemet 93 (the sub body) gjennom en skrueformet kobling slik som 94, og which runs along the drill string 1, reaches the underlying body 93 (the sub body) through a screw-shaped coupling such as 94, and

fra nevnte legeme går signalene gjennom finnene 95 og/eller 96, roret 97, kulene 105, huset 100 og platen 104 til oppfangeren 40. from said body, the signals pass through the fins 95 and/or 96, the rudder 97, the balls 105, the housing 100 and the plate 104 to the interceptor 40.

Den akustiske senderen (lydkilde) 71 er en modifisert "utendors" type dynamisk hoyttaler som har et kuppelformet hus 113 i hvilket er en spole (til hvilken den elektriske energien med akustisk frekvens tilfores) som er bevegelig montert i det vanlige luftgapet i et magnetisk felt som befinner seg i huset 113, Denne spolen er festet til og driver membranen 114. Membranen 114 The acoustic transmitter (sound source) 71 is a modified "outdoor" type dynamic loudspeaker having a dome-shaped housing 113 in which is a coil (to which the electrical energy of acoustic frequency is supplied) movably mounted in the common air gap in a magnetic field which is located in the housing 113, This coil is attached to and drives the diaphragm 114. The diaphragm 114

er festet til og driver et resonanselement 115,som i sin tur er festet ved hjelp av et flertall stenger 116 (fire i antall) til en plate 117 som er sentralt festet i en fast sylindrisk plugg 118. Pluggen 118 er festet til en monteringskrave 119, som i sin tur er festet til den indre flaten av en plate 102 (i kammeret 111). Vibrasjonsmessig energi (kompresjonsmessig bolge-energi) fra membranen 114 overfores ved hjelp av elementene 115 - 119 is attached to and drives a resonant element 115, which in turn is attached by means of a plurality of rods 116 (four in number) to a plate 117 which is centrally attached to a fixed cylindrical plug 118. The plug 118 is attached to a mounting collar 119 , which in turn is attached to the inner surface of a plate 102 (in the chamber 111). Vibrational energy (compressional wave energy) from the membrane 114 is transferred by means of the elements 115 - 119

til platen 102, fra hvilken den går gjennom huset 100, kulene 1 5, roret 97 og finnene 95 og/eller 96 til'det underliggende legemet (the sub body) 93 og borestrengen 1. to the plate 102, from which it passes through the housing 100, the balls 15, the rudder 97 and the fins 95 and/or 96 to the sub body 93 and the drill string 1.

Utifrå fig. 3 og 6 vil det nå være klart at i en mellomforsterker slik som 4, 5, 6 eller 7 (fig. 1), blir akustiske signaler som går langs borestrengen (boreror), plukket opp av oppfangeren eller mottakeren 40 og omformes av denne oppfangeren til elektriske signaler som forsterkes, filtreres, skiftes i frekvens, gjen-forsterkes og så påtrykkes lydkilden 71, hvilken omformer disse til akustiske signaler for re-utsending langs boreroret (borestrengen) . From fig. 3 and 6, it will now be clear that in an intermediate amplifier such as 4, 5, 6 or 7 (Fig. 1), acoustic signals traveling along the drill string (drill bit) are picked up by the interceptor or receiver 40 and transformed by this interceptor to electrical signals which are amplified, filtered, changed in frequency, re-amplified and then applied to the sound source 71, which converts these into acoustic signals for re-transmission along the drill pipe (drill string).

I systemet ifolge oppfinnelsen kan signalene som sendes fra senkeboret (downhole), være av en hvilken som helst form som er hen-siktsmessig til å frekvensmodulere den akustiske (lyd-) bæreren. Det kan være et analogt amplitudesignal, et faseskift-signal, et binært ord-signal eller tidsintervallsignal. Hastigheten av dataoverføringen begrenses av den maksimale modulasjonsfrekvens. In the system according to the invention, the signals sent from the downhole can be of any form that is suitable for frequency modulating the acoustic (sound) carrier. It can be an analog amplitude signal, a phase shift signal, a binary word signal or time interval signal. The speed of the data transfer is limited by the maximum modulation frequency.

Claims

1. Method for transmitting data in a predetermined direction, along a drill rod, comprising modulation of a first carrier wave signal with a nominal frequency equal to f^, sending this modulated carrier wave signal along the drill rod, sensing the transmitted signal at a distant point in the longitudinal direction of the drill rod , converting the modulated carrier wave signal into a modulated second carrier wave signal with a nominal frequency equal to f^ r which is different from that of the original signal, and sending this converted modulated carrier wave signal along the drill rod, characterized in that the modulated second carrier wave signal (f,, ) at another distant point in the longitudinal direction of the drill rod is converted into a modulated third carrier wave signal with a nominal frequency f^, which deviates from the other two nominal frequencies f^, f2, that this modulated carrier wave signal f^ is emitted along the drill rod, and that it is then converted to the original nominal frequency f^ at a location along the drill rod n, which is located at a distance from the starting point of the original first carrier wave signal f^, which is sufficient for the respective signals with the nominal frequency f^ to be mutually isolated from each other as a result of acoustic attenuation in the drill rod.

2. Apparatus for carrying out the method as set forth in claim 1, comprising a receiver (3), which is placed in the interior of a rod of drill pipe and which is arranged to be able to receive signals, which represent data for conditions that exist on the drilling site, a signal generator and a modulator for converting the received signals into a modulated first carrier wave signal with the nominal frequency f^, a transducer which is acoustically connected to the drill pipe to be able to feed the modulated carrier wave signal f1 into the drill pipe, where it is emitted in its axial direction in the predetermined direction, and a first signal transmission unit (4), which is located at a remote location in the interior of the drill rod, and which comprises a receiver to receive the modulated carrier wave signal f^, which is transmitted along the drill pipe by the first-mentioned transducer, and a converter partly to change the modulated carrier wave signal into a modulated second carrier wave signal with the nominal frequency f ? and partly to feed the drill pipe with the frequency-converted carrier wave signal f2 for further transmission through this in an axial and predetermined direction, characterized in that it comprises another signal transmission unit (5) which is placed at a distance from the first signal transmission unit (4) in the predetermined direction, and whose receiver part collects acoustic energy at the frequency f2 of the modulated second carrier wave signal and retransmits this acoustic energy in the form of a modulated, third carrier wave with the nominal frequency f^, and a third signal transmission unit (6), which is placed at a distance from the second the signal transmission unit in the predetermined direction and comprises a receiver part for collecting acoustic energy at the frequency f^ for the modulated third carrier wave signal and for retransmitting this acoustic energy in the form of a modulated carrier wave at the original nominal frequency f^.

3. Apparatus as stated in claim 2, characterized in that it has a receiver (11) at the end point of the transmission, which receiver is partly connected to the drill rod, partly to a demodulator (13), where the transmitted data can be recovered.

4. Apparatus as set forth in any one of claims 2 or 3, characterized in that the amplifier (24) is placed between each receiver and its associated transducer.