NO342299B1

NO342299B1 - Boresystem innbefattende et flertall av borehullstelemetrisystemer

Info

Publication number: NO342299B1
Application number: NO20076023A
Authority: NO
Inventors: Kirk Towns; Robert Anthony Aiello; Michael Louis Larronde; John Martin; Steven R Farley
Original assignee: Precision Energy Services Inc
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2018-04-30
Also published as: CA2601323C; NO20076023L; GB0717370D0; CA2601323A1; US20080136665A1; SA07280567B1; GB2444584B; US7894302B2; GB2444584A

Abstract

Et boresystem som bruker et flertall av uavhengige telemetrisystemer(24, 34) er fremlagt. Boresystem et bruker en borekrage som ettrykkhus (10) for nedhullskomponenter i systemet. En eller flere sensorer (20, 30) er lagt ut innenfor trykkhuset (10). Disse sensorene (20, 30) kan være MWD sensorer (22), LWD sensorer (32), eller både MWD og LWD sensorer (22, 32). En flerhet av uavhengige borehulltelemetrisystemer(24, 34) blir brukt til å sende sensor-responsdata til overflaten på bakken. Hver sensor (22, 32) samvirker med en nedhullskomponent til i det minste ett av de uavhengige telemetrisystemene(24, 34). Flertallet av telemetrisystemer (24, 34) kan være av den samme typen, slik som et slampulssystem. Alternativt kan telemetrisystem ene være av forskjellige typer inkludert et slampulssystem og et elektromagnetisk system.

Description

BORESYSTEM INNBEFATTENDE ET FLERTALL AV BOREHULLSTELEMETRISYSTEMER

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot målinger som er gjort innenfor et borehull under boreoperasjon i borehullet. Mer bestemt er foreliggende oppfinnelse rettet mot en måling-under-boring eller en logging-under-boring eller et system med en kombinasjon av måling-under-boring og loggingunder-boring mens systemet innbefatter et flertall av telemetrisystemer for kommunikasjon mellom en borehullsammenstilling og overflaten av bakken.

Det er ofte operasjonelt og økonomisk fordelaktig å oppnå målinger av visse parametere av interesse under boring av et brønnhull. Systemer for å oppnå målinger relatert til boreoperasjonen er vanligvis referert til som «måling mens det bores»- eller «MWD»-systemer. MWD-systemer gir typisk målinger av et flertall av borehulltilstander, orienteringen og veien til borehullsammenstillingen, og andre borerelaterte parametere av interesse. Systemer for å oppnå målinger med karakteristikker av formasjonsmateriale gjennomboret av borehullet er vanligvis referert til som «logging mens det bores»- eller «LWD»-systemer. LWD-systemer gir typisk målinger av formasjonsporøsitet, formasjonstetthet, fluidmetningsinformasjon, lagdelingsinformasjon og lignende.

Utallige typer av telemetrisystemer er brukt til å overføre data, mens det bores, mellom en borehullsammenstilling og overflateutstyr lagt ut på overflaten av bakken. Slampulssystemer er kjent i teknikkens stand. Grunnleggende prinsipper for slampulstelemetrisystemer er lagt frem i US patent nr.3,958,217 «Pilot Operated Mud-Pulse Valve» og US patent nr.3.713,089 «Data Signaling Apparatus for Well Drilling Tools», som begge her er lagt fram ved referanse. US patent nr.3,309,656 «Logging-While-Drilling System» fremlegger et slampulssirenesystem, og er her lagt inn ved referanse. Elektromagnetiske telemetrisystemer er også kjent i teknikkens stand. De grunnleggende prinsippene for elektromagnetisk telemetri er fremlagt i US patent nr.4,525,715 «Toroidal Coupled Telemetry Apparatus» og US patent nr.4,302,757 «Borehole Telemetry Channel of Increased Capacity», som begge her er lagt inn med referanse. Innenfor sammenhengen av denne fremstillingen vil uttrykket «boresystem» inkludere både MWD- og LWD-systemer.

Patentpublikasjon US 2003151977 A1 beskriver fremgangsmåter for å velge og overføre informasjon nedenfra et borehull ved bruk av mer enn én kommunikasjonskanal, hvor datastrømmer som overføres oppover hver av kommunikasjonskanalene kan tolkes uavhengig, uten henvisning til data som overføres oppover de øvrige kommunikasjonskanaler.

Patentpublikasjon US 4216536 A omhandler telemetri av loggedata fra brønner, omfattende å generere dataene nede i borehullet, å lagre data nedihulls og å sende signaler til overflaten gjennom transmisjonssystemer.

Telemetridatatransmisjonsrater eller telemetribåndbredder til LWD- eller MWD-systemer er relativt små sammenlignet med trådbaserte systemer. Selv om sensorer er lagt ut i borehullsammenstillingen kan de være like sofistikerte som deres trådbaserte motparter, sanntidsmålinger tatt opp på overflaten av bakken er typisk begrenset av LWD- og MWD-telemetribåndbredde. Redundante eller parallelle telemetrisystemer gir sensorer som kan øke telemetribåndbredden.

LWD- og MWD-telemetrisystemer er ofte «støyende» hvilket resulterer fra de harde betingelsene påtruffet i borehullmiljøer. Igjen kan redundant telemetri fra en gitt sensor optimalisere strømmen av gyldige data mellom sensoren innenfor borehullsammenstillingen og overflaten av bakken.

Det er ofte ønskelig å gjøre LWD- og MWD-målinger samtidig mens det bores. Som et eksempel kan måling av en formasjonsparameter, slik som formasjonsresistivitet, blir gjort som et kriterium for å kontrollere retningen for borekronens bevegelse i borehullet. Denne fremgangsmåten er vanligvis referert til som «geostyring». Geostyringsfremgangsmåten krever samtidig sending av sanntids-MWD-data fra både en roterende styrbar innretning og sending av sanntidsdata fra i det minste én LWD-sensor. Den fysiske sammensetningen av en typisk borehullsammenstillingsdel i et boresystem kan innføre problemer i telemetrien både for LWD- og MWD-data som bruker et enkelt telemetrisystem. Som et eksempel kan en slammotor segregere og elektrisk isolere den roterende styrbare innretningen og relaterte sensorer fra en borehullsammenstillingsunderseksjon innbefattende LWD-sensorer. Typisk vil den roterende, styrbare innretningen være lagt ut under slammotoren og LWD-sensorunderseksjonen som er lagt ut over slammotoren. Enhver type av elektrisk forbindelse gjennom slammotoren er typisk upålitelig eller logistisk upraktisk. Som et resultat vil samtidig sending av både MWD- og LWD-data som bruker denne fremgangsmåten med et enkelt telemetrisystem ofte typisk være upålitelig eller logistisk upraktisk. Elektromagnetiske eller akustiske sendingssystemer med begrenset rekkevidde eller «korte hopp» har blitt brukt til å sende LWD-data oppover i hullet forbi en slammotor til en enkel nedihullstelemetrienhet for etterfølgende sending til overflaten. Disse systemene har typisk relativt smal båndbredde, er upålitelige under visse typer av borehullmiljøer, og legger til fabrikasjons- og vedlikeholdskostnader til borehullmålesystemet.

Foreliggende oppfinnelse er et boresystem innbefattende et flertall av uavhengige telemetrisystemer. Boresystemet innbefatter en borehullsammenstilling typisk innbefattende en borekrage, der veggen til kragen virker som et trykkhus for forskjellige systemkomponenter. Én eller flere sensorer er lagt ut innenfor borehullsammenstillingen. Disse sensorene kan være MWD-sensorer, LWD-sensorer eller både MWD- og LWD-sensorer. Boresystemet innbefatter videre et flertall av uavhengige borehulltelemetrisystemer. Hver sensor samarbeider med en nedihullskomponent til i det minste ett av de uavhengige telemetrisystemene. Flertallet av telemetrisystemene kan være av den samme typen, slik som slampulssystemer. Alternativt kan telemetrisystemene være av foreskjellig typer slik som slampulssystem og et elektromagnetisk system.

Som nevnt tidligere vil telemetridatasendingsrater eller telemetribåndbredder til LWD- eller MWD-systemer være relativt små i relasjon til sammenlignbare trådløse systemer. Foreliggende oppfinnelse kan bli utført slik at datasendingsrater økes til overflaten av bakken. Dette blir oppnådd ved operasjonelt å koble i parallell to eller flere telemetrisystemer til en enkel sensor som dermed oppnår redundant sending og økning i sendingsbåndbredden til sensoren.

Foreliggende oppfinnelse kan også bli utført for å øke påliteligheten til LWD- og MWD-datatelemetri. Igjen vil dette bli oppnådd ved operasjonelt å koble to eller flere telemetrisystemer til en enkel sensor for derved å gi redundant, parallell datasending fra den enkle sensoren. Dersom en sendingskanal blir støyende eller feiler, vil sending til overflaten bli beholdt gjennom den parallelle kanalen.

Utført for å anvende geostyringsteknikker vil borehullsammenstillingen innbefatte en eller flere MWD og en eller flere LWD sensorer. Som diskutert ovenfor vil den fysiske konfigurasjonen til borehullsammenstillingen ofte segregere MWD- og LWD-sensorer, og en elektrisk forbindelse av disse sensorene til en felles nedihullstelemetrienhet er typisk upålitelig og ikke operasjonelt praktisk. Et enkelt telemetrisystem multiplekset til å sende både MWD- og LWD-data er derfor ikke ønskelig. Ved å bruke egenskapene til foreliggende oppfinnelse vil LWD- og MWD-sensorer samarbeide med dedikerte telemetrisystemer. Borehullkomponenter i telemetrisystemet er lagt ut i nær fysisk nærhet til de tildelte sensorene. Dette undertrykker telemetriproblemer introdusert av den fysiske segregeringen av LWD- og MWD-sensorer. Det bør også være forstått at to eller flere telemetrisystemer kan være dedikert til hver MWD- og LWD-sensor som dermed øker datasendingsratene og datasendingspåliteligheten som diskutert i tidligere paragrafer.

Flertallet av telemetrisystemer må være konfigurert til å unngå kommunikasjonsinterferens eller «krysstale». Dette kan bli oppnådd ved å anvende i det minste to forskjellige typer av telemetrisystemer, slik som elektromagnetiske- og slampulssystemer. Alternativt kan et flertall av den samme type av telemetrisystem være anvendt. I denne utførelsen av foreliggende oppfinnelse vil krysstale bli minimalisert ved å bruke en forskjellig «sendingskanal» for hvert telemetrisystem. Som et eksempel kan to eller flere slampulssystemer være operert samtidig ved å velge båndbredden til hvert system slik at de ikke påvirker båndbredden til det andre systemet. Samtidige sendinger blir skilt fra hverandre som en funksjon av telemetrikanalen ved kretser og samvirkende prosessorelementer fortrinnsvis lagt ut på overflaten av bakken. Dersom to typer av telemetrisystemer er brukt vil en opphullstelemetrienhet motta sendinger fra en nedihullstelemetrienhet av tilsvarende type. Dersom et flertall av telemetrisystemer av den samme typen blir brukt, vil mottak av en opphullstelemetrienhet av tilsvarende type bli filtrert til å skille data som er sendt i to eller flere datasendingskanaler som bruker standard digitale signalprosesseringsteknikker (DSP-teknikker).

For å forstå hvordan de ovenfor viste egenskaper, fordeler og hensikter med foreliggende oppfinnelse blir oppnådd og kan bli forstått i detalj, vil en mer bestemt beskrivelse av foreliggende oppfinnelse, kort oppsummert ovenfor, bli gjort med referanse til utførelsene av denne som er illustrert i de vedlagte tegningene.

Figur 1 illustrerer boresystemet i et borehullmiljø;

Figur 2 er en illustrasjon av overflateutstyret utført for å motta data fra to forskjellige typer av telemetrisystemer;

Figur 3 er en illustrasjon av overflateutstyret utført for å motta data fra telemetrisystemer av den samme typen;

Figur 4 er en illustrasjon av en multiplekset sending mottatt av en opphullsslampulstelemetrienhet; og

Figur 5 er et funksjonelt diagram over et system innbefattende fem sensorer og to forskjellige typer av telemetrisystemer.

Grunnleggende konsepter til et boresystem innbefatter et flertall av uavhengige telemetrisystemer som vil bli illustrert ved å bruke et system innbefattende en enkel MWD-sensor, en enkel LWD-sensor og to telemetrisystemer.

Figur 1 illustrerer boresystemet i et borehullmiljø. En borekrage virker fortrinnsvis som et trykkhus for en borehullsammenstilling 10. Borehullsammenstillingen 10 termineres i en lavere ende med en borekrone 12. Borehullsammenstillingen 10 er vist opphengt ved hjelp av en borestreng 18 innenfor et borehull 14 som penetrerer en jordformasjon 16. Den øvre enden av borehullsammenstillingen 10 er operasjonelt koblet til den lavere enden av en borestreng 18 med en passende kobler 40. Den øvre enden av borestrengen er operasjonelt festet til en roterende borerigg som er velkjent i teknikkens stand, og er illustrert konseptuelt som 42.

Igjen med referanse til figur 1 vil en MWD-underseksjon 20 innbefatte retningsborestyreapparat som er lagt ut innenfor borehullsammenstillingen 10. I det illustrerte eksempelet vil bare en enkel MWD-sensor 22 være vist samvirkende med en nedihullstelemetrienhet 24 i et første telemetrisystem. Sensoren 22 kan være en hellingsmåler, et akselerometer eller enhver type av sensor brukt til å gi borerelatert informasjon. MWD-underseksjonen 20 kan innbefatte et flertall av sensorer og et flertall av nedihullstelemetrienheter, selv om bare en enkel sensor og en enkel samvirkende nedihullstelemetrienhet er vist med den hensikt å illustrere. En LWD-underseksjon 30 er også vist lagt ut innenfor borehullsammenstillingen 10. Innenfor LWD-underseksjonen 30 vil bare en enkel LWD 32 være vist samvirkende med en nedihullstelemetrienhet 34 i et andre telemetrisystem. LWD-sensoren 32 kan være mottagelig for formasjonsresistivitet, formasjonstetthet, formasjonsporøsitet, formasjonsfluidmetning og lignende. Som med MWD-underseksjonen 20 kan LWD underseksjonen 30 innbefatte et flertall av sensorer og et flertall av nedihullstelemetrienheter, selv om bare en enkel LWD-sensor 32 og en enkel samvirkende nedihullstelemetrienhet 34 er vist med den hensikt å illustrere.

Fremdeles med referanse til figur 1 er en slammotor 28 vist som er lagt ut mellom MWD-underseksjonen 20 og LWD-underseksjonen 30. Plasseringen av slammotoren 28 gjør det upraktisk med enhver direkte elektrisk forbindelse mellom MWD-underseksjonen 20 og LWD-underseksjonen 30. Som diskutert tidligere vil enhver slik direkte elektrisk forbindelse mellom MWD-underseksjonen 20 og LWD-underseksjonen 30 og gjennom slammotoren 28 typisk være upålitelig eller logistisk upraktisk. Dette vil på sin side gjøre bruken av et enkelt telemetrisystem upålitelig eller logistisk upraktisk som et middel for å sende data fra både MWD-sensoren 22 og LWD-sensoren 34. Som uttalt på annen måte vil MWD-underseksjonen 20 være elektrisk isolert, i en direkte forbindelsesbetydning, fra LWD-underseksjonen 30. Videre vil den segregerende slammotoren 28 gjøre det ønskelig å bruke to elektroniske underseksjoner 37 og 36 for å gi effekt, og kontrollkretser for MWD-underseksjonen 20 og LWD-underseksjonen 30, respektivt.

Datasendinger til overflaten 52 på bakken fra nedihullstelemetrienhetene 24 og 34 er illustrert konseptuelt med brutt linje 26 og 36, respektivt, som vist i figur 1. Disse sendingene blir mottatt av overflateutstyr 44 som er lagt ut på overflaten av bakken 52, og konvertert til parametere av interesse som vil bli beskrevet i etterfølgende seksjoner av denne beskrivelsen. Parameterne av interesse er valgfritt lagret innenfor en opptaksenhet 48. Parameterne av interesse er typisk tabulert som en funksjon av borehulldybden hvor de er målt for derved å danne en «logg» 50 over disse parameterne. Informasjon, slik som retningsboredata eller LWD-sensorkalibreringsdata, kan bli sendt fra overflaten 52 på bakken til MWD-underseksjonen 20 eller LWD-underseksjonen 30. Disse «nedlink»-data blir fortrinnsvis matet inn i overflateutstyret 44 gjennom en inngangsinnretning 46.

Som diskutert tidligere vil telemetrienhetene kunne være av den samme type, slik som slampulssystemer, eller av forskjellige typer slik som slampulssystem og elektromagnetisk system. Videre vil flere sensorer kunne bli modulert og sendt over et enkelt telemetrisystem. Følgende seksjoner fremlegger en mer detaljert beskrivelse av disse utførelsene.

Figur 2 er en illustrasjon av overflateutstyret 44 utført for å motta data fra to forskjellige typer av telemetrisystemer, slik som et slampulssystem og et elektromagnetisk system. Den brutte linjen 26a illustrerer konseptuelt datasending fra en nedihullstelemetrienhet av en første type (slik som et slampulssystem). Denne sendingen blir mottatt av en kompatibel opphullstelemetrienhet 60 av den samme typen. Den brutte linjen 36a illustrerer konseptuelt datasending fra en nedihullstelemetrienhet av en andre type (slik som et elektromagnetisk system). Denne sendingen blir mottatt av en kompatibel opphullstelemetrienhet 62 av den samme typen. Utganger fra opphullstelemetrienhetene 60 og 62 er valgfritt matet til en førprosessorenhet 64 og 66, respektivt. Disse førprosessorenhetene konverterer signaler av forskjellige typer fra telemetrisystemer (det vil si slampuls og elektromagnetisk) til et format som kan bli matet til en prosessor 68. Data som er sendt fra nedihullssensorene, er konvertert til parametere av interesse innenfor prosessoren 64 ved å bruke forhåndsbestemte matematiske sammenhenger. Parameterne av interesse er etterfølgende sendt ut til en passende opptager 48 for sanntidsbruk og for permanent lagring. Nedlinksdata som blir sendt fra overflaten til borehullsammenstillingen 100 er fortrinnsvis matet fra en inngangsenhet 46 og inn i prosessoren 68. Prosessoren kan så sende nedlinksdataene gjennom førprosessorene 64 og 66 som påkrevd, og til den korrekte nedihullstelemetrienheten 60 eller 62 for sending til tilsvarende nedihullstelemetrienhet 26 eller 36 (se figur 1).

Fremdeles med referanse til figur 2 er det igjen lagt merke til at bare to typer av telemetrisystemer er vist for å illustrere konseptet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Tre eller flere typer kan bli anvendt ved å bruke passende par av nedihulls- og opphullstelemetrienheter. Sendinger fra den samme sensoren gjennom forskjellige typer av nedihullstelemetrienheter kan bli mottatt av opphullstelemetrienheter 60 og 62. Denne utførelsen har blitt diskutert tidligere og tjener to formål. Den første hensikten er å øke datasendingsrater fra sensoren til overflaten av bakken. Dette blir oppnådd ved operasjonelt å koble i parallell to eller flere telemetrisystemer av forskjellige typer til den enkle sensoren som dermed øker sendingsbåndbredden til sensoren. Den andre hensikten er å øke påliteligheten til sensortelemetri igjen ved å gi redundant datasending dersom et telemetrisystem blir støyende eller feiler.

Figur 3 er en illustrasjon av overflateutstyret 44 utført for å motta data fra telemetrisystemer av den samme typen, slik som et slampulssystem eller et slampulssirenesystem eller et elektromagnetisk system. Den brutte linjen 26a illustrerer igjen konseptuelt datasending fra én eller flere nedihullstelemetrienheter. Dersom datasendingen innbefatter bidrag fra mer enn én sensor og samvirkende nedihullstelemetrienhet, vil alle nedihullstelemetrienheter være av den samme typen (slik som et slampulssystem). Alle sendingene må derfor bli multiplekset slik at én sensorrespons kan bli skilt fra de andre. Sendingen, enten fra en enkel sensor eller multiplekset fra et flertall av sensorer, blir mottatt av en kompatibel opphullstelemetrienhet 70. For diskusjonens formål, antas det i det følgende at sendingen er multiplekset. Dette multipleksede signalet blir gitt til en filterkrets 72 hvor det sammensatte multipleksede signalet blir dekomponert til komponenter. Hver komponent representerer en sendt respons fra en enkel sensor. Dekomposisjonen kan bli oppnådd med forskjellige DSP-teknikker inkludert likhet eller minste kvadraters tilpasning. Dekomponerte signalresponser blir så matet til en prosessor 68 hvor de blir konvertert til parametere av interesse. Valgfritt kan dekomposisjonen av det sammensatte signalet bli utført innenfor prosessoren som illustrert konseptuelt av den brutte linjeboksen 71 som omslutter både filterkretsen 72 og prosessoren 68. Som et eksempel kan et første dekomponert signal representere responsen til en MWD-sensor som indikerer posisjonen til borehullsammenstillingen 100, og et andre dekomponert signal kan representere en LWD-formasjonsparameter av interesse slik som resistivitet. Innenfor prosessoren 68 vil posisjon og resistivitet bli kvantifisert fra de respektive sensorresponsene og valgfritt kombinert til å skape et geostyresignal brukt til å styre retningen til borehulloperasjonen. Geostyresignalet kan på sin side bli sendt som en nedlinkskommando til en MWD-underseksjonen for å oppnå den ønskede justeringen av boreretningen. Som i den tidligere diskuterte utførelsen vist i figur 2 vil parametere av interesse også kunne bli sendt til opptageren 48 for sanntidsbruk og for permanent lagring. Tilleggsnedlinksdata kan bli sendt fra overflaten til borehullsammenstillingen 100 via inngangsinnretningen 46 samvirkende med prosessoren 68 og opphullstelemetrienheten 70.

Figur 4 er en illustrasjon av en multiplekset sending følt av en opphullsslampulstelemetrienhet. Kurven 80 er et plott over trykk som en funksjon av tid. Den høyere amplituden til den høyere frekvenstoppen 84 representerer datasending fra en først sensor. Den lavere amplituden for den lavere frekvenstoppen 82 representerer datasending fra en andre sensor. Med referanse til figur 3 så vel som figur 4 vil det sammensatte signalet 80 bli mottatt av opphullstelemetrienheten 70, matet til filterkretsen 72 hvor den lave amplituden og lave frekvenskomponenten blir separert fra den høye amplituden og den høye frekvenskomponenten. Disse komponentene, som representerer sensorresponser, blir så transformert til de ovenfor diskuterte parametere av interesse innenfor prosessoren 68.

Figur 5 er et funksjonelt diagram av en systemutførelse med fem sensorer og to forskjellige typer av telemetrisystemer. For diskusjonens formål, antas det i det følgende at sensorene 100 og 102 er MWD- og LWD-sensorer, respektivt. Sensor 100 samvirker med nedihullstelemetrienhetene 63 og 65, respektivt. Disse sensorene er vist samvirkende med telemetrisystemer av forskjellige typer. Igjen for diskusjonens formål, er det antatt at sensor 100 samvirker med et slampulstelemetrisystem og sensor 102 er samvirkende med et elektromagnetisk telemetrisystem. Nedihullstelemetrienheter 63 og 65 samvirker med tilsvarende opphullstelemetrienheter 60 og 62 som illustrert konseptuelt med de brutte linjene 110 og 112, respektivt. Opphullssignalprosessering, som bruker prosessorenheter 64 og 66 og prosessoren 68, har blitt diskutert og illustrert tidligere (se figur 2 og relatert diskusjon). MWD- og LWD-parametere av interesse, bestemt fra responsene til sensorene 100 og 102, blir så sendt ut til opptaks- og lagringsinnretningen 48.

Fremdeles med referanse til figur 5 er det tre tilleggssensorer 104, 106 og 108 som er illustrert samvirkende med et enkelt telemetrisystem. Typene av sensorer 104, 106 og 108 kan være MWD, LWD eller kombinasjoner av MWD og LWD. Alternativt kan alle tre sensorer være svarende på de samme fysiske parametere som dermed øker sendingsbåndbredden som diskutert tidligere. For diskusjonens formål er det antatt at telemetrisystemet er et slampulset system som illustrert ved å bruke to sensorer i figur 4.

Systemet kan bli utført innbefattende tre separate eller «dedikerte» nedihullstelemetrienheter 67, 69 og 73 samvirkende med sensorene 104, 106 og 108, respektivt. Disse dedikerte nedihullstelemetrienhetene kan bli utført for å samvirke med tre tilsvarende og likeledes «dedikerte» opphullstelemetrienheter 92, 94 og 96, som illustrert konseptuelt med de brutte linjene 114, 116 og 118, respektivt. Dersom det blir utført på denne måten, vil filterkretsen 72 tjene bare til å sortere inngangssignalene fra opphullstelemetrienhetene 92, 94 og 96 siden ingen multiplekset sammensatt signal blir sendt fra tilsvarende dedikerte nedihullstelemetrienheter. Hver sending indikerer en enkel sensorrespons. Parametere av interesse blir beregnet fra sensorresponsen i prosessoren 68, og lagret og opptatt av den passende opptageren 48.

Dersom multipleksing blir anvendt vil sensorene 104, 106 og 108 vist i figur 5 samvirke med en enkel nedihullstelemetrienhet som illustrert konseptuelt med boksen 120. Et enkelt multiplekset signal (ikke illustrert) blir sendt som et sammensatt signal til en enkel opphullstelemetrienhet, illustrert konseptuelt med boksen 121. Utganger fra den enkle opphullstelemetrienheten 121 blir så dekomponert ved å bruke filterenheten 72, som illustrert i figur 3 og beskrevet ved den vedlagte diskusjonen. Dekomponerte signaler representerer responsen til sensorene 104, 106 og 108 som så blir konvertert av prosessoren 68 til parametere av interesse og tatt opp og lagret i en passende opptakerenhet 48.

Mens foregående beskrivelse er rettet mot de foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse, er rekkevidden av oppfinnelsen som definert av kravene, som følger.

Claims

P a tentkrav

1. Boresystem for boring av et borehull i en formasjon ved hjelp av en borekrone, hvor boresystemet innbefatter:

en borehullsammenstilling (10),

et første telemetrisystem innbefattende en første nedihullstelemetrienhet (24) lagt ut innenfor borehullsammenstillingen (10), og

en første opphullstelemetrienhet (60) samvirkende med den første nedihullstelemetrienheten (24);

et andre telemetrisystem innbefattende en andre nedihullstelemetrienhet (34) lagt ut innenfor borehullsammenstillingen (10), og

en andre opphullstelemetrienhet (62) samvirkende med den andre nedihullstelemetrienheten (34);

hvor boresystemet er k a r a k t e r i s e r t v e d at det videre omfatter: i det minste én første sensor (22) lagt ut innenfor borehullsammenstillingen (10) og samvirkende med nevnte første og andre nedihullstelemetrienheter (24, 34); og

en prosessor (68) samarbeidende med nevnte første og andre opphullstelemetrienheter (60, 62) for å omdanne responssignaler fra nevnte minst ene første sensor (22) til en parameter av interesse.

2. System i henhold til krav 1, hvor det første telemetrisystemet er av en første type og det andre telemetrisystemet er av en andre type.

3. System i henhold til krav 2, hvor nevnte prosessor (68) er konfigurert for å skille ut redundant dataoverføring som følger responssignalene fra nevnte i det minste ene første sensor (22) mottatt av nevnte første og andre opphullstelemetrienheter (60, 62).

4. System i henhold til krav 1, hvor nevnte første og andre telemetrisystemer er av samme type.

5. System i henhold til krav 4, hvor nevnte første telemetrisystem benytter en første overføringskanal, hvor nevnte andre telemetrisystem benytter en andre overføringskanal med en andre båndbredde valgt for ikke å være til hinder for en første båndbredde av nevnte første telemetrisystem, og hvor nevnte prosessor (68) er konfigurert til å bruke nevnte første og andre overføringskanaler for å skille parallelle dataoverføringer av responssignalene fra nevnte i det minste første sensor (22) mottatt av nevnte første og andre opphullstelemetrienheter (60, 62).

6. System i henhold til krav 1, hvor den første nedihullstelemetrienheten (24) er elektrisk isolert fra den andre nedihullstelemetrienheten (34).

7. System i henhold til krav 1, som videre innbefatter:

minst én andre sensor (106) samvirkende med den første nedihullstelemetrienheten (120); og

en filterkrets (72) samvirkende med den første opphullstelemetrienheten (121) for å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom den første nedihullstelemetrienheten (120) og den første opphullstelemetrienheten (121),

hvor nevnte prosessor (68) samvirker med filterkretsen (72) for å konvertere komponentene til en parameter som representerer responsen til hver av nevnte i det minste ene første og minst ene andre sensor (104, 106).

8. System i henhold til krav 1, hvor prosessoren (68) samvirker med den første opphullstelemetrienheten (60) og med den andre opphullstelemetrienheten (62), for å konvertere redundante responssignaler fra den minst ene sensoren (22) til en parameter av interesse.

9. System i henhold til krav 1, hvor den minst ene sensoren omfatter et første flertall av sensorer (22) samvirkende med den første nedihullstelemetrienheten (24) og innbefatter et andre flertall av sensorer (32) samvirkende med det andre nedihullstelemetrienheten (34),hvor systemet videre omfatter:

en første filterkrets (72) samvirkende med den første opphullstelemetrienheten (60) for å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom den første nedihullstelemetrienheten (24) og den første opphullstelemetrienheten (60); og

en andre filterkrets (72) samvirkende med den andre opphullstelemetrienheten (62) for å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom den andre nedihullstelemetrienheten (34) og den andre opphullstelemetrienheten (62), og

hvor prosessoren (68) samvirker med den første filterkretsen (72) og med den andre filterkretsen (72) for å konvertere hver av komponentene til en parameter som er representativ for responser til hver sensor i det første og andre flertallet av sensorer (22, 32).

10. System i henhold til krav 1,hvor den minst ene første sensoren (22) er lagt ut innenfor en første underseksjon (20) av borehullsammenstillingen (10),

hvor minst én andre sensor (32) er lagt ut innenfor en andre underseksjon (30) av borehullsammenstillingen (10),

hvor borehullsammenstillingen (10) videre omfatter en slammotor (28) aksialt lagt ut mellom nevnte minst ene første underseksjon (20) og nevnte minst ene andre underseksjon (30),

hvor den første nedihullstelemetrienheten (24) er lagt ut i nevnte minst ene første underseksjon (20) og samvirker med nevnte minst ene første sensor (22);

hvor den andre nedihullstelemetrienheten (34) er lagt ut i nevnte minst ene andre underseksjon (30) og samvirker med nevnte minst ene andre sensor (32); og

hvor systemet omfatter overflateutstyr (44) innbefattende den første opphullstelemetrienheten (60) samvirkende med den første nedihullstelemetrienheten (24),

den andre opphullstelemetrienhet (62) samvirkende med den andre nedihullstelemetrienheten (34); og

prosessoren (68) samvirkende med den første opphullstelemetrienheten (60) og den andre opphullstelemetrienheten (62) for å konvertere responser fra nevnte minst ene første sensor (22) og nevnte minst ene andre sensor (32) til parametere av interesse.

11. System i henhold til krav 10, hvor nevnte minst ene første sensor (22) omfatter en målingunder-boring-sensor (MWD-sensor) anbrakt i en MWD-underseksjon som nevnte første underseksjon (20), og hvor nevnte minst ene andre sensor (32) omfatter en logging-underboring-sensor (LWD-sensor) anbrakt i en LWD-underseksjon som nevnte andre underseksjon (30).

12. System i henhold til krav 10, hvor nevnte første nedihullstelemetrienhet (24) er elektrisk isolert fra nevnte andre nedihullstelemetrienhet (34).

13. System i henhold til krav 10, som videre omfatter:

et flertall av nevnte første sensorer (22) samvirkende med nevnte første nedihullstelemetrienhet (24); og

en første filterkrets (72) samvirkende med nevnte første opphullstelemetrienhet (60) for å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom nevnte første nedihullstelemetrienhet (24) og nevnte første opphullstelemetrienhet (60);

hvor prosessoren (68) samvirker med nevnte første filterkrets (72) for å omdanne nevnte komponenter til en representativ parameter for responser fra hver av de nevnte første sensorene (22).

14. System i henhold til krav 13, som videre omfatter:

et flertall av nevnte andre sensorer (32) samvirkende med nevnte andre nedihullstelemetrienhet (34); og

en andre filterkrets (72) samvirkende med nevnte andre opphullstelemetrienhet (62) for å dekomponere til komponenter et sammensatt signal sendt mellom nevnte andre nedihullstelemetrienhet (34) og nevnte andre opphullstelemetrienhet (62);

hvor prosessoren (68) samvirker med nevnte andre filterkrets (72) for å omdanne nevnte komponenter til en parameter som er representativ for responsene fra hver av nevnte andre sensorer (32).

15. Fremgangsmåte for å sende responsdata fra i det minste én sensor lagt ut innenfor et borehull, hvor fremgangsmåten innbefatter:

å tilveiebringe en borehullsammenstilling (10);

å tilveiebringe et første telemetrisystem ved å legge ut en første nedihullstelemetrienhet (24) innenfor borehullsammenstillingen (10), og å legge ut på overflaten av bakken en første opphullstelemetrienhet (60) som samvirker med den første nedihullstelemetrienheten (24);

å tilveiebringe et andre telemetrisystem ved å legge ut en andre nedihullstelemetrienhet (34) innenfor borehullsammenstillingen (10), og å legge ut på overflaten av bakken en andre opphullstelemetrienhet (62) som samvirker med den andre nedihullstelemetrienheten (34);

hvor fremgangsmåten er k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter: å legge ut den minst ene første sensoren (22) innenfor borehullsammenstillingen (10) for å samvirke med nevnte første og andre nedihullstelemetrienheter (24, 34); og

samvirke med nevnte første og andre opphullstelemetrienheter (60, 62) for å omdanne responssignaler fra nevnte minst ene første sensor (22) til en parameter av interesse.

16. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, hvor det første telemetrisystemet er av en første type og det andre telemetrisystemet er av en andre type.

17. Fremgangsmåte i henhold til krav 16, som videre omfatter å skille ut redundant dataoverføring av responssignaler fra nevnte minst ene første sensor (22) mottatt av nevnte første og andre opphullstelemetrienheter (60, 62).

18. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, hvor nevnte første og andre telemetrisystemer er av samme type.

19. Fremgangsmåte i henhold til krav 18, som videre omfatter:

- å bruke en første overføringskanal for nevnte første telemetrisystem og en andre overføringskanal for nevnte andre telemetrisystem, idet den andre overføringskanalen har en andre båndbredde valgt for ikke å være til hinder for en første båndbredde for nevnte første telemetrisystem; og

- å bruke nevnte første og andre overføringskanaler for å skille parallelle dataoverføringer av responssignalene fra nevnte minst ene første sensor (22) mottatt av nevnte første og andre opphullstelemetrienheter (60, 62).

20. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, innbefattende tilleggstrinnet med elektrisk å isolere den første nedihullstelemetrienheten (24) fra den andre nedihullstelemetrienheten (34).

21. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, innbefattende tilleggstrinnene med operasjonelt å koble i det minste én av sensorene (22) til det første nedihullstelemetrisystemet, og operasjonelt å koble i det minste én av sensorene (22) for samvirkning med den andre nedihullstelemetrienheten (34).

22. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, som videre innbefatter trinnene:

å legge ut innenfor borehullsammenstillingen minst én andre sensor (106) som samvirker med den første nedihullstelemetrienheten (120),

å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom den første nedihullstelemetrienheten (120) og den første opphullstelemetrienheten (121); og å konvertere hver av komponentene til en parameter som er representativ for responser til hver av nevnte første og andre sensorer (104, 106).

23. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, som videre innbefatter trinnene:

å legge ut innenfor borehullsammenstillingen den minst ene sensoren som en enkel sensor som samvirker med den første nedihullstelemetrienheten (24) og med den andre nedihullstelemetrienheten (34), og

å konvertere redundante responssignaler mottatt av den første opphullstelemetrienheten (60) og av den andre opphullstelemetrienheten (62) til en parameter av interesse.

24. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, som videre innbefatter trinnene:

å legge ut innenfor borehullsammenstillingen et første flertall av den minst ene sensoren (22) samvirkende med den første nedihullstelemetrienheten (24);

å legge ut innenfor borehullsammenstillingen et andre flertall av den minst ene sensoren (32) samvirkende med det andre nedihullstelemetrisystemet (34);

å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom den første nedihullstelemetrienheten (24) og den første opphullstelemetrienheten (60);

å dekomponere i komponenter et sammensatt signal sendt mellom den andre nedihullstelemetrienheten (34) og den andre opphullstelemetrienheten (62); og

å konvertere hver av komponentene i en parameter som er representativ for responser til hver sensor (22, 32) fra det første og det andre flertallet av sensorer (22, 32).