NO340752B1 - Fremgangsmåte, system og datamaskinprogram for sending av bitsensitiv informasjon - Google Patents

Description

BAKGRUNN

[0001] Forskjellige formasjonsevalueringsverktøy og andre passende anordninger, typisk integrert i en bunnhullsenhet, anvendes ved leting etter og produksjon av

hydrokarbon for å måle egenskaper ved geologiske formasjoner under eller kort etter utgraving av et borehull. Kommunikasjonsteknikker så som slampulstelemetri (MPT - Mud Pulse Telemetry) og andre telemetrimetoder blir anvendt for å sende formasjons-evaluerings-(FE)-data til overflaten under boring eller opprømming, i forbindelse med forskjellige loggeprosesser. Siden datahastighetene i dagens telemetrimetoder er lav og målinger nede i brønnhullet i enkelte tilfeller (f.eks. billedbehandlingstjenester) kan kreve overføring av store sett av data med bitsensitiv informasjon, kan nedihullsdatakomprimering være nødvendig. Det finnes en del komprimerings-algoritmer for å komprimere datasett nede i brønnhull og dekomprimere datasettene på overflaten, men disse fungerer gjerne tilfredsstillende bare når bitstrømmen som mottas på overflaten er identisk med bitstrømmen generert nedihulls. US 5,419,405 beskriver en fremgangsmåte og et apparat for automatisk styring av fremover-retningen av en roterende borkrone for tilveiebringelse av en borehullsprofil i det vesentlige som forhåndsplanlagt med minimal krumning og samtidig med opprett-holdelse av optimal boreytelse. Systemet omfatter: en borestreng; en borkrone; en passende motor for rotasjon av borkronen; et dataprosesseringssystem for lagring av en planlagt bane; sensorer for fremskaffelse av informasjon for tilveiebringelse av en profil av en boret bane for borehullet; et dataprosesseringssystem for sammenlikning av det borede banen med den planlagte banen, og for generering av et korreksjons-signal som representerer differansen mellom den borede banen og den planlagte banen; og et kontrollsystem som reagerer på korreksjonssignalet for å bevirke at borestrengen skal følge en korrigert bane, noe som gjør at det borede borehullet sammenfaller med den planlagte banen.

[0002] For noen kommunikasjonsteknikker, og spesielt for telemetrimetoder, kan kvaliteten til kommunikasjonskanalene variere langs kanalene, og følgelig kan en ikke stole fullt ut på kommunikasjonskvaliteten.

[0003] I typiske telemetriprosesser, først og fremst som følge av varierende kommunikasjonskvalitet, innføres det ofte feil i de komprimerte dataene under overføring. Feil kan komme fra forskjellige kilder, så som pumpestøy, signaldempning og signal- refleksjon. Datasett som blir komprimert med bitsensitive komprimeringsteknikker vil kunne skades eller ødelegges helt dersom en feil oppstår i begynnelsen av den til-hørende bitstrømmen.

OPPSUMMERING

[0004] Beskrevet her er en fremgangsmåte ifølge det selvstendige krav 1 for kommunikasjon mellom en geologisk måleanordning nede i et brønnhull og en mottaker. Fremgangsmåten omfatter det å: motta, med mottakeren, en bitsensitiv datastrøm fra den geologiske nedihullsmåleanordningen og som representerer minst én egenskap ved minst én av en geologisk formasjon og et borehull; gruppere, ved hjelp av en innkodingsprosessor, datastrømmen i minst én datablokk; og kode, ved hjelp av innkodingsprosessoren, datablokken med en forover-feilkorrigeringskode.

[0005] Også beskrevet her er et system ifølge det selvstendige krav 10 for kommunikasjon mellom en geologisk måleanordning nede i et brønnhull og en mottaker. Systemet omfatter: en komprimeringsprosessor for å komprimere en bitsensitiv datastrøm som representerer minst én egenskap ved minst én av en geologisk formasjon og et borehull; en innkodingsprosessor for å gruppere datastrømmen i minst én datablokk og kode datablokken med en forover-feilkorrigeringskode; og en sender for å sende den kodede datablokken til en mottaker.

[0006] Videre beskrevet her er et dataprogramprodukt ifølge det selvstendige krav 16 omfattende maskinlesbare instruksjoner lagret på maskinlesbare medier. Instruksjonene er for kommunikasjon mellom en geologisk måleanordning nede i et brønn-hull og en mottaker ved å utføre en fremgangsmåte omfattende det å: motta en bitsensitiv datastrøm som representerer minst én egenskap ved minst én av en geologisk formasjon og et borehull; gruppere datastrømmen i minst én datablokk; og kode datablokken med en forover-feilkorrigeringskode. En sender overfører den kodede datablokken til en mottaker.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0007] Den følgende beskrivelsen skal ikke anses som begrensende på noen som helst måte. Det henvises til de vedlagte tegningene, der like elementer er gitt like referansenummer og der: Figur 1 viser et blokkdiagram av en MPPM-(MultiPole Position Modulation)-overføring over en slampulstelemetri-kommunikasjonskanal (MPTCC - Mud Pulse Telemetry Communication Channel). Figur 2 viser et eksempel på en utførelse av et brønnloggeapparat; Figur 3 er et flytdiagram som viser et eksempel på en fremgangsmåte for prosessering og overføring av data fra et brønnhullsverktøy til en prosesseringsenhet; Figur 4 viser et blokkdiagram av en Reed-Solomon forover-symbolfeilkorrigeringskode-(RSECC - Reed-Solomon forward Symbol Error Correction Code)-blokk; Figur 5 er et flytdiagram som viser et eksempel på en fremgangsmåte for å kode en datablokk; og Figur 6 er et flytdiagram som viser et eksempel på en fremgangsmåte for å dekode en datablokk.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0008] Det tilveiebringes et system og en fremgangsmåte for prosessering og/eller sending av sett av bitsensitive data fra en formasjonsevalueringsanordning til en mottaker i sanntid under boring eller opprømming, for eksempel under loggeopera-sjoner omfattende måling-under-boring-(MWD)- og logging-under-boring-(LWD)-operasjoner. I én utførelsesform blir systemet og fremgangsmåten anvendt under eller etter boreoperasjoner i forbindelse med kommunikasjonskanaler med ufull-kommen kommunikasjonskvalitet, f.eks. slampulstelemetri- kommunikasjonskanaler (MPTCC). Generelt er kvaliteten til og hastigheten i kommunikasjonskanaler som anvendes under boring, så som MPTCC-kanalen, betydelig dårligere enn for kabelbaserte kommunikasjonskanaler. Systemet og fremgangsmåten muliggjør korreksjon av feil i dataene mottatt av mottakeren i sanntid.

[0009] Fremgangsmåten kombinerer én eller flere av synkroniserings-, feilkorrek-sjons- og feildetekteringsmetoder. I én utførelsesform blir data samlet inn nede i et brønnhull klargjort og gruppert eller delt inn i minst én datablokk. Datablokken blir kodet med en feilkorrigeringskode, for eksempel en forover-feilkorrigeringskode. En syklisk redundanskode (CRC - Cyclic Redundancy Code) kan også bli beregnet for datablokken, og et synkroniseringssymbol, eller "synk-symbol", kan bli anvendt for å synkronisere datablokken med andre sendte datablokken Etter overføring kan begynnelsen av hver datablokk bli definert, og hver datablokk kan bli dekodet og kontrollert for feil.

[0010] En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelsesformer av systemet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er gitt her som en illustrasjon og ikke som en begrensning, under henvisning til figurene.

[0011] Figur 1 viser et eksempel på et slampulstelemetri-basert kommunikasjons-system 10, som anvender MPPM (Multipole Position Modulation).

[0012] Teknikker omtalt som MPPM-metoder kan anvendes for å forbedre signal-tolkningen. MPPM-metoder anvendes for å sende informasjonsbits som er samlet i større entiteter, for eksempel ord. Med et ord menes her en vilkårlig stor gruppe av bits som blir sendt sammen gjennom MPTCC-kanalen.

[0013] MPT-systemet 10 omfatter en binær-til-MPPM-koder 12, en pulserer 14, en MPT-kommunikasjonskanal (MPTCC) 16, en trykksensorpuls-dekoder 18 og en MPPM-til-binær-dekoder 19. I dette eksempelet omfatter MPT-kommunikasjonssystemet 10 MPPM-funksjonalitet. Denne MPPM-funksjonaliteten er imidlertid ikke påkrevet.

[0014] Under operasjon blir et binært symbol eller ord sendt til binær-til-MPPM-koderen 12, som koder det binære symbolet for å generere et MPPM-kodet symbol. Det MPPM-kodede symbolet innbefatter en binær verdi for det utsendte symbolet som defineres av pulsposisjonen (dvs. tidsluken i en respektiv puls) til det aktuelle symbolet. Det MPPM-kodede symbolet blir sendt til pulsereren 14, som modulerer trykk i borefluidet, dvs. boreslam, for å generere pulser og sender med det data over MPTCC-kanalen til en prosessor på overflaten. Pulsene blir da mottatt av dekoderen 18, som tolker pulsene for å rekonstruere det MPPM-kodede symbolet. Det MPPM-kodede symbolet blir så sendt til MPPM-til-binær-dekoderen 19, som dekoder det binære symbolet. Selv om kommunikasjonskanalen beskrevet her er en MPTCC-kanal, kan MPPM-kodingsmetoden anvendes med en hvilken som helst passende kommunikasjonskanal.

[0015] Med henvisning til figur 2 omfatter et eksempel på utførelse av en brønn-loggeanordning 20 en borestreng 21 som er vist anordnet i et borehull 22 som går gjennom minst én jordformasjon 23 for å innhente målinger av egenskaper ved formasjonen 23 og/eller borehullet 22 nede i brønnhullet. Borefluid, eller boreslam 24, kan bli pumpet gjennom borehullet 22. Som beskrevet her kan formasjoner referere til de forskjellige trekk og materialer som kan møtes i et undergrunnsmiljø. Følgelig må det forstås at mens benevnelsen formasjon i alminnelighet refererer til geologiske formasjoner av interesse, benevnelsen formasjoner, som den anvendes her, i noen tilfeller kan omfatte hvilke som helst geologiske punkter eller volumer av interesse (så som et undersøkelsesområde).

[0016] Et brønnhullsverktøy 25 kan være anordnet i brønnloggeanordningen 20 på eller nær nedihullsdelen av borestrengen 21, og kan utgjøre hele eller en del av en bunnhullsenhet. Verktøyet 25 kan omfatte forskjellige sensorer eller mottakere 26 for å måle forskjellige egenskaper ved formasjonen 23 etter hvert som verktøyet 25 senkes ned borehullet 22. Slike sensorer 26 omfatter for eksempel kjernemagnetisk resonans-(NMR)-sensorer, resistivitetssensorer, porøsitetssensorer, gammastråle-sensorer, seismiske mottakere og annet.

[0017] Verktøyet 25 kan også omfatte en brønnhullsprosessor 27 eller en annen anordning for å prosessere data generert av sensoren 26. Sensoren 26 og brønn-hullsprosessoren 27 kan være plassert i et felles hus 28. Alternativt kan brønnhulls-prosessoren 27 befinne seg et annet sted og være operativt koblet til sensoren 26. Med hensyn til idéene her kan huset 28 representere en hvilken som helst struktur anvendt for å holde sensoren 26 og/eller brønnhullsprosessoren 27.

[0018] Verktøyet 25 kan være operativt koblet til en prosesseringsenhet 29 på overflaten, som kan tjene til å styre sensoren 26, og kan også samle inn og videre-behandle data generert av sensoren 26 og sendt fra brønnhullsprosessoren 27 under LWD- eller MWD-operasjonen. Både prosessoren 27 nede i brønnhullet og prosesseringsenheten 29 på overflaten kan omfatte komponenter som nødvendig for å mulig-gjøre prosessering av data fra verktøyet 25. Eksempler på komponenter omfatter, uten begrensning, minst én prosessor, lager, minne, innmatingsanordninger, utmatingsanordninger og liknende. Ettersom disse komponentene er kjente for fagmannen, er de ikke vist i detalj her.

[0019] Verktøyet 25 kan være utstyrt med overføringsutstyr for å kommunisere til prosesseringsenheten 29. I én utførelsesform skjer overføring ved hjelp av en ufull-kommen kommunikasjonsteknikk, så som slampulstelemetri (MPT). I andre utførel-sesformer kan forskjellige forbindelser mellom verktøyet 25 og prosesseringsenheten 29 på overflaten ta en hvilken som helst ønsket form, så som kabelbaserte, fiber-optiske eller trådløse forbindelser.

[0020] For eksempel, for MPT-kommunikasjon, kan verktøyet 25 også omfatte eller være operativt koblet til én eller flere pulserere og/eller innkodere, så som pulsereren 14 og/eller binær-til-MPPM-koderen 12 i figur 1. I tillegg kan overflate-prosesseringsenheten 29 omfatte eller være operativt koblet til én eller flere dekodere, så som trykksensorpuls-dekoderen 18 og/eller MPPM-til-binær-dekoderen 19 i figur 1. Slike trekk vil sette verktøyet 25 i stand til å kommunisere med prosesseringsenheten 29 med bruk av boreslammet 24 som del av en MPT-kommunikasjonskanal.

[0021] Selv om utførelsesformen som beskrives her tilveiebringer brønnhulls-prosessoren 27 og overflate-prosesseringsenheten 29 for både å motta og å prosessere dataene mottatt fra sensoren 26, kan hvilke som helst antall eller typer prosessorer, kretser eller anordninger for å styre driften av verktøyet 25 og/eller prosessere data være tilveiebragt. Slike anordninger kan innbefatte hvilke som helst passende komponenter, så som lager, minne, innmatingsanordninger, utmatingsanordninger og annet.

[0022] Med generering av data i sanntid menes her generering av data med en has-tighet som er anvendelig eller tilstrekkelig for å fatte beslutninger under eller samtidig med operasjoner så som produksjon, eksperimentering, verifikasjon og andre typer undersøkelser eller anvendelser som kan være valgt av en bruker eller operatør. Som et ikke-begrensende eksempel kan sanntids målinger og beregninger gi brukere informasjon nødvendig for å foreta ønskede justeringer under boreprosessen. I én utførelsesform kan justeringer bli gjort kontinuerlig (med borehastigheten), mens i en annen utførelsesform, justeringer kan kreve periodisk stans av boringen for vurdering av data. Slike justeringer kan også være nyttig i geostyringsanvendelser. Følgelig må det forstås at sanntid skal sees i sammenheng, og ikke nødvendigvis angir øye-blikkelig bestemmelse av data eller gir noen som helst andre antydninger vedrørende den tidsmessige hyppigheten i innsamling og bestemmelse av data.

[0023] Figur 3 illustrerer en fremgangsmåte 30 for koding og utsending av en datablokk med en feilkorrigeringskode, så som en datablokk generert ved en måling nede i brønnhullet utført under en LWD- eller MWD-prosess. Fremgangsmåten 30 omfatter ett eller flere trinn 31-39. Fremgangsmåten 30 er beskrevet her i forbindelse med prosessoren 27 og overflate-prosesseringsenheten 29, selv om fremgangsmåten 30 kan bli utført i forbindelse med hvilke som helst antall og utførelser av prosessorer. I én utførelsesform omfatter fremgangsmåten utførelse av alle trinnene i den beskrevne rekkefølgen. Imidlertid kan enkelte trinn bli utelatt, trinn kan bli lagt til eller trinnenes rekkefølge kan bli endret.

[0024] I det første trinnet 31 blir data mottatt fra sensorene og sendt til prosessoren. Dataene blir deretter komprimert i henhold til hvilke som helst passende data-komprimeringsmetoder, så som JPEG-komprimering.

[0025] I det andre trinnet 32 blir dataene gruppert eller delt inn i én eller flere datablokken Hver datablokk blir så kodet med en feilkorrigeringskode for å generere en innkodet blokk. Korrigeringskoden kan være en symbolkorrigeringskode eller en bit-korrigeringskode. Datablokken kan omfatte ett eller flere datasymboler. Med et symbol menes her et antall bit som blir sendt sammen under en dataoverføring. Et symbol kan omfatte én enkelt bit eller flere bit.

[0026] Dataene kan bli delt inn når som helst før overføring. I tilfeller der bilder blir overført i sanntid vil imidlertid ikke settet av data som skal sendes til overflaten alltid være delt inn i datablokker før en overføringsforespørsel. I én utførelsesform blir dataene derfor delt inn i datablokker ved mottak av en forespørsel om overføring, og rekkefølgen for overføring av datablokkener blir bestemt ved mottak av fore-spørselen.

[0027] I én utførelsesform er feilkorrigeringskoden en forover-feilkorrigeringskode. En forover-feilkorrigeringskode gjør at overflate-prosesseringsenheten 29 kan detektere og korrigere for feil uten at den trenger å be avsenderprosessoren, dvs. prosessoren 27, om mer data. Fremgangsmåten 30 gjør derfor at systemet 20 kan unngå å kreve at overflate-prosesseringsenheten 29 sender data fra overflaten og ned i brønnhullet.

[0028] I én utførelsesform er feilkorrigeringskoden en blokk-kode, som blir anvendt på datapakker av fast størrelse, for eksempel datablokkene beskrevet her. I en annen utførelsesform er feilkorrigeringskoden en forkortet Reed-Solomon forover-symbolfeilkorrigeringskode (RSECC). RSECC-koden er en forover-feilkorrigeringskode, hvilket innebærer at redundant informasjon vil bli lagt til i datablokken for å gjøre det mulig å kontrollere og å korrigere forfeil.

[0029] Ved koding av datablokker med blokk-koder, så som RSECC, anvendes et fast antall informasjonssymbolerfor å generere et forhåndsdefinert antall kontrollsymboler som blir lagt til informasjonssymbolene for å generere et kodeord. Som beskrevet her kan datasymboler for en kodet datablokk, dvs. en RSECC-blokk, omfatte både informasjonssymboler og kontrollsymboler. Antallet kontrollsymboler definerer det maksimale antallet feil det kan være mulig å korrigere etter deteksjon. Dette tallet kan også definere polynomet som anvendes i RSECC for å definere tilstedeværelse av et falskt symbol, dvs. et symbol som inneholder en feil.

[0030] I én utførelsesform omfatter det andre trinnet 32 det å sette parametrene for RSECC-blokken. Disse parametrene omfatter hvorvidt blokken er en syklisk blokk, antallet bit per symbol, antallet symboler per blokk, antallet kontrollsymboler per blokk og antallet informasjonssymboler per blokk. Verktøyet 25 kan bli programmert med valgte parametere enten før boring (f.eks. på overflaten) eller gjennom en ned-linje mens verktøyet 25 befinner seg nede i brønnhullet.

[0031] I én utførelsesform kan RSECC-blokken omfatte et alternativ for å skru av bruken av RSECC hvis en annen høyhastighets og/eller høykvalitets kommunikasjonskanal (f.eks. kabeltrukne rør) vil bli anvendt, eller hvis feilkorreksjonskodingen for kanalen allerede er innlemmet i pulsereren.

[0032] I én utførelsesform kan RSECC-blokken omfatte mulighet til å sette betingede parametere for RSECC-blokken. For eksempel kan noen parametere bli endret under boreprosessen og/eller etter hvert som data blir sendt basert på feilraten (dvs. antallet feil som detekteres per datablokk) for datablokkene som mottas under boreprosessen. For eksempel kan antallet bit per symbol og/eller antallet kontrollsymboler bli redusert dersom feilraten er betydelig lavere enn forventet. Slike betingede parametere gir mulighet for å øke netto datahastighet. Det faktum at parametrene kan bli endret mens boreprosessen pågår kan også være spesielt nyttig i geostyringsanvendelser.

[0033] I det tredje trinnet 33 blir hver datablokk kodet med en syklisk redundanskode (CRC) eller syklisk redundans-kontrollsum for å detektere utilsiktet endring av data under overføring. Én egenskap ved RSECC er at dersom antallet feil i datablokken er større enn det maksimale antall korrigerbare feil, vil dekoderen kunne generere gal informasjon om vellykket korreksjon av feil. I slike tilfeller, basert på denne gale informasjonen, vil det feilaktig kunne bli fastslått at datablokken ble korrekt dekodet. For å unngå dette scenariet er CRC-koden innlemmet. Denne CRC-koden kan bli sendt som en del av datablokken, og når kontrollsymboler i RSECC-blokken blir beregnet, blir CRC-koden også betraktet.

[0034] CRC-koden blir beregnet basert på datasymbolene som ble sendt i den aktuelle blokken, og kan bli sendt umiddelbart etter at det siste datasymbolet er sendt.

[0035] I det fjerde trinnet 34 blir et synkroniseringssymbol innlemmet i hver datablokk for å sette dekoderen i stand til å bestemme den korrekte rekkefølgen til de sendte datablokkene. Synkroniseringssymbolen kan kalles et synk-symbol eller "SYNK".

[0036] Synk-symbolet kan bli sendt etter CRC-koden og kan anvendes for synkronisering og for konsistenssjekk. For eksempel kan den første blokken bli tildelt en synk-symbolverdi lik 1, den andre blokken kan bli tildelt synk-symbolverdien 2, osv.

[0037] I det femte trinnet 35 blir den kodede datablokken, dvs. RSECC-blokken, sendt, for eksempel med slampulstelemetri. I ett eksempel kan slampulser bli dekodet med bruk av overflate-prosesseringsenheten 29 og passende programvare. Den dekodede datablokken er da tilgjengelig for ytterligere dekomprimering.

[0038] I det sjette trinnet 36 avgjør dekoderen hvorvidt synkronisering er oppnådd ved å identifisere begynnelsen av hver RSECC-blokk. I én utførelsesform er synkronisering oppnådd dersom alle de følgende tre kriterier er oppfylt: 1) synk-symbolene til etterfølgende blokker er i serie, 2) CRC-koden for hver blokk angir ikke feil og 3) dekoderen bestemmer at antallet feil er mindre enn eller lik det maksimale antallet detekterbare feil.

[0039] I avslutningen av dette trinnet kan informasjon om flere blokker sendt via MPTCC-kanalen bli lagret som symboler i overflate-prosesseringsenheten 26. For eksempel kan antallet symboler lik to etterfølgende RSECC-blokker bli lagret i bufferet. Blokken som følger umiddelbart etter de lagrede RSECC-blokkene kan bli mottatt, og alle de tre blokkene kan bli anvendt av dekoderen for å forsøke å oppfylle alle de tre kriteriene. Dersom noen av kriteriene ikke er oppfylt, antas synkronise-ringen å være feil og det neste symbolet blir bufret og prosessen gjentatt.

[0040] I det syvende trinnet 37 utføres en operasjon for å dekode RSECC-blokkene. I én utførelsesform blir dekoding utført når det blir bekreftet at dekoderen har mottatt det eksakte antallet symboler sendt for en datablokk. For eksempel, for koding på formatet (255,223), må det eksakte antallet symboler mottatt være lik 255 symboler, omfattende 223 informasjonssymboler og 32 kontrollsymboler.

[0041] Dersom resultatet av denne dekodingen viser at det er flere feil enn RSECC kunne korrigere, kan dette være en indikasjon om tap av data eller synkronisering. I et slikt tilfelle blir den aktuelle informasjonsblokken fjernet fra den gjeldende data-strømmen og kan bli kodet på nytt senere med bruk av forskjellige omdekodingsmetoder.

[0042] Dersom resultatet av denne RSECC-dekodingen viser at antallet feil er mindre enn eller lik det maksimale antall feil som kan korrigeres av RSECC, kan RSECC-dekodingsrutinen fortsette. Dekodingsrutinen kan videre omfatte bruk av en syndrom-kode sendt med RSECC-kodeblokken for å rette opp oppdagede feil.

[0043] I det åttende trinnet 38 blir CRC-koden beregnet, og dersom CRC-resultatet er feil, dvs. at det beregnede restleddet ikke er null, inneholder den aktuelle informasjonsblokken en feil. Blokken kan da bli fjernet fra den gjeldende datastrømmen og kan bli dekodet på nytt senere med bruk av forskjellige omdekodingsmetoder.

[0044] I det niende trinnet 39, dersom CRC-beregningen ikke resulterer i en feil, kan synk-symbolene i hver etterfølgende blokk bli kontrollert. Dersom synk-symbolene for etterfølgende blokker har verdier som følger i serie, er fremgangsmåten fullført og blokken er vellykket dekodet. Dersom synk-symbolene ikke følger i serie, kan blokken bli fjernet fra den innkommende datastrømmen og kan bli dekodet senere med bruk av forskjellige omdekodingsmetoder.

[0045] Prosesseringsenheten 26 på overflaten kan videre omfatte eller være operativt koblet til en fremvisningsanordning for å vise statusinformasjon under hvilke som helst av trinnene i fremgangsmåten 30. Eksempler på statusinformasjon omfatter tilstedeværelse eller fravær av synkronisering, nummeret til symbolet i synkronise-ringsbufferet, nummeret til symbolet i den nå mottatte blokken, informasjon før og etter dekoding, resultatet av CRC-beregningen og synk-symbolet. Basert på denne informasjonen kan gjeldende status for kommunikasjonen bli bestemt med sikkerhet.

[0046] Med henvisning til figur 4 kan korrigeringskoden og eventuelle ytterligere data beskrevet over, så som CRC og SYNK, bli sendt som del av en RSECC-blokk 40. RSECC-blokken 40 kan bestå av én eller flere av sendte data 42, CRC 44, SYNK 46 og kontrollsymboler 48 for RSECC-koden. De sendte dataene 42 omfatter nytte-dataene for datablokken. Kontrollsymbolene 48 er tilveiebragt blant annet for å definere det maksimale antallet feil som kan korrigeres etter deteksjon.

[0047] Figur 5 illustrerer et eksempel på en fremgangsmåte 50 for RSECC-koding av en byte i en datablokk generert i en brønnhullsmåling utført under en LWD- eller MWD-prosess. Fremgangsmåten 50 omfatter ett eller flere trinn 51-69. Fremgangs måten 50 er beskrevet her i forbindelse med prosessoren 27, selv om fremgangsmåten 50 kan bli utført i forbindelse med hvilke som helst antall og utførelser av prosessorer. I én utførelsesform omfatter fremgangsmåten gjennomføring av alle trinnene i den beskrevne rekkefølgen. Imidlertid kan enkelte trinn utelates, trinn kan legges til, eller trinnenes rekkefølge kan endres.

[0048] I trinn 51 beordrer prosessoren 27 en byte fra en datablokk i pulsereren 14 som skal sendes over en MPTCC-kanal. I dette eksempelet inneholder datablokken "N" byte eller datasymboler, 1 byte for CRC og SYNK og 4 byte for kontrollsymboler til RSECC. I trinn 52 bestemmer prosessoren 27 om et flagg er satt i byten for å aktivere bruk av RSECC-metoden.

[0049] I trinn 53, dersom flagget ikke er satt for RSECC, bestemmer prosessoren 27 om det er data i byten for overføring. I trinn 54, dersom det ikke er data for over-føring, blir byten returnert til pulsereren 14 med verdien "255".

[0050] I trinn 55, dersom det er data for overføring, bestemmer prosessoren 27 om dataene representerer et nytt bilde for overføring. I trinn 56, dersom dataene representerer et nytt bilde, ber prosessoren 27 om headerbyten fra datablokken. I trinn 57, dersom dataene ikke representerer et nytt bilde, blir byten returnert til pulsereren 14 og neste byte blir beordret.

[0051] I trinn 58 bestemmer prosessoren 27 om byten er første byte i datablokken. Hvis ja, i trinn 59, sjekker prosessoren fra byten hvilket RSECC-format som skal være anvendt.

[0052] I trinn 60 bestemmer prosessoren 27 om byten er én av de siste 5 byte i

RSECC-koden. Hvis ja bestemmer i trinn 61 prosessoren 27 om byten er tilveiebragt for en RSECC-blokkteller og en CRC-kode. Hvis nei blir i trinn 62 neste kontrollbyte i RSECC-koden satt og sendt til pulsereren 14. I trinn 63, dersom byten er tilveiebragt for en blokkteller og en CRC-kode, blir byten tatt med en 4-bits blokkteller og en 4-bits CRC-kode.

[0053] I trinn 64, dersom byten ikke er én av de siste 5 byte, bestemmer prosessoren 27 om det er data i byten for overføring. Hvis nei blir i trinn 65 verdien 255 tatt for etterfølgende CRC- og kontrollbyteberegninger. I trinn 66, dersom det er data for overføring, blir byten tatt for etterfølgende CRC- og kontrollbyteberegninger.

[0054] I trinn 67 blir byten anvendt for beregning av en 4-bits CRC-kode basert på et polynom i x<4>+x +1. I trinn 68 blir de gjeldende verdiene til fire kontrollbyte i RSECC-koden beregnet basert på et polynom ix<5>+x<4>+x<3>+x2+x.

[0055] I trinn 69 er innkodingen av byten fullført, og byten sammen med en 4-bits CRC-kode og fire kontrollbyte blir sendt til pulsereren 14.

[0056] Denne innkodingsmetoden 50 blir gjentatt for hver byte, hvilket resulterer i beregning av CRC-kodene og kontrollsymbolene. Dataene kan nå bli sendt til overflate-prosesseringsenheten 29 som en RSECC-blokk. CRC-kodene og kontrollsymbolene kan bli sendt som del av RSECC-blokken eller bli sendt etter RSECC-blokken.

[0057] Figur 6 illustrerer et eksempel på en fremgangsmåte 70 for dekoding og feilsjekking av RSECC-blokken, innkodet med RSECC-fremgangsmåten i figur 5. Fremgangsmåten 70 omfatter ett eller flere trinn 71-98. Fremgangsmåten 70 er beskrevet her i forbindelse med overflate-prosesseringsenheten 29, selv om fremgangsmåten 70 kan bli utført i forbindelse med hvilke som helst antall og utførelser av prosessorer. I én utførelsesform omfatter fremgangsmåten gjennomføring av alle trinn i den beskrevne rekkefølgen. Imidlertid kan enkelte trinn utlelates, trinn kan legges til eller trinnenes rekkefølge kan endres.

[0058] I trinn 71 blir en byte mottatt over MPTCC-kanalen. I trinn 72 bestemmer prosesseringsenheten 29 om et flagg er satt i byten for å aktivere bruk av RSECC-dekoding.

[0059] I trinn 73, dersom flagget ikke er satt, bestemmer prosesseringsenheten om byten er en header. Dersom byten er en header, definerer i trinn 74 prosesseringsenheten 29 det tidligere mottatte bildet som komplett. Dersom byten ikke er en header, blir i trinn 75 byten mottatt som bildedata.

[0060] I trinn 76, dersom flagget er satt, bestemmer prosesseringsenheten 29 om RSECC-synkronisering er oppnådd.

[0061] Dersom synkronisering ikke er oppnådd bestemmer i trinn 77 prosesseringsenheten 29 om det er dobbelt så mange byte i bufferet som det er byte i den gjeldende RSECC-blokken. Hvis nei blir i trinn 78 byten lagret i bufferet.

[0062] I trinn 79, dersom det er nok byte til to RSECC-blokker, blir syndromer beregnet for hver RSECC-blokk. I trinn 80 blir det bestemt hvorvidt syndromene er nuller. Verdier forskjellig fra null for syndromene vil angi en feil.

[0063] I trinn 81, dersom syndromene ikke er null, blir det bestemt hvorvidt syndrom-verdiene er mindre enn to. Hvis ikke, kan ikke feilen korrigeres. I trinn 82, dersom syndromene har en verdi som er lavere enn to, blir RSECC-korreksjon utført.

[0064] I trinn 83 blir det beregnet CRC-koder for RSECC-blokkene. I trinn 84 blir det bestemt hvorvidt CRC-kodene indikerer feil, og i trinn 85 blir det bestemt hvorvidt RSECC- blokkene har fortløpende nummerering eller synk-symboler. Dersom enten CRC-kodene indikerer en feil eller synk-symbolene ikke er i serie, er dekodingen mislykket og feil blir angitt. I trinnene 86 og 87, dersom CRC-kodene ikke indikerer feil og synk-symbolene er i serie, blir de to RSECC-blokkene mottatt som data og synkronisering settes til "TRUE".

[0065] I trinn 88, dersom RSECC-blokksynkronisering er oppnådd (eng. received), bestemmer prosesseringsenheten 29 om byten er siste byte i RSECC-blokken. Hvis nei blir i trinn 89 byten lagret i bufferet. I trinn 90, dersom byten er siste byte i RSECC-blokken, dvs. at hele RSECC-blokken er lagret i bufferet, blir et syndrom beregnet for RSECC-blokken.

[0066] I trinn 91 bestemmer prosesseringsenheten 29 om syndromverdien er null. Dersom syndromverdien er null, er ingen feil oppdaget, og fremgangsmåten kan gå videre til CRC-beregning.

[0067] I trinn 92, dersom syndromet ikke er lik null, blir det bestemt hvorvidt syndromets verdi er mindre enn tre. I trinn 93, dersom syndromets verdi ikke er mindre enn tre, kan ikke feilen korrigeres. Synkronisering av RSECC-blokken kan bli satt til FALSE. I trinn 94, dersom syndromets verdi er mindre enn tre, blir RSECC-korreksjon utført.

[0068] I trinn 95 blir en CRC-kode beregnet for RSECC-blokken. I trinn 96 blir det bestemt hvorvidt CRC-koden indikerer feil, og i trinn 97 blir det bestemt hvorvidt RSECC-blokken har et synk-symbol som er følger i serie med en foregående blokk. Dersom enten CRC-koden indikerer feil eller synk-symbolene ikke er følger i serie, er dekodingen mislykket og feil blir angitt. I trinn 98, dersom CRC-koden ikke indikerer feil og synk-symbolene følger i serie, blir RSECC-blokken mottatt som data.

[0069] Systemene og fremgangsmåtene beskrevet her gir forskjellige fordeler fremfor eksisterende prosesseringsmetoder og -anordninger ved at de muliggjør feilsjekking under overføring av sett av data i sanntids boreanvendelser som anvender ufull-kommen kommunikasjonskvalitet (f.eks. slampulstelemetri). Uten disse systemene og fremgangsmåtene kan bitsensitiv informasjon bare bli overført med suksess for kanaler med perfekt kommunikasjonskvalitet, så som kabelkommunikasjon. Systemene og fremgangsmåtene muliggjør overføring av sett av data i sanntid under boring eller opprømming med en viss redundans, med mulighet til å korrigere feil i de mottatte dataene i sanntid. En annen fordel med systemene og fremgangsmåtene er at de vil fungere også om MPPM-(Multipole Position Modulation)-metoder anvendes.

[0070] Feil kan oppstå under kommunikasjon av forskjellige grunner. Dersom for eksempel én bit i den overførte bitstrømmen i et ord er satt feil, kan hele ordet bli ødelagt. I et annet eksempel omfatter en feil som kan oppstå i MPPM-metoder at det gis feil definisjon av tidsluker hvor pulser befinner seg. Feil i tidslukedefinisjon vil kunne påvirke én eller flere bit i et opprinnelig binært symbol, samtidig. De binære symbolene som dekodes av MPPM-til-binær-dekoderen 20 kan derfor være forskjellige fra de opprinnelige de binære symbolene.

[0071] Systemene og fremgangsmåtene beskrevet her kan anvendes for hvilke som helst sanntids avbildning-under-boring-tjenester. Eksempler på slike anvendelser omfatter APLS Elite™ tetthetsavbildningstjeneste, Gamma Elite<SM->tjenesten som tilveiebringes av MWD/LWD-verktøyet OnTrak™, StarTrak™ resistivitetsavbildnings-tjeneste, TesTrak™ formasjonstrykkmåletjeneste og enhver telemetrimetode som anvendes i dag. Systemene og fremgangsmåtene er slagkraftige og nyttige for av-bildningsverktøy med store mengder informasjon for overføring og derfor store mengder innsamlede data.

[0072] I støtte for idéene her kan forskjellige analysekomponenter og/eller analytiske komponenter anvendes, omfattende digitale og/eller analoge systemer. Systemet kan ha komponenter så som en prosessor, lagringsmedier, minne, innmating, ut-mating, kommunikasjonsforbindelse (kabelbasert, trådløs, pulsert slam, optisk eller annet), brukergrensesnitt, dataprogrammer, signalprosessorer (digitale eller analoge) og andre slike komponenter (så som resistorer, kondensatorer, induktorer og annet) for å muliggjøre drift av og analyse med anordningene og fremgangsmåtene beskrevet her på hvilke som helst av flere mulige måter velkjent for fagmannen. Det anses at idéene kan, men ikke trenger bli realisert i forbindelse med et sett av datamaskin-eksekverbare instruksjoner lagret på et datamaskinlesbart medium, omfattende minne (ROM, RAM), optiske (CD- ROM) eller magnetiske (disketter, harddisker) eller hvilke som helst andre typer som når de blir eksekvert bevirker en datamaskin til å utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse instruksjonene kan sørge for betjening av utstyr, styring, innsamling og analyse av data, og andre funksjoner som anses som relevante av en utvikler, eier eller bruker av systemet eller annet slikt personell, i tillegg til funksjonene beskrevet i denne beskrivelsen.

[0073] Videre kan forskjellige andre komponenter innlemmes og bli anropt for å mulig-gjøre aspekter ved idéene her. For eksempel kan en prøvelinje, prøvelager, prøvekammer, prøveutkaster, pumpe, stempel, kraftforsyning (f.eks. minst én aven generator, en fjernforsyning og et batteri), vakuum-forsyning, trykkforsyning, kjøle-enhet eller -forsyning, oppvarmingskomponent, drivende kraft (så som en translato-risk kraft, en fremdriftskraft eller en rotasjonskraft), magnet, elektromagnet, sensor, elektrode, sender, mottaker, sender/mottaker-enhet, styringsenhet, optisk enhet, elektrisk enhet eller elektromekanisk enhet innlemmes i støtte for de forskjellige aspekter beskrevet her eller i støtte for andre funksjoner utover denne beskrivelsen.

[0074] Fagmannen vil vite at de forskjellige komponenter eller teknologier kan tilveie-bringe bestemte nødvendige eller nyttige funksjoner eller trekk. Følgelig gjenkjennes disse funksjonene og trekkene, som kan være nødvendige i støtte for de vedføyde kravene og variasjoner av disse, som naturlig omfattet som en del av idéene her og en del av den beskrevne oppfinnelsen.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for kommunikasjon mellom en geologisk nedihullsmåleanordning og en mottaker, der fremgangsmåten omfatter det å: motta, ved hjelp av mottakeren, en bitsensitiv datastrøm fra den geologiske nedihullsmåleanordningen og som representerer minst én egenskap ved minst én av en geologisk formasjon (23) og et borehull (22); gruppere, ved hjelp av en innkodingsprosessor, datastrømmen i minst én datablokk; og kode, ved hjelp av innkodingsprosessoren, datablokken med en forover-feilkorrigeringskode.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der forover-feilkorrigeringskoden er en Reed-Solomon forover-symbolfeilkorrigeringskode (RSECC).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det å beregne en syklisk redundanskode (44) for datablokken.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det å beregne et synkroniseringssymbol (46) for datablokken.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det å komprimere data-strømmen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det å sende den kodede datablokken til en mottaker på overflaten.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det å sende den kodede datablokken med en slampulstelemetri-(MPT)-metode.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der fremgangsmåten utføres i sanntid under boring av borehullet (22).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, videre omfattende det å dekode datablokken, og kontrollere datablokken forfeil.

10. System for kommunikasjon mellom en geologisk nedihullsmåleanordning og en mottaker, der systemet omfatter: en komprimeringsprosessor for å komprimere en bitsensitiv datastrøm som representerer minst én egenskap ved minst én av en geologisk formasjon (23) og et borehull (22); en innkodingsprosessor for å gruppere datastrømmen i minst én datablokk, og kode datablokken med en forover-feilkorrigeringskode; og en sender for å sende den kodede datablokken til en mottaker.

11. System ifølge krav 10, der forover-feilkorrigeringskoden er en Reed-Solomon forover-symbolfeilkorrigeringskode (RSECC).

12. System ifølge krav 10, der innkodingsprosessoren beregner en syklisk redundanskode (44) for datablokken.

13. System ifølge krav 10, der innkodingsprosessoren beregner et synkroniseringssymbol (46) for datablokken.

14. System ifølge krav 10, der senderen omfatter en pulserer for å sende den kodede datablokken med en slampulstelemetri-(MPT)-metode.

15. System ifølge krav 10, der systemet er anordnet i en nedihullsdel av en brønnloggeanordning.

16. Dataprogramprodukt omfattende maskinlesbare instruksjoner lagret på maskinlesbare medier, der instruksjonene er for kommunikasjon mellom en geologisk nedihullsmåleanordning og en mottaker ved å utføre en fremgangsmåte som omfatter det å: motta en bitsensitiv datastrøm som representerer minst én egenskap ved minst én av en geologisk formasjon (23) og et borehull (22); gruppere datastrømmen i minst én datablokk; kode datablokken med en forover-feilkorrigeringskode; og sende eller overføre den kodede datablokken til en mottaker ved bruk av en sender.

17. Dataprogramprodukt ifølge krav 16, der forover-feilkorrigeringskoden er en Reed-Solomon forover-symbolfeilkorrigeringskode (RSECC).

18. Dataprogramprodukt ifølge krav 16, der fremgangsmåten videre omfatter det å beregne en syklisk redundanskode (44) for datablokken.

19. Dataprogramprodukt ifølge krav 16, der fremgangsmåten videre omfatter det å beregne et synkroniseringssymbol (46) for datablokken.

20. Dataprogramprodukt ifølge krav 16, der fremgangsmåten videre omfatter det å sende den kodede datablokken med en slampulstelemetri-(MPT)-metode.