RU2009132093A - Скважинная телеметрическая система - Google Patents

Скважинная телеметрическая система Download PDF

Info

Publication number
RU2009132093A
RU2009132093A RU2009132093/28A RU2009132093A RU2009132093A RU 2009132093 A RU2009132093 A RU 2009132093A RU 2009132093/28 A RU2009132093/28 A RU 2009132093/28A RU 2009132093 A RU2009132093 A RU 2009132093A RU 2009132093 A RU2009132093 A RU 2009132093A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
antenna
casing
antenna according
electrode
Prior art date
Application number
RU2009132093/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Матте КОНТАНТ (FR)
Матте КОНТАНТ
Эрванн ЛЕМЕНАЖЕ (FR)
Эрванн ЛЕМЕНАЖЕ
Ив МАТЬЕ (FR)
Ив МАТЬЕ
Сильвен ШАМБОН (FR)
Сильвен ШАМБОН
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl)
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl), Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. (Nl)
Publication of RU2009132093A publication Critical patent/RU2009132093A/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/04—Adaptation for subterranean or subaqueous use
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • E21B47/13—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V11/00—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
    • G01V11/002—Details, e.g. power supply systems for logging instruments, transmitting or recording data, specially adapted for well logging, also if the prospecting method is irrelevant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

1. Антенна, расположенная на трубе, окруженной обсадной колонной, труба и обсадная колонна являются электропроводящими, при этом антенна содержит: ! источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция ориентирована в осевом направлении относительно продольной ориентации трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электропроводности трубы; ! электрод для передачи тока от трубы к обсадной колонне; и ! вторую изолированную секцию трубы, ориентированную, по существу, перпендикулярно относительно первой изолированной секции и выполненную с возможностью функционирования вместе с электродом и первой изолированной секцией, направляя путь течения тока вдоль трубы. ! 2. Антенна по п.1, в которой, по меньшей мере, одна торцевая поверхность обсадной колонны контактирует с веществом, которое также является электропроводящим и также может проводить ток. ! 3. Антенна по п.2, причем вещество включает материалы, которые составляют земную кору. ! 4. Антенна по п.2, причем вещество является морской водой. ! 5. Антенна по п.1, причем труба является насосно-компрессорной бурильной трубой. ! 6. Антенна по п.1, причем труба отделена кольцевым пространством от обсадной колонны. ! 7. Антенна по п.1, причем источник питания является источником тока или источником напряжения. ! 8. Антенна по п.1, причем путь течения тока формирует токовый контур через трубу, электрод и обсадную колонну. ! 9. Антенна по п.8, причем токовый контур дополнительно включает в себя участок формации, покрытый обсадной колонной. ! 10. Антенна по п.1, причем поток тока формирует соответствующий электромагнитный с�

Claims (46)

1. Антенна, расположенная на трубе, окруженной обсадной колонной, труба и обсадная колонна являются электропроводящими, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция ориентирована в осевом направлении относительно продольной ориентации трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электропроводности трубы;
электрод для передачи тока от трубы к обсадной колонне; и
вторую изолированную секцию трубы, ориентированную, по существу, перпендикулярно относительно первой изолированной секции и выполненную с возможностью функционирования вместе с электродом и первой изолированной секцией, направляя путь течения тока вдоль трубы.
2. Антенна по п.1, в которой, по меньшей мере, одна торцевая поверхность обсадной колонны контактирует с веществом, которое также является электропроводящим и также может проводить ток.
3. Антенна по п.2, причем вещество включает материалы, которые составляют земную кору.
4. Антенна по п.2, причем вещество является морской водой.
5. Антенна по п.1, причем труба является насосно-компрессорной бурильной трубой.
6. Антенна по п.1, причем труба отделена кольцевым пространством от обсадной колонны.
7. Антенна по п.1, причем источник питания является источником тока или источником напряжения.
8. Антенна по п.1, причем путь течения тока формирует токовый контур через трубу, электрод и обсадную колонну.
9. Антенна по п.8, причем токовый контур дополнительно включает в себя участок формации, покрытый обсадной колонной.
10. Антенна по п.1, причем поток тока формирует соответствующий электромагнитный сигнал.
11. Антенна по п.10, причем электромагнитный сигнал используется для беспроводной передачи данных.
12. Антенна по п.10 или 11, причем электромагнитный сигнал имеет сверхнизкую частоту.
13. Антенна по п.1, выполненная с возможностью осуществления беспроводной связи, по меньшей мере, с одной другой подобной антенной, расположенной на трубе.
14. Антенна по п.13, выполненная с возможностью осуществления связи с множеством антенн, расположенных по длине трубы, для беспроводной передачи сигнала от одного конца трубы к другому концу трубы.
15. Антенна по п.14, причем один конец трубы расположен в скважине у основания буровой скважины, тогда как другой конец трубы расположен на поверхности земли.
16. Антенна по п.13 или 14, причем для подводного применения множество антенн помещено на трубе только на тех секциях, которые расположены ниже устья скважины.
17. Антенна по п.16, причем антенна, расположенная под трубой и в непосредственной близости к устью скважины, выполнена с возможностью обеспечения связи с поверхностным приемопередатчиком без электромагнитных коммуникаций.
18. Антенна по п.16, причем антенна, расположенная под трубой и в непосредственной близости к устью скважины, выполненная с возможностью обеспечения связи с поверхностным приемопередатчиком без электромагнитных коммуникаций.
19. Антенна по п.18, причем антенна, расположенная под трубой в непосредственной близости к устью скважины, выполненная с возможностью обеспечения связи с поверхностным приемопередатчиком, используя материальный кабель.
20. Антенна по п.13 или 14, причем для подводного применения множество антенн расположено на трубе в секциях выше и ниже положения устья скважины.
21. Антенна по п.1, причем источник питания расположен, по существу, рядом с электродом.
22. Антенна по п.1, причем антенна дополнительно содержит второй электрод для передачи тока от обсадной колонны на трубу.
23. Антенна по п.1, причем вторая секция изоляции покрывает выбранный отрезок трубы.
24. Антенна по пп.22 и 23, причем выбранный отрезок включает в себя относительно малую часть расстояния между первым и вторым электродом.
25. Антенна по п.23, причем выбранный отрезок включает в себя, по меньшей мере, источник питания и первую изолированную секцию.
26. Антенна по пп.22 и 23, причем выбранный отрезок включает в себя всю длину трубы между первым и вторым электродами.
27. Антенна по п.26, причем выбранный отрезок включает в себя некоторое количество дискретных местоположений для изоляции посадочных точек трубы.
28. Антенна, функционирующая в скважине на бурильной трубе, которая отделена от окружающей формации обсадной колонной, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию бурильной трубы;
электрод, передающий ток от бурильной трубы к обсадной колонне и формации; и
вторую изолированную секцию бурильной трубы, выполненную с возможностью функционирования вместе с электродом и первой изолированной секцией, формируя путь течения тока.
29. Способ удлинения электромагнитного диполя скважинной антенны, причем антенна расположена на трубе, имеющей кольцевое пространство от обсадной колонны, покрывающей формацию, при этом способ содержит этапы на которых:
подводят ток через первую изолированную секцию бурильной колонны;
передают ток через электрод от трубы к обсадной колонне; и
направляют путь течения тока с использованием второй изолированной секции, выполненной с возможностью функционирования вместе с первой изолированной секцией и электродом, для удлинения электромагнитного диполя.
30. Антенна, размещаемая в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, причем первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
второй электрод для передачи тока от обсадной колонны ко второму местоположению трубы; и
вторую изолированную секцию, изолирующую выбранный отрезок трубы, включающий в себя источник питания и первую изолированную секцию.
31. Антенна по п.30, причем вторая изолированная секция трубы функционирует вместе с первым и вторым электродами, а также первой изолированной секцией для направления пути течения тока от трубы через первый электрод к обсадной колонне и возвращения через второй электрод к трубе.
32. Антенна по п.30, причем второй изолятор ориентирован в целом перпендикулярно к первому изолятору.
33. Антенна по любому из пп.30-32, причем источник питания, а также первый и второй изоляторы расположены на трубе по центру между первым и вторым электродами.
34. Антенна по любому из пп.30-32, причем источник питания, а также первый и второй изоляторы расположены на трубе рядом, по меньшей мере, с одним из первого и второго электродов.
35. Антенна, размещенная в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, причем труба имеет множество сегментов, соединенных в соответствующих посадочных точках, причем труба является проводящей, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, при этом первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
второй электрод для передачи тока от обсадной колонны ко второму местоположению трубы;
вторую изолированную секцию, изолирующую выбранный отрезок трубы, включающий в себя источник питания и первую изолированную секцию; и
набор дополнительных дискретных изолированных секций, изолирующих соответствующие посадочные точки от обсадной колонны.
36. Антенна по п.35, причем изоляционные секции функционируют вместе с электродами, направляя путь течения тока.
37. Антенна по п.36, причем путь течения тока проходит от трубы через первый электрод к обсадной колонне ко второму электроду, который проводит ток назад к трубе, формируя соответствующий токовый контур.
38. Антенна по п.37, причем путь течения тока дополнительно охватывает часть формации таким образом, чтобы путь течения тока проходил от обсадной колонны через часть формации назад к обсадной колонне у второго электрода, который проводит ток назад к трубе.
39. Антенна, размещаемая в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, причем труба имеет множество сегментов, соединенных в соответствующих посадочных точках, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
второй электрод для передачи тока от обсадной колонны ко второму местоположению трубы;
вторую изолированную секцию, изолирующую трубу между первым и вторым электродами.
40. Антенна, размещаемая в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, в которой присутствует проводящий материал, причем труба имеет множество сегментов трубы, соединенных в соответствующих посадочных точках, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
вторую изолированную секцию, изолирующую выбранный отрезок трубы, включающий в себя источник питания и первую изолированную секцию, и тянущуюся на существенную длину вдоль трубы в направлении, противоположном первому электроду.
41. Антенна по п.40, причем кольцевое пространство отделяет трубу от обсадной колонны.
42. Антенна по п.41, причем указанное кольцевое пространство заполнено электропроводным материалом, который является, по меньшей мере, одним из соляного раствора и бурового раствора на водной основе.
43. Антенна по п.41, причем указанное кольцевое пространство заполнено неэлектропроводным материалом, таким как буровой раствор на углеводородной основе.
44. Антенна по любому из пп.40-43, причем существенное расстояние является расстоянием, которое максимально увеличивает электрический диполь антенны при обеспечении пути возвращения тока, проходящего от обсадной колонны обратно к трубе в соответствующем местоположении.
45. Антенна по п.44, причем вторая секция изоляции функционирует вместе с первой секцией изоляции и электродом, формируя путь течения тока, который направлен от трубы через первый электрод к обсадной колонне через проводящий материал обратно к трубе в том местоположении, по существу, заканчивается вторая изоляция.
46. Беспроводная телеметрическая система для передачи коммуникационных сигналов от местоположения на трубе, расположенной в скважине, на поверхность с использованием, по меньшей мере, одной из антенн по пп.1, 30, 34, 38 и 40.
RU2009132093/28A 2007-01-26 2008-01-21 Скважинная телеметрическая система RU2009132093A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07290116.8 2007-01-26
EP07290116A EP1953570B1 (en) 2007-01-26 2007-01-26 A downhole telemetry system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009132093A true RU2009132093A (ru) 2011-03-10

Family

ID=38134142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009132093/28A RU2009132093A (ru) 2007-01-26 2008-01-21 Скважинная телеметрическая система

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8711045B2 (ru)
EP (1) EP1953570B1 (ru)
JP (1) JP2010517394A (ru)
AT (1) ATE513231T1 (ru)
CA (1) CA2676071A1 (ru)
RU (1) RU2009132093A (ru)
WO (1) WO2008090006A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IES20090407A2 (en) * 2009-05-26 2009-10-28 Espen Alhaug Method and system for transferring signals through a drill pipe system
US20130249704A1 (en) * 2010-09-15 2013-09-26 Peter S. Aronstam Expandable tubular antenna feed line for through casing e/m communication
CA2840057C (en) 2011-06-21 2018-10-30 Groundmetrics, Inc. System and method to measure or generate an electrical field downhole
AU2012397852B2 (en) * 2012-12-28 2017-04-13 Halliburton Energy Services Inc. Downhole electromagnetic telemetry system utilizing electrically insulating material and related methods
WO2014120556A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 Schlumberger Canada Limited Wireless communication and telemetry for completions
US9303507B2 (en) 2013-01-31 2016-04-05 Saudi Arabian Oil Company Down hole wireless data and power transmission system
EA035751B1 (ru) 2013-08-28 2020-08-05 Эволюшн Инжиниринг Инк. Оптимизация передачи сигналов электромагнитной телеметрии
WO2015058359A1 (zh) * 2013-10-22 2015-04-30 信远达石油服务有限公司 钻井辅助系统
EP3158166B1 (en) 2014-06-23 2019-07-10 Evolution Engineering Inc. Optimizing downhole data communication with at bit sensors and nodes
WO2016097783A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Total Sa Subsea communication device configured for being coupled to a subsea metallic conductor, subsea communication system and oil & gas production installation including such a device
BR112017024767B1 (pt) * 2015-05-19 2023-04-18 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Sistemas de comunicação de fundo de poço e equipamento de comunicação de fundo de poço do mesmo
WO2020122860A1 (en) * 2018-12-10 2020-06-18 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic telemetry system
CN109653735B (zh) * 2019-03-01 2022-11-15 西南石油大学 一种基于电流回路的钻井信号下传装置及信号下传方法
CN114635672B (zh) * 2021-12-30 2024-05-28 中国石油天然气集团有限公司 一种页岩气井下生产动态监测方法和系统

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3967201A (en) * 1974-01-25 1976-06-29 Develco, Inc. Wireless subterranean signaling method
US4207568A (en) * 1978-06-26 1980-06-10 Technology Development Corporation Underwater communications system
FR2600171B1 (fr) * 1986-06-17 1990-10-19 Geoservices Antenne pour emetteur situe a grande profondeur
US4949045A (en) * 1987-10-30 1990-08-14 Schlumberger Technology Corporation Well logging apparatus having a cylindrical housing with antennas formed in recesses and covered with a waterproof rubber layer
US4839134A (en) * 1987-12-31 1989-06-13 Westinghouse Electric Corp. Continuous, online nuclear power distribution synthesis system and method
US5189415A (en) * 1990-11-09 1993-02-23 Japan National Oil Corporation Receiving apparatus
FR2681461B1 (fr) * 1991-09-12 1993-11-19 Geoservices Procede et agencement pour la transmission d'informations, de parametres et de donnees a un organe electro-magnetique de reception ou de commande associe a une canalisation souterraine de grande longueur.
JPH05225483A (ja) * 1992-02-13 1993-09-03 Mitsubishi Electric Corp 地中データ通信方式
AU685132B2 (en) 1993-06-04 1998-01-15 Gas Research Institute, Inc. Method and apparatus for communicating signals from encased borehole
US5530358A (en) * 1994-01-25 1996-06-25 Baker Hughes, Incorporated Method and apparatus for measurement-while-drilling utilizing improved antennas
US7252160B2 (en) * 1995-06-12 2007-08-07 Weatherford/Lamb, Inc. Electromagnetic gap sub assembly
IL120652A (en) * 1996-05-30 2000-07-16 Israel Atomic Energy Comm Ultrapurification method and sampler
US6188223B1 (en) * 1996-09-03 2001-02-13 Scientific Drilling International Electric field borehole telemetry
US6693553B1 (en) * 1997-06-02 2004-02-17 Schlumberger Technology Corporation Reservoir management system and method
US6255817B1 (en) * 1997-06-23 2001-07-03 Schlumberger Technology Corporation Nuclear magnetic resonance logging with azimuthal resolution
US6100696A (en) * 1998-01-09 2000-08-08 Sinclair; Paul L. Method and apparatus for directional measurement of subsurface electrical properties
FR2785017B1 (fr) 1998-10-23 2000-12-22 Geoservices Methode et systeme de transmission d'informations par onde electromagnetique
US6727705B2 (en) * 2000-03-27 2004-04-27 Schlumberger Technology Corporation Subsurface monitoring and borehole placement using a modified tubular equipped with tilted or transverse magnetic dipoles
US6657597B2 (en) * 2001-08-06 2003-12-02 Halliburton Energy Services, Inc. Directional signal and noise sensors for borehole electromagnetic telemetry system
US6820693B2 (en) * 2001-11-28 2004-11-23 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic telemetry actuated firing system for well perforating gun
CA2364339C (en) * 2001-12-04 2007-02-13 Victor Koro An apparatus, system, and method for detecting and reimpressing electrical charge disturbances on a drill-pipe
US6788263B2 (en) * 2002-09-30 2004-09-07 Schlumberger Technology Corporation Replaceable antennas for subsurface monitoring apparatus
US7436183B2 (en) * 2002-09-30 2008-10-14 Schlumberger Technology Corporation Replaceable antennas for wellbore apparatus
US6926098B2 (en) * 2002-12-02 2005-08-09 Baker Hughes Incorporated Insulative gap sub assembly and methods
GB2404401B (en) 2003-07-31 2006-12-06 Weatherford Lamb Electromagnetic gap sub assembly
US6788253B1 (en) * 2003-09-29 2004-09-07 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for use in improving accuracy in geo-location estimates
US7348781B2 (en) * 2004-12-31 2008-03-25 Schlumberger Technology Corporation Apparatus for electromagnetic logging of a formation
US7495446B2 (en) * 2005-08-23 2009-02-24 Schlumberger Technology Corporation Formation evaluation system and method
US7649475B2 (en) * 2007-01-09 2010-01-19 Hall David R Tool string direct electrical connection

Also Published As

Publication number Publication date
EP1953570B1 (en) 2011-06-15
ATE513231T1 (de) 2011-07-15
CA2676071A1 (en) 2008-07-31
US8711045B2 (en) 2014-04-29
WO2008090006A1 (en) 2008-07-31
US20100149056A1 (en) 2010-06-17
EP1953570A1 (en) 2008-08-06
JP2010517394A (ja) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009132093A (ru) Скважинная телеметрическая система
US8258976B2 (en) Electric field communication for short range data transmission in a borehole
EP0964134B1 (en) Power and signal transmission using insulated conduit for permanent downhole installations
RU2149261C1 (ru) Система передачи электричества вниз по стволу скважины
US9567849B2 (en) Telemetry antenna arrangement
US20130328692A1 (en) Electro-magnetic antenna for wireless communication and inter-well electro-magnetic characterization in hydrocarbon production wells
RU2629502C2 (ru) Система передачи данных по бурильной трубе и соответствующий способ
US6531871B1 (en) Extension assembly for an electromagnetic antenna and method of connection
CA2963501C (en) Band-gap communications across a well tool with a modified exterior
US7256707B2 (en) RF transmission line and drill/pipe string switching technology for down-hole telemetry
CA3192218C (en) Lower electrode extension for sub-surface electromagnetic telemetry system
US10760414B1 (en) Data transmission system
RU2661971C1 (ru) Система электрической беспроводной связи между забойной телеметрической системой и дополнительным измерительным модулем
RU45458U1 (ru) Приемная катушка телеметрической системы с магнитным каналом связи
RU2206699C2 (ru) Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин
RU29339U1 (ru) Электрический разделитель для забойных телесистем
RU2537717C2 (ru) Способ передачи скважинной информации по электромагнитному каналу связи и устройство для его осуществления
RU69148U1 (ru) Катушка телеметрической системы с магнитным каналом связи
RU104624U1 (ru) Устройство для передачи информации из скважины на поверхность
US20060181364A1 (en) Apparatus for Reducing Noise

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20121220