RU2130544C1 - Устройство для передачи забойной информации - Google Patents
Устройство для передачи забойной информации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130544C1 RU2130544C1 RU98101474A RU98101474A RU2130544C1 RU 2130544 C1 RU2130544 C1 RU 2130544C1 RU 98101474 A RU98101474 A RU 98101474A RU 98101474 A RU98101474 A RU 98101474A RU 2130544 C1 RU2130544 C1 RU 2130544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric generator
- turbine drive
- information
- output
- load
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- E21B47/14—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 using acoustic waves
- E21B47/18—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 using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, обеспечивает непрерывное измерение забойных параметров в процессе бурения скважины. Задачей изобретения является увеличение амплитуды гидравлического импульса, повышение помехоустойчивости и скорости передачи информационного сигнала. Для этого последовательность гидравлических информационных импульсов формируется электрогенератором с турбинным приводом путем торможения его вала изменением нагрузки на нем. При движении промывочной жидкости вал турбинного привода вращается, вращая ротор электрогенератора, на выходных клеммах которого генерируется напряжение. Если сопротивление нагрузки на электрогенераторе равно ∞, т.е. тока потребления нет, то электрическая мощность, развиваемая электрогенератором, равна 0. Отбор мощности от турбинного привода и момент на его валу в этом случае будет минимальным Мmin, и также минимальным будет перепад давления на нем ΔPmin. Если электрогенератор подключен к электрической нагрузке коммутатора, через которую проходит ток, то электрогенератор будет развивать электрическую мощность, которая отбирается с вала турбинного привода. При закорачивании клемм электрогенератора отбор мощности с него увеличивается. Момент на валу турбинного привода будет максимальным Mmax, что вызывает возрастание перепада давления на турбинном приводе до величины ΔPmax. Замыкая клеммы электрогенератора коммутатором нагрузки в соответствии с промодулированным сигналом, сформированным в преобразователе аналог - код от информации с датчиков, будут формироваться импульсы давления, равные величине ΔPmax-ΔPmin, которые в той же последовательности распространяются по столбу промывочной жидкости от забоя до устья. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к забойным телеметрическим системам, обеспечивающим непрерывное измерение забойных параметров в процессе бурения скважин.
Известны устройства для передачи забойного информационного сигнала по кабелю. Информационный сигнал формируется в виде двоичного кода. С помощью синхроимпульса с наземной части производится запуск глубинной части, в которой формируется информационный сигнал и передается на поверхность в виде двоичного кода, где он преобразуется в параллельный код и записывается в регистрирующий блок для хранения (см. например, а.с. N 1467163 кл. E 21 B 47/12).
К недостаткам такого способа передачи информации относится наличие кабеля, который сложно вписывается в технологический процесс бурения и является основным источником отказов и поломок системы в целом.
Известно устройство для передачи информации из забоя буровой скважины, содержащее информационный датчик, соединенный через преобразователь аналог-код с коммутирующим блоком, выход которого подключен к электрогенератору, соединенный своим валом с валом винтового двигателя (см. ЕП заявку N 0080218, кл. E 21 B 47/12, опубл. 1987).
Недостаток этого устройства, во-первых, заключается в том, что винтовые двигатели не могут развивать большой скорости, от которой зависит мощность выходного сигнала электрогенератора, формирующего информационные импульсы. Поэтому информационные сигналы образуются с малой амплитудой, что мешает передавать достоверную информацию. Во-вторых, винтовой двигатель представляет собой достаточно массивную и поэтому инерционную машину, поэтому, чтобы сформировать перепад давления на нем, момент на его валу должен быть длительным, т.е. скорость передачи информации будет низкой.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно увеличение амплитуды информационного импульса, помехоустойчивости и повышение скорости передачи информационного сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для передачи забойной информации, содержащем наземную часть, выполненную из последовательно соединенных датчика давления, усилителя и узла обработки цифрового сигнала и индикации, соединенную гидравлическим каналом связи с забойной частью, содержащей узел формирования последовательности гидравлических информационных импульсов, и информационные датчики, соединенные с преобразователем аналог-код, и коммутатор нагрузки, выход которого подключен к узлу формирования последовательности гидравлических информационных импульсов, в забойную часть введены модулятор с генератором частоты, вход модулятора подключен к выходу преобразователя аналог-код, а выход к коммутатору нагрузки, в наземную часть введен узкополосный фильтр, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход к узлу обработки цифрового сигнала и индикации, а узел формирования последовательности гидравлических информационных импульсов выполнен в виде электрогенератора с турбинным приводом.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы работы электрогенератора и его привода.
В устройство для передачи забойной информации входит наземная часть 1, содержащая датчик давления 2, подключенный через усилитель сигнала 3 к узкополосному фильтру 4, подключенному к узлу обработки 5 цифрового сигнала и индикации, и соединенная гидравлическим каналом связи 6 забойная часть 7, содержащая узел формирования последовательности гидравлических информационных импульсов 8, выполненный в виде электрогенератора 9 с турбинным приводом 10, и информационные датчики 11, выход которых через преобразователь аналог-код 12 подключен к модулятору 13, к управляющему входу которого подключен генератор 14, а выход модулятора 13 подключен к коммутатору нагрузки 15, выход которого подключен ко входу электрогенератора 9.
Устройство работает следующим образом.
Информация с датчиков 11 из аналогового сигнала преобразуется в код в преобразователе 12. Кодовая последовательность импульсов, поступающая с выхода преобразователя 12, модулируется в модуляторе 13 с частотой fг и поступает на коммутатор 15 нагрузки.
При движении промывочной жидкости вал турбинного привода 10 вращается, вращая ротор электрогенератора 9, на выходных клеммах которого генерируется напряжение. Если сопротивление нагрузки на электрогенераторе 9 равно ∞ , т. е. тока потребления нет, то электрическая мощность, развиваемая электрогенератором, 9 равна 0. Отбор мощности от турбинного привода 10 и момент на его валу в этом случае будет минимальным Mmin и также минимальным будет перепад давления на нем ΔPmin (см. фиг. 2). Если электрогенератор 9 подключен к электрической нагрузке коммутатора 15, через которую проходит ток, то электрогенератор 9 будет развивать электрическую мощность, которая отбирается с вала турбинного привода 10. При закорачивании клемм электрогенератора 9, коммутатором 15 нагрузки отбор мощности с него увеличивается, момент на валу турбинного привода 10 будет максимальным Mmax, что вызывает возрастание перепада давления на турбинном приводе 10 до величины ΔPmax (см. фиг. 2).
Замыкая клеммы электрогенератора 9 коммутатором 15 нагрузки в соответствии с промодулированным последовательным двоичным кодом, сформированным в преобразователе аналог-код 12 от информации с датчиков 11, будут формироваться импульсы давления, равные величине ΔPmax-ΔPmin , которые в той же последовательности распространяются по столбу промывочной жидкости от забоя до устья (см. фиг. 2), где на наземной части они принимаются датчиком 2 давления и, пройдя через усилитель 3, фильтруются в узкополосном фильтре 4, который настроен на частоту fг, а далее поступают на узел обработки 5 цифрового сигнала.
Турбинный привод электрогенератора обеспечивает его скорость вращения на порядок больше, чем винтовой двигатель, что при тех же размерах позволяет развивать (и отбирать) большую электрическую мощность, а следовательно, и амплитуду гидравлического импульса.
Низкая инерционность турбинного привода позволяет значительно увеличить частоту коммутации нагрузки, что дает возможность, во-первых, увеличить скорость передачи гидравлических импульсов и, кроме того, сформировать частотно модулированный сигнал, который значительно проще выделить на фоне помех и тем самым повысить помехозащищенность канала передачи.
Таким образом, формирование информационного сигнала с помощью турбинного привода позволяет повысить амплитуду гидравлического информационного импульса, а наличие узкополосного фильтра и модулятора обеспечивает высокую помехоустойчивость при достаточной скорости передачи информационного сигнала.
Claims (1)
- Устройство для передачи забойной информации, содержащее наземную часть, выполненную из последовательно соединенных датчика давления и усилителя и узла обработки цифрового сигнала и индикации, соединенную гидравлическим каналом связи с забойной частью, содержащей узел формирования последовательности гидравлических информационных импульсов, выполненный в виде электрогенератора с приводом, информационные датчики, соединенные с преобразователем аналог - код, и коммутатор нагрузки, выход которого подключен к электрогенератору узла формирования последовательности гидравлических информационных импульсов, отличающееся тем, что в забойную часть введены последовательно соединенные модулятор и генератор частоты, вход которого подключен к выходу преобразователя аналог-код, а выход - к коммутатору нагрузки, в наземную часть введен узкополосный фильтр, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к узлу обработки цифрового сигнала и индикации, а привод узла формирования последовательности и гидравлических информационных импульсов выполнен турбинным.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101474A RU2130544C1 (ru) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Устройство для передачи забойной информации |
PCT/RU1999/000027 WO1999039080A1 (fr) | 1998-01-30 | 1999-01-29 | Dispositif de transmission d'informations depuis le fond d'un puits de forage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101474A RU2130544C1 (ru) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Устройство для передачи забойной информации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2130544C1 true RU2130544C1 (ru) | 1999-05-20 |
Family
ID=20201620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98101474A RU2130544C1 (ru) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Устройство для передачи забойной информации |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2130544C1 (ru) |
WO (1) | WO1999039080A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509210C1 (ru) * | 2012-12-25 | 2014-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Геопласт Телеком" | Забойная телеметрическая система |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6998724B2 (en) * | 2004-02-18 | 2006-02-14 | Fmc Technologies, Inc. | Power generation system |
CN104343440B (zh) * | 2014-08-29 | 2017-10-17 | 北京市普利门电子科技有限公司 | 泥浆压力脉冲信号的检测方法及系统 |
CN104675389B (zh) * | 2014-09-15 | 2017-09-29 | 北京精密机电控制设备研究所 | 复合型高速采集与传输系统 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1224678B (de) * | 1963-11-26 | 1966-09-15 | Vni I P Ki Komplexno | Einrichtung zur Signaluebertragung des Fernmessungssystems bei Bohrgeraeten |
US4562560A (en) * | 1981-11-19 | 1985-12-31 | Shell Oil Company | Method and means for transmitting data through a drill string in a borehole |
SU1129336A1 (ru) * | 1983-02-01 | 1984-12-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Азербайджанский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Устройство приема информации с забо скважины по гидравлическому каналу св зи |
SU1425314A1 (ru) * | 1986-11-05 | 1988-09-23 | Кольская Геологоразведочная Экспедиция Сверхглубокого Бурения | Устройство дл приема гидравлических сигналов из скважин |
SU1486601A1 (ru) * | 1987-05-04 | 1989-06-15 | Inst Burovoi Tekhnik | СПОСОБ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ, ПОСТУПАЮЩЕЙ С ЗАБОЯ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ линии связи; ,И УСТРОЙСТВО для его ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ |
SU1490268A1 (ru) * | 1988-07-14 | 1989-06-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа | Устройство дл передачи забойной информации по гидроканалу св зи |
-
1998
- 1998-01-30 RU RU98101474A patent/RU2130544C1/ru active
-
1999
- 1999-01-29 WO PCT/RU1999/000027 patent/WO1999039080A1/ru unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509210C1 (ru) * | 2012-12-25 | 2014-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Геопласт Телеком" | Забойная телеметрическая система |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999039080A1 (fr) | 1999-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3309656A (en) | Logging-while-drilling system | |
US4100528A (en) | Measuring-while-drilling method and system having a digital motor control | |
US4631536A (en) | Multiplex submersible pump telemetry system | |
US3789355A (en) | Method of and apparatus for logging while drilling | |
US5182731A (en) | Well bore data transmission apparatus | |
CA2423661C (en) | Method and apparatus for transmitting information to the surface from a drill string down hole in a well | |
CA2893150C (en) | Downhole mwd signal enhancement, tracking, and decoding | |
US4698794A (en) | Device for remote transmission of information | |
US4601354A (en) | Means and method for facilitating measurements while coring | |
US4499955A (en) | Battery powered means and method for facilitating measurements while coring | |
NL194173C (nl) | Werkwijze en inrichting voor het meten van een boorgat. Inrichting voor het afstasten van een wand van een boorgat met akoestische energiepulsen. | |
US3932836A (en) | DC/AC motor drive for a downhole acoustic transmitter in a logging-while-drilling system | |
GB2235000A (en) | Means for varying drilling measurement tool operating modes from the surface | |
US4692911A (en) | Methods and apparatus for reducing interfering effects in measurement while drilling operations | |
CA2395098C (en) | A system and methods for detecting pressure signals generated by a downhole actuator | |
CN102159969A (zh) | 使用改进的多频液压振动器的通信方法 | |
RU2130544C1 (ru) | Устройство для передачи забойной информации | |
US3115942A (en) | Method of earth borehole in vestigation | |
US4499956A (en) | Locking means for facilitating measurements while coring | |
US4492275A (en) | Means and method for facilitating measurements while coring | |
US3792428A (en) | Method and apparatus for controlling the downhole acoustic transmitter of a logging-while-drilling system | |
RU2291961C2 (ru) | Акустическая телеметрическая система контроля числа оборотов вала турбобура | |
US5197040A (en) | Borehole data transmission apparatus | |
RU2038472C1 (ru) | Датчик для контроля числа оборотов вала турбобура | |
RU2114304C1 (ru) | Способ передач информации о параметрах режима бурения и управления гидравлическими забойными двигателями и устройство для его осуществления |