NO345163B1 - Dynamisk komprimering av brønndata før overføring til jordoverflaten - Google Patents

Description

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTEDE SØKNADER

[0001] Denne søknaden tar prioritet fra den foreløpige US-patentsøknaden 61/497,683, innlevert 16. juni 2011, som med dette inntas som referanse i sin helhet.

BAKGRUNN

1. Oppfinnelsens område

[0002] Foreliggende oppfinnelse vedrører systemer og fremgangsmåter for dynamisk komprimering av bilder som skal overføres under boreoperasjoner.

2. Beskrivelse av beslektet teknikk

[0003] Borehull blir boret dypt inn i undergrunnen for mange formål, så som hydrokarbonproduksjon, geotermisk produksjon og sekvestrering av karbondioksyd. Etter hvert som borehullet blir boret kan det bli dannet bilder av formasjonen rundt borehullet. Disse bildene omtales ofte som “resistivitetsbilder”.

[0004] Resistivitetsbilder kan dannes ved å anvende en sender/elektrode-føleranordning som måler formasjonsresistivitet nær borehullet. Resistivitetsbildene kan anvendes for å identifisere for eksempel forkastninger og grenser mellom formasjonslag og kan dannes enten med et kabelført verktøy (kabelmåling) eller under boring (måling-under-boring; MWD). Ved kabelmåling kan bildet bli overført med full eller nær full oppløsning i sann tid som følge av kabelens store båndbredde. Ved MWD-operasjoner kan kommunikasjonsbåndbredden begrenses av kommunikasjonsoverføringskanalen. For eksempel, i overføringskanaler med lav båndbredde, så som slammet som anvendes i slampulstelemetri, for å overføre dataene innen rimelig tid, må råbildene dannet av et MWD-verktøy komprimeres før de sendes til overflaten. De mottatte, komprimerte bildene kan så bli dekomprimert på overflaten for å “gjenskape” råbildene.

[0005] Det finnes en rekke forskjellige komprimeringsmetoder, som alle har sine fordeler og ulemper. JPEG-(Joint Photographic Experts Group)-metoden er en metode for å komprimere et bilde. JPEG-metoden er en tapsbeheftet komprimeringsmetode som mister noen av dataene knyttet til bildet under komprimeringen. I telemetrisystemer med veldig lav båndbredde har JPEG-metoden vist seg å tilveiebringe bildene i sann tid med akseptabel kvalitet. Imidlertid kan visse problemer oppstå. For eksempel, og som vil bli forklart nærmere nedenfor, gjør JPEG-metodenes karakter at mer detaljerte (mindre homogene) bilder forringes mer enn mindre detaljerte bilder.

[0006] Ifølge JPEG.metoden inkluderer overføringen av et bilde utsending av en header som identifiserer bildet som vil følge. I noen tilfeller kan headeren for eksempel inneholde et tidsstempel eller en annen identifiserende angivelse. De komprimerte bildedataene følger headeren. En egenskap ved JPEG-metoden er at de viktigste trekkene i et bilde alltid blir sendt først mens “detaljene” blir sendt senere, bit for bit. Jo mer data som mottas, jo mer detalj får det dekomprimerte bildet. I operasjon innhenter et MWD-verktøy et bilde, komprimerer bildet og sender deretter ut informasjonen. I mange anvendelser blir en bestemt tidsluke eller prosentandel av overføringskanalens båndbredde allokert til overføring av bildene. Følgelig begrenser overføringskanalens overføringshastighet hvor mye detalj som kan overføres for hvert bilde. Nærmere bestemt, i MWD-operasjoner hvor overføringshastigheten er tilnærmet konstant, vil hvert komprimert bilde bli utsendt med omtrent samme antall dataord uavhengig av detaljmengden. Som en konsekvens av dette kan bilder med mye detaljer bli gjenstand for større komprimeringstap enn mer homogene bilder. US 6,061,299 vedrører en tofase-metode for overføring, til en sentralstasjon (CS), av seismiske signaler mottatt av seismiske mottakere (R) og plukket opp av oppsamlingsenheter (A) som er plassert i feltet. I den første fasen blir en komprimering påført til hvert seismisk spor, hvis forhold er tilpasset varigheten av et overføringsvindu som er plassert i tidsintervallene mellom påfølgende seismiske overføringsmottakssykler, så vel som til raten av overføringstraseen som er brukt. Den komprimerte traseen som helhet blir dermed overført, slik at en operatør på sentralstasjonen (CS) kan kvalitativt sjekke at innspillingen skjedde riktig i hver oppsamlingsenheter (A) selv om han ikke har den eksakte traseen tilgjengelig. I den andre fasen, for eksempel mot slutten av den nåværende seismiske sesjon, blir de seismiske traseene rekonstituert i sentralstasjonen med den nødvendige nøyaktighet, enten ved fullstendig overføring av dataene, fortrinnsvis etter forutgående komprimering, eller, i visse tilfeller, ved overføring av rester som er eliminert i den første fasen for kravene av den første overføringen. US 7,554,329 B2 omhandler en metode og et apparat for bestemmelse av formasjonsresistivitet foran borkronen og asimutisk ved borkronen. US 6,154,493 beskriver komprimering av fargebilder basert på en todimensjonal diskret bølge- eller wavelet-transformasjon som gir et perseptuelt tapsfritt bilde. US 7,200,492 B2 er relatert til en metode og et apparat for logging av en grunnformasjon og anskaffelse av undergrunnsinformasjon.

KORT OPPSUMMERING

[0007] Ifølge en utførelsesform innbefatter et dynamisk datakomprimeringssystem for å danne og sende data fra et sted nede i et borehull som gjennomskjærer undergrunnen til et sted på overflaten en datakilde som danner sett av rådata vedrørende en formasjon i kontakt med borehullet med en fast hyppighet, og en datahastighetsprøver som bestemmer en overføringshastighet til en overføringskanal. Systemet innbefatter også en komprimeringsmotor innrettet for å komprimere rådatasettene i henhold til komprimeringsparametere for å danne komprimerte datasett, hvor komprimeringsparametrene blir endret dynamisk basert på overføringshastigheten.

[0008] Ifølge en annen utførelsesform inkluderer en fremgangsmåte for dynamisk komprimering av resistivitetsbilder, dannet av en bildebehandler, av en formasjon i kontakt med et borehull som gjennomskjærer undergrunnen å komprimere et råbilde mottatt fra bildebehandleren for å danne et mellombilde, der mellombildet har en komprimeringsfaktor og komprimeres i henhold til komprimeringsparametere; fastslå en overføringshastighet til en overføringskanal som kommunikasjonsmessig kobler bildebehandleren til et sted på overflaten; fastslå med en bildekomprimeringsmotor anordnet i borehullet at et nødvendig komprimeringsforhold som er basert på overføringshastigheten er større enn én; dynamisk justere komprimeringsparametrene for å danne justerte komprimeringsparametere slik at komprimeringsforholdet blir mindre enn én; og komprimere råbildet i henhold til de justerte komprimeringsparametrene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0009] De følgende beskrivelsene er ikke å anse som begrensende på noen som helst måte. I de vedlagte tegningene er like elementer gitt like henvisningstall, og:

[0010] Figur 1 illustrerer et boresystem hvor utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan realiseres;

[0011] Figur 2 er et blokkdiagram som viser en resistivitetsbildebehandler ifølge en utførelsesform i kommunikasjon med en styreenhet;

[0012] Figur 3 er et tidslinjediagram som illustrerer sammenhengen mellom akkvisisjon, komprimering og overføring av et bilde;

[0013] Figur 4 illustrerer et råbilde og proporsjoner i hvilke det kan bli komprimert; og [0014] Figur 5 er et annet tidslinjediagram som illustrerer sammenhengen mellom akkvisisjon, komprimering og overføring av et bilde.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0015] En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelsesformer av apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil bli gitt her som en illustrasjon, og ikke for å begrense, med støtte i figurene.

[0016] Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse er rettet mot dynamisk justering av komprimeringsparametrene basert på overføringshastigheten til en overføringskanal og kompleksiteten til et bilde som skal sendes. I andre utførelsesformer kan et gitt bilde bli delt inn i mindre bilder og deretter komprimert. I en slik utførelsesform kan variasjoner i overføringsvinduet for de mindre bildene bli vurdert for å holde tidsforsinkelsen forbundet med overføringen under et bestemt nivå. Mens betegnelsen “bilde” anvendes nedenfor, vil fagmannen forstå at idéene her kan bli anvendt med en hvilken som helst type data, ikke bare data som representerer bilder.

[0017] Figur 1 er et skjematisk diagram som viser en borerigg 1 som deltar i boreoperasjoner. Borefluid 31, også kalt boreslam, blir sirkulert av en pumpe 12 gjennom borestrengen 9 og ned gjennom bunnhullsenheten (BHA) 10, gjennom borkronen 11 og tilbake til overflaten gjennom ringrommet 15 mellom borestrengen 9 og borehullsveggen 16. Bunnhullsenheten 10 kan omfatte hvilke som helst av en rekke mulige føler- eller sensormoduler 17, 20, 22, som kan innbefatte formasjonsevalueringsfølere og retningsfølere / -sensorer. Føler- eller sensormodulene 17, 20, 22 kan måle informasjon om hvilke som helst for eksempel av spenningene eller tøyningene som oppleves av borestrengen, temperatur, trykk og liknende. I en utførelsesform er én av sensor- eller følermodulene 17, 20, 22 en formasjonsresistivitetsbildebehandler. I en annen utførelsesform kan én av følermodulene 17, 20, 22 være en annen type bildebehandler, som for eksempel en akustisk bildebehandler eller densitetsbildebehandler. Videre kan én av følermodulene 17, 20, 22 være ikke-avbildende følere med høyt datavolum, så som en seismikk-under-boring-føler, hvor komprimerte data blir sendt til overflaten i sann tid. Generelt bevirker en resistivitetsbildebehandler til at en strøm induseres i en formasjon, og, basert på målt strøm mottatt tilbake fra formasjonen, genererer et bilde. Bildet blir deretter komprimert med en tapsbeheftet komprimeringsmetode (f.eks. JPEG) og sendt til overflaten, som vil bli forklart nærmere nedenfor.

[0018] Selv om det ikke er illustrert, må det forstås at boreriggen 1 kan innbefatte en borestrengdriver koblet til borestrengen 9 som bevirker borestrengen 9 til å bore inn i undergrunnen. Med en "borestrengdriver" menes et apparat eller et system som anvendes for å aktivere borestrengen 9. Ikke-begrensende eksempler på en borestrengdriver inkluderer et "løftesystem" for å støtte borestrengen 9, en "rotasjonsanordning" for å rotere borestrengen 9, en "slampumpe" for å pumpe boreslam gjennom borestrengen 9, en "aktiv vibrasjonskontrollanordning" for å begrense vibrasjon av borestrengen 9 og en "strømningsavlederanordning" for å omlede en strømning av slam inne i borestrengen 9. Med "borkronetrykk" menes kraften som påføres på bunnhullsenheten 10. Borkronetrykk inkluderer borestrengens vekt og trykket fra kraften forårsaket av slamstrømningen som påvirker bunnhullsenheten 10.

[0019] Bunnhullsenheten 10 inneholder også en kommunikasjonsanordning 19 i stand til å bevirke til trykkfluktuasjoner i borefluidet 31 eller påtrykke elektromagnetiske pulser inn i borestrengen 9. Trykkfluktuasjonene, eller pulsene, forplanter seg til overflaten henholdsvis gjennom borefluidet 31 eller borestrengen 9, og detekteres på overflaten av en føler 18 og bringes til en styreenhet 24. Føleren 18 er koblet til strømningsrøret 13 og kan være en trykktransduser, eller kan alternativt være en strømningstransduser. I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse transporterer kommunikasjonsanordningen 19 data som representerer bilder dannet av en resistivitetsbildebehandler fra bunnhullsenheten 10 til styreenheten 24.

Spesielt transporterer kommunikasjonsanordningen 19 komprimerte data som blir dekomprimert av styreenheten 24 for å danne resistivitetsbilder.

[0020] Figur 2 illustrerer en resistivitetsbildebehandler 30 i kommunikasjon med en styreenhet 24. Resistivitetsbildebehandleren 30 kan være innlemmet, for eksempel, som en del av bunnhullsenheten 10 illustrert i figur 1. Resistivitetsbildebehandleren 30 innbefatter én eller flere elektrodeputer 32 som støtter elektroder 34 og 36 for å sende strøm inn i formasjonen 38. Måleelektroden 36, eller knappelektroden, måler spenningen for å drive strømmen og strømmen som induseres inn i formasjonen 38. Basert normalt på Ohms lov blir resistiviteten til formasjonen 38 bestemt. Bildebehandlingsmotoren 40 mottar resistivitetsverdier. Samtidig mottar den orienteringen til bildebehandleren 30 i forhold til en referanseretning. Denne orienteringen blir typisk målt av et magnetometer 37 referert til borehullets høyside. Bildebehandlingsmotoren 40 danner et råbilde 42 basert på resistivitets- og orienteringsmålinger. For å være av praktisk nytte i sanntidsanvendelser må råbildet 42 komprimeres av en komprimeringsmotor 46 for å danne et komprimert bilde 44. I en utførelsesform blir det komprimerte bildet 44 lagt i et buffer 48. Bufferet 48 kan være en del av resistivitetsbildebehandleren 30 eller, som illustrert, kan være et generelt buffer som opprettholdes for kommunikasjonsanordningen 19. I alle tilfelle gjør kommunikasjonsanordningen 19 at innholdet i bufferet 48 blir sendt fra nedihullsområdet 56 til overflaten 54. Ved overflaten 54 mottas dataene ved en føler 18, hvor de omdannes til en digital form og forsynes til en styreenhet 24, hvor det komprimerte bildet dekomprimeres for å danne et resistivitetsbilde.

[0021] I en utførelsesform gjør kommunikasjonsanordningen 19 at hvert bilde blir utsendt over en fast tidsperiode. Den faste tidsperioden vil bli omtalt her som overføringsvinduet.

[0022] Figur 3 illustrerer et eksempel på en sammenheng mellom akkvisisjonstidslinjen 56, komprimeringstidslinjen 57 og utsendingstidslinjen 58. I dette eksempelet blir et råbilde 50a-50f innhentet av resistivitetsbildebehandleren hvert t1. sekund. I dette eksempelet er t1 overføringsvinduet.

[0023] Straks et råbilde 50 ankommer, blir det komprimert, som illustrert av sammenhengen mellom akkvisisjonstidslinjen 56 og komprimeringstidslinjen 57. Spesielt blir et første komprimert bilde 52a dannet fra et første råbilde 50a, og t1 sekunder senere blir et andre komprimert bilde 52b dannet fra et andre råbilde 50b. Likeledes, så fort de komprimerte bildene 52 er dannet, blir de overført under respektive overføringstidsluker 54, som illustrert av sammenhengen mellom komprimeringstidslinjen 57 og utsendingstidslinjen 58.

[0024] I eksempelet vist i figur 3 blir hvert komprimert bilde sendt over et fast utsendingsvindu. Nærmere bestemt blir hvert komprimert bilde 54 utsendt i t1 sekunder. Etter at t1 sekunder har gått, blir neste komprimerte bilde 54 sendt. Antatt at komprimeringsparametrene holdes konstant, vil arbeidsprinsippet vist i figur 3 resultere i større komprimeringstap for mer detaljerte bilder.

[0025] Nå med henvisning til figur 4 består et råbilde 42 av en matrise av celler 60 hvor hver celle er kjennetegnet ved en toolfacevinkel og en verdi (f.eks. resistivitetsmåling). I operasjon er MWD-verktøy, så som resistivitetsbildebehandleren 30 i figur 2, innlemmet i og blir rotert av en BHA mens den roterer i et borehull. I praksis er antallet kolonner 62 en funksjon av samplingsraten til resistivitetsbildebehandleren 30. For formålene her vil råbildet 42 bli betraktet å inneholde 120 kolonner. Naturligvis er antallet kolonner 62 varierbart kan endre seg avhengig av omstendighetene. Fagmannen vil således forstå at eksempelet med 120 kolonner gitt her kun er ment som en illustrasjon. Det antas videre at hver rad 64 er allokert til målinger innhentet innenfor en gitt tidsramme. For formålene med beskrivelsen her kan det antas at hver rad svarer til ett sekund.

[0026] I operasjon, hver gang resistivitetsbildebehandleren 30 sampler formasjonen, blir målingen lagret i en “boks”. Hver boks svarer til en forskjellig kolonne, og således til et område av toolfacevinkler. Antatt 120 kolonner og at hver rad representerer ett sekund, mottar hver boks målinger svarende til en tre graders sektor av toolfacevinkler. Antallet målinger som legges i hver av boksene under hver akkvisisjonsperiode (f.eks. hvert sekund) vil selvfølgelig avhenge av bunnhullsenhetens rotasjonshastighet. I noen tilfeller vil hver boks derfor inneholde én enkelt verdi. I andre tilfeller kan hver boks inneholde flere verdier, som for eksempel kan bli midlet eller behandlet på annen måte for å avlede én enkelt verdi for hver celle. I nok et annet tilfelle vil ikke alle bokser inneholde målinger. Nærmere forklaring av hvordan målinger fordeles i bokser og anvendes for å danne resistivitetsbilder er utenfor rammen til foreliggende oppfinnelse og vil ikke bli gitt her.

[0027] I noen tidligere anvendelser, styrt av begrensninger i overføringshastigheten og ønsket oppløsning, setter en bruker av et MWD-system sanntids komprimeringsparametere for JPEG-metoden for å omdanne et råbilde til et komprimert bilde. Disse komprimeringsparametrene kan inkludere tids- og asimutoppløsning, fargedyp og komprimeringsfaktor. Med tidsoppløsning, som betegnelsen anvendes her, menes hvor lang tid hver rad i det komprimerte bildet representerer. Anta som et eksempel at tidsoppløsningen er fem sekunder. I et slikt tilfelle vil en gruppe 68 av fem etterfølgende rader 64 bli midlet og danne én enkelt rad 69 i et komprimert bilde, antatt at råbildet blir samplet hvert sekund. Med asimutoppløsning, som betegnelsen anvendes her, menes hvordan boksene (f.eks. kolonner) blir nedsamplet for å danne det komprimerte bildet. For eksempel kan asimutoppløsningen settes til 8, 16, 32 eller 64, for å nevne noen muligheter. I det foreliggende eksempelet kan vektede gjennomsnitt bli anvendt for å nedsample kolonnene 62 til den valgte asimutoppløsningen, som illustrert av den asimutisk nedsamplede raden 70 som inneholder færre reduserte kolonner 71 enn antallet kolonner 62 i råbildet 42. Naturligvis vil andre nedsamplingsmåter kunne anvendes. Komprimeringsfaktoren er en funksjon av tids- og asimutoppløsningen og kan også være basert på antallet bit som anvendes for å representere verdien til hver celle. I en utførelsesform komprimeringsfaktoren produktet av sanntids tidsoppløsning/komprimert tidsoppløsning og forholdet mellom antallet lagrede verdier (f.eks.8, 16, osv.) og antallet kolonner i bildet.

[0028] I tidligere systemer ble komprimeringsparametrene typisk angitt av brukeren og kunne bare endres under en boreoperasjon ved å kommunisere til bunnhullsenheten. For å sette disse parametrene blir den ønskede kvaliteten for det komprimerte bildet simulert før en boreoperasjon innledes for å la brukeren velge et optimalt sett av komprimeringsparametere. Mesteparten av tiden er imidlertid ikke det valgte parametersettet optimalt siden formasjonens homogenitet vanligvis ikke er kjent og ikke er konstant. For eksempel kan formasjonen inneholde et annet nivå av detalj enn forventet eller kanalens overføringshastighet kan være en annen enn forventet. I tillegg, dersom overføringshastigheten varierer under en minimumsverdi, kan detaljer gå tapt siden “detaljene” blir sendt sist i henhold til JPEG-formatet.

[0029] Ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, basert på overføringshastigheten og detaljene i et bilde, kan komprimeringsparametrene bli endret i sann tid uten mottak av en melding eller annen informasjon fra en overflatebasert databehandlingsanordning (f.eks. styringsenheten 24) som instruerer MWD-anordningen til å endre komprimeringsparametrene.

[0030] Igjen med henvisning til figur 2 innbefatter resistivitetsbildebehandleren 30 en datahastighetsprøver 41. Datahastighetsprøveren 41 bestemmer overføringshastigheten med hvilken kommunikasjonsanordningen 19 (f.eks. en slampulsator) forsyner data til overflaten 54. Det finnes flere måter for datahastighetsprøveren 41 å bestemme overføringshastigheten. For eksempel kan hyppigheten av dataforespørseler fra kommunikasjonsanordningen 19 til bufferet 48 bli logget. Hensyntatt mengden data som overføres i hver forespørsel, beregnes en gjennomsnittlig overføringshastighet. Det må forstås at datahastighetsprøveren kan være innlemmet et annet sted enn illustrert i figur 2. For eksempel kan datahastighetsprøveren 41 plasseres hvor som helst i bunnhullsenheten 10.

[0031] Basert på overføringshastighet bestemt av datahastighetsprøveren 41 kan antallet bit pr. overføringsvindu beregnes. Overføringsvinduet, som betegnelsen anvendes her, er parameteren som definerer tiden tildelt til resistivitetsbildebehandleren 30 for å sende ett enkelt bilde.

[0032] Antallet bit pr. overføringsvindu (utsendte data) kan da bli sammenliknet med antallet databit som er nødvendig for å sende et tapsfritt bilde eller et bilde med et definert tap etter komprimeringsprosessen (“nødvendige data”) for å danne et komprimeringsforhold. I en utførelsesform er komprimeringsforholdet definert som nødvendige data dividert med utsendte data. Dersom komprimeringsforholdet er større enn én, må komprimeringsfaktoren økes inntil komprimeringsforholdet kommer under 1. I en utførelsesform kan komprimeringsmotoren 46 automatisk øke komprimeringsfaktoren inntil komprimeringsforholdet kommer under én. Som fagmannen vil forstå kan økning av komprimeringsfaktoren omfatte én eller begge av økning av tidsoppløsningen og økning av asimutoppløsningen. I et slikt tilfelle anvender da komprimeringsmotoren 46 de nye komprimeringsparametrene og danner et nytt komprimert bilde 44 som blir sendt til overflaten.

[0033] I noen tilfeller kan det komprimerte bildet 44 være så komplekst at ingen sett av komprimeringsparametere kan avledes samtidig som en ønsket bildekvalitet likevel opprettholdes. I slike tilfeller, og ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, blir råbildet 42 delt opp i to eller flere deler. Dette reduserer bildets kompleksitet og muliggjør således en mer effektiv komprimering. Selv om dette er en tilsynelatende enkel løsning, kan den skape problemer som følge av det faktum at i stedet for ett enkelt bilde, to bilder nå må sendes innenfor det samme overføringsvinduet. En løsning vil være å gi bufferet 48 tilstrekkelig lagringsplass slik at det kan samle opp “usendte bilder” og sende dem senere. Denne tidsforsinkelsen kan imidlertid bli for stor i noen tilfeller og kan derfor bli uakseptabel.

[0034] Figur 5 illustrerer en alternativ sammenheng mellom akkvisisjonstidslinjen 86, komprimeringstidslinjen 88 og utsendingstidslinjen 90 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. utsendingstidslinjeløsninger som kan anvendes for å sende bilder. I figur 5 blir råbilder 80a-80f innhentet av en resistivitetsbildebehandler med en fast akkvisisjonsrate t1. t1 er den samme som overføringsvinduet t1 beskrevet over i forbindelse med figur 3.

[0035] I figur 5 er flere antagelser gjort for å illustrere forskjellige aspekter ved foreliggende oppfinnelse. Anta først at det finnes et standardsett av komprimeringsparametere som innledningsvis anvendes på hvert råbilde. Fra dette standardsettet gjøres bestemmelsen beskrevet over av hvorvidt komprimeringsforholdet er tilstrekkelig. I noen tilfeller kan det for eksempel bli bestemt at et gitt bilde ikke trenger like mye komprimering som ville bli gitt av standardsettet av komprimeringsparametere. I figur 5, anta at råbilder 80b og 80c faller innunder en slik kategori. I ett eksempel kan råbildene 80b og 80c kombineres ved å doble tidsoppløsningen for komprimeringen av råbildet 80b. Nærmere bestemt inneholder det komprimerte bildet 82c begge råbildene 80b og 80c og blir overført innenfor ett enkelt overføringsvindu (t1). I et slikt tilfelle, som et eksempel, kan mer tid enn det standard overføringsvinduet bli allokert til et mer komplekst bilde, som for eksempel råbildet 80a.

[0036] I noen tilfeller kan et gitt bilde være så komplekst at det må deles opp i to bilder. Anta at råbildet 80d er et slikt bilde. I en utførelsesform kan det bli slått fast at 80d er et slikt bilde når det ikke finnes noen kombinasjon av komprimeringsparametere som kan anvendes for å skape et komprimert bilde 82d slik at det kan bli sendt uten tap eller med akseptable tap under et overføringsvindu. I et slikt tilfelle kan bildet 80d bli delt opp i råbilder 80d1 og 80d2 som så blir komprimert for å danne respektive komprimerte bilder 82d1 og 82d2. I et slikt tilfelle kan de to bildene bli sendt over en tidsperiode som kan overstige overføringsvinduet. Den forlengede tiden for utsending av råbildet 80d kan kompenseres for eksempel av et mer homogent bilde (f.eks. råbildet 80e). I en utførelsesform blir varigheten av utsendingen av et todelt komprimert bilde 82d1 og 82d2 bestemt fra det nødvendige antall bit og den målte overføringshastigheten.

[0037] Fra figur 5 fremgår det klart at utsendingen av bilder kan bli forsinket under prosessen, for eksempel dersom flere komplekse bilder som råbildet 80d følger umiddelbart etter hverandre. I et slikt tilfelle kan to løsninger velges for å unngå akkumulering av uakseptable tidsforsinkelsesøkninger: (1) sette en maksimalt tillatt tidsforsinkelse og slutte å tillate forlengede overføringsvinduer etter at maksimal forsinkelse er nådd; og (2) selv om tidsforsinkelsen er stor og kompleksiteten til det aktuelle bildet ikke vil tillate å sende det innenfor en kortere tidsramme, ikke anvende 100% av overføringsvinduet. For eksempel kan 90% av overføringsvinduet bli anvendt inntil tidsforsinkelsen er redusert til under en maksimalt tillatt tidsforsinkelse. Selv om en slik løsning kan føre til et større komprimeringsforhold (f.eks. dårligere kvalitet) for bildene som sendes med 90% av overføringsvinduet, kan en slik kvalitetsreduksjon være akseptabel. For dette formålet vil det forstås at komprimeringsmotoren 46 (figur 2) kan innbefatte en teller eller annen anordning for å overvåke mengden tidsforsinkelse.

[0038] Igjen med henvisning til figur 2, for å synkronisere mellom resistivitetsbildebehandleren 30 og styreenheten 24, kan headeren til hvert utsendte komprimerte bilde inneholde det dynamiske parametersettet i tillegg til tidsstempelet for bildet. Styreenheten 24 kan fra tidsoppløsningen regne ut hvor “langt” bildet er og lagre bildet med det korrekte tidsstempelet.

[0039] I støtte for idéene her kan forskjellige analysekomponenter bli anvendt, herunder et digitalt og/eller et analogt system. Systemet kan ha komponenter så som en prosessor, lagringsmedier, minne, innmating, utmating, kommunikasjonsforbindelser (kabelbaserte, trådløse, pulset slam, optiske eller annet), brukergrensesnitt, dataprogrammer, signalprosessorer (digitale eller analoge) og andre slike komponenter (så som resistorer, kondensatorer, induktorer og annet) for å muliggjøre bruk av og analyse med anordningene og fremgangsmåtene vist her på en hvilken som helst av flere mulige måter velkjent for fagmannen. Det anses at disse idéene kan, men ikke trenger å bli, realisert i forbindelse med et sett av datamaskineksekverbare instruksjoner lagret på et ikke-volatilt datamaskinlesbart medium, herunder minne (ROM, RAM), optiske (CD-ROM), eller magnetiske (platelagre, harddisker) eller en hvilken som helst annen type, som når de blir eksekvert, bevirker en datamaskin til å utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Disse instruksjonene kan sørge for aktivering av utstyr, styring, innsamling og analyse av data og andre funksjoner som anses relevante av en utvikler, eier eller bruker av systemet og annet slikt personell, i tillegg til funksjonene beskrevet i denne beskrivelsen.

[0040] Videre kan forskjellige andre komponenter innlemmes og bli anvendt for å muliggjøre aspekter ved idéene her. For eksempel kan en kraftforsyning (f.eks. minst én av en generator, en fjernforsyning og et batteri), kjølekomponent, oppvarmingskomponent, magnet, elektromagnet, føler, elektrode, sender, mottaker, sender/mottaker-enhet, antenne, styringsenhet, optisk enhet, elektrisk enhet eller elektromekanisk enhet innlemmes i støtte for de forskjellige aspekter omtalt her eller i støtte for andre funksjoner utover denne beskrivelsen.

[0041] Elementer i utførelsesformene har blitt introdusert med ubestemte entallsformer. Entallsformen er ment å forstås som at det kan være ett eller flere av elementene. Betegnelser som "innbefatter", "omfatter", "inkluderer", "har" og "med" og liknende er ment inkluderende slik at det kan være ytterligere elementer utover de angitte elementene. Konjunksjonen “eller”, når den anvendes med en opplisting av minst to elementer, er ment å bety et hvilket som helst element eller en hvilken som helst kombinasjon av elementer. Betegnelsene “første” og “andre” anvendes for å skille elementer og anvendes ikke for å angi en bestemt rekkefølge.

[0042] Det vil forstås at de forskjellige komponenter eller teknologier kan tilveiebringe bestemte nødvendige eller nyttige funksjoner eller trekk. Følgelig erkjennes disse funksjonene og trekkene, som kan være nødvendige i støtte for de vedføyde kravene, som naturlig innlemmet som en del av den viste oppfinnelsen definert av de vedføyde kravene.

[0043] Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med støtte i eksempler på utførelser, vil det forstås at forskjellige endringer kan gjøres og at ekvivalenter kan bli anvendt i stedet for elementer i disse uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme definert av de vedføyde kravene. I tillegg vil mange modifikasjoner sees for å tilpasse et gitt instrument, scenario eller materiale til oppfinnelsen uten å fjerne seg fra dennes ramme definert av de vedføyde kravene. Det er derfor meningen at oppfinnelsen ikke skal begrenses til den konkrete utførelsesformen omtalt som den forventet beste måte å realisere denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen skal inkludere alle utførelsesformer som faller innenfor rammen definert av de vedføyde kravene.

Claims (20)

PATENTKRAV

1. Dynamisk datakomprimeringssystem for å danne og overføre / sende data fra et sted nede i et borehull som gjennomskjærer eller penetrerer undergrunnen til et sted på overflaten (54), systemet omfattende:

en datakilde som danner rådatasett for en formasjon (38) i kontakt med borehullet, der rådatasettene blir dannet med en fast hyppighet;

en datahastighetsprøver (41) som fastslår en overføringshastighet til en overføringskanal; og

en komprimeringsmotor (46) innrettet for å komprimere rådatasettene i henhold til komprimeringsparametere for å danne komprimerte datasett, hvor komprimeringsparametrene blir endret dynamisk basert på overføringshastigheten.

2. System ifølge krav 1, hvor komprimeringsparametrene blir endret dynamisk uten mottak av en instruksjon fra en databehandlingsanordning (24) som befinner seg på overflatestedet.

3. System ifølge krav 1, hvor komprimeringsparametrene blir endret dynamisk for å skape en datastrøm med en båndbredde som er mindre enn eller lik overføringshastigheten.

4. System ifølge krav 1, hvor bildekilden omfatter en resistivitetsbildebehandler (30).

5 System ifølge krav 1, hvor komprimeringsparametrene omfatter minst én av en tidsoppløsning og en asimutoppløsning.

6. System ifølge krav 5, hvor bildekomprimeringsmotoren (46) er innrettet for å slå fast at et komprimeringsforhold mellom nødvendige bit og sendte bit overstiger en grense og for å endre minst én av komprimeringsparametrene.

7. System ifølge krav 1, hvor bildekomprimeringsmotoren (46) er innrettet for å dele opp råbildet (42, 50a-50f, 80a-80f) i minst to bilder og komprimerer de minst to bildene hver for seg.

8. System ifølge krav 7, hvor bildekomprimeringsmotoren (46) er innrettet for å velge den beste posisjonen for delingspunktet mellom to bilder.

9. System ifølge krav 1, hvor komprimeringsparametrene omfatter en tidsoppløsning, og bildekomprimeringsmotoren (46) er innrettet for å øke tidsoppløsningen for et første råbilde (50a), slik at den dekker både det første råbildet (50a) og et andre råbilde (50b) dannet umiddelbart etter det første råbildet (50a), og for å komprimere det første råbildet (50a) og det andre råbildet (50b) til ett enkelt komprimert bilde (44, 52).

10. System ifølge krav 1, hvor komprimeringsmotoren (46) omfatter komprimeringsparametrene i en header tilhørende et respektivt komprimert bilde (44).

11. System ifølge krav 10, videre omfattende:

en mottaker som mottar det komprimerte bildet (44), dekomprimerer det basert på komprimeringsparametrene for å danne et dekomprimert bilde og lagrer det dekomprimerte bildet.

12. Fremgangsmåte for dynamisk komprimering av resistivitetsbilder, dannet av en bildebehandler (30), av en formasjon (38) i kontakt med et borehull som gjennomskjærer eller penetrerer undergrunnen, fremgangsmåten omfattende de trinn med å:

komprimere et råbilde (42, 50a-50f, 80a-80f) mottatt fra bildebehandleren (30) for å danne et mellombilde, der mellombildet har en komprimeringsfaktor og komprimeres i henhold til komprimeringsparametere;

bestemme en overføringshastighet til en overføringskanal som kommunikasjonsmessig kobler bildebehandleren (30) til et sted på overflaten (54);

bestemme med en bildekomprimeringsmotor (46) anordnet i borehullet at et nødvendig komprimeringsforhold som er basert på overføringshastigheten, er større enn én;

dynamisk justere komprimeringsparametrene for å danne justerte komprimeringsparametere, slik at komprimeringsforholdet er mindre enn én; og komprimere råbildet (42, 50a-50f, 80a-80f) i henhod til de justerte komprimeringsparametrene.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor komprimeringsparametrene justeres dynamisk uten mottak av en instruksjon fra en databehandlingsanordning (24) som befinner seg et sted på overflaten (54).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor komprimeringsparametrene endres dynamisk for å skape en datastrøm med en båndbredde som er mindre enn eller lik overføringshastigheten.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor råbildet (42, 50a-50f, 80a-80f) komprimeres i henhold til ett eller flere av følgende formater: JPEG, diskret wavelet, Fouriertransformasjon, cosinus-transformasjon, aritmetisk koding, komprimerende sampling (compressive sensing).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor komprimeringsparametrene omfatter minst én av: en tidsoppløsning og/eller en asimutoppløsning.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor bildekomprimeringsmotoren (46) er innrettet for å redusere asimutoppløsningen, øke tidsoppløsningen eller begge deler for å sørge for at et faktisk komprimeringsforhold overstiger det nødvendige komprimeringsforholdet.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor bildekomprimeringsmotoren (46) er innrettet for å dele opp råbildet (42, 50a-50f, 80a-80f) i minst to bilder og komprimere de minst to bildene hver for seg.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor komprimeringsparametrene omfatter en tidsoppløsning, og tidsoppløsningen for et første råbilde (50a) økes, slik at den dekker både det første råbildet (50a) og et andre råbilde (50b) dannet umiddelbart etter det første råbildet (50a), slik at et kombinert bilde som omfatter det første råbildet (50a) og det andre råbildet (50b), dannes, og hvor trinnet med å komprimere råbildet (50) omfatter komprimering av det kombinerte bildet.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor bildet er et resistivitetsbilde.