RU2132948C1 - Способ передачи информации из скважины на поверхность - Google Patents
Способ передачи информации из скважины на поверхность Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132948C1 RU2132948C1 RU98112298A RU98112298A RU2132948C1 RU 2132948 C1 RU2132948 C1 RU 2132948C1 RU 98112298 A RU98112298 A RU 98112298A RU 98112298 A RU98112298 A RU 98112298A RU 2132948 C1 RU2132948 C1 RU 2132948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- washing liquid
- metal
- string
- electric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам контроля забойных параметров при бурении и геофизических исследованиях скважин. Задачей изобретения является повышение достоверности приема информационных сигналов при весьма малой мощности излучателя. Это достигается тем, что передача электрических сигналов, возникших в результате создания электрического потенциала между массой колонны бурильных труб и излучающим электродом, установленным в промывочной жидкости внизу колонны бурильных труб, происходит по промывочной жидкости и токопроводящему металлу колонны бурильных труб, электрически разделенных между собой оксидным слоем. В данном случае используется эффект, возникающий от разной электропроводности металла труб буровой колонны, промывочной жидкости и поверхностного слоя буровых труб, образованного оксидной пленкой. Электрические сигналы передаются по металлу трубы и промывочной жидкости, разделенным поверхностным слоем, имеющим существенно меньшую электропроводность, чем металл и промывочная жидкость. Прием электрического сигнала осуществляется приемным устройством, установленным на устье скважины, приемный электрод которого размещен в промывочной жидкости, и по току между приемным электродом и колонной бурильных труб судят о параметрах бурения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам контроля забойных параметров при бурении и геофизических исследованиях скважин.
Самым распространенным способом передачи информации из скважины на поверхность по промывочной жидкости является способ, в котором забойные параметры определяются по частоте формируемых импульсов (см., например, а.с. N 939747, кл. E 21 В 47/12, опубл. 30.06.82)
Однако эти способы обладают малой скоростью передачи информации и плохой помехозащищенностью.
Однако эти способы обладают малой скоростью передачи информации и плохой помехозащищенностью.
Известны способы для индуктивной передачи сигналов от скважинного измерительного преобразователя на поверхность, в которых передача информационного сигнала осуществляется по электрическому кабелю (см. патент PCT (W0) 91/11736, кл. G 01 V 1/00).
Недостаток такого способа заключается в низкой надежности из-за частого повреждения кабеля.
Известен способ для каротажа стенок скважины в процессе бурения, основанный на формировании информационных сигналов в виде электромагнитных сигналов и передаче их к устью скважины (см., например, патент US N 4630243, кл. G 01 V 1/40, опубл. 1986)
Недостаток этого способа заключается в низкой технологичности, т.к. для передачи информации необходимо менять состав промывочной жидкости:
- вводить в нее "ферромагнитный флюид" - коллоидную суспензию ферромагнитных частиц, заключенных в нетокопроводящую оболочку, которые, оседая на стенках трубы, образуют изолирующее покрытие, необходим также мощный источник постоянного тока, который создает магнитное поле, под действием которого и создается изолирующее покрытие.
Недостаток этого способа заключается в низкой технологичности, т.к. для передачи информации необходимо менять состав промывочной жидкости:
- вводить в нее "ферромагнитный флюид" - коллоидную суспензию ферромагнитных частиц, заключенных в нетокопроводящую оболочку, которые, оседая на стенках трубы, образуют изолирующее покрытие, необходим также мощный источник постоянного тока, который создает магнитное поле, под действием которого и создается изолирующее покрытие.
Наиболее близким к заявленному способу является способ передачи информационного сигнала из скважины на поверхность с помощью гальванического канала связи по колонне бурильных труб (см., например, а.с. N 150952, кл. 21 В 47/12, опубл. 1962).
Недостаток этого способа заключается в необходимости источника сигнала большой мощности. Принимаемый сигнал измеряется между колонной труб и электродом и удален от устья скважины. Сигнал проходит через пласты окружающего грунта, поэтому неизбежны большие потери мощности сигнала. Для питания источника сигнала используется электрический генератор, вращаемый турбиной, работающей на потоке глинистого раствора. Наличие такого генератора намного усложняет аппаратуру из-за присутствия движущихся (вращающихся) частей и сложности сальникого уплотнения вала турбины при большом гидростатическом давлении на нижнем конце скважины.
Целью изобретения является повышение достоверности приема информационных сигналов при весьма малой мощности излучателя.
Поставленная цель достигается тем, что в способе передачи информации из скважины на поверхность, основанном на передаче кодированных электрических информационных сигналов с передатчика электродом, установленным в призабойной зоне и связанным с металлом колонны бурильных труб, по колонне бурильных труб, приеме их электродом, установленным на устье скважины, и преобразовании кодированных электрических информационных сигналов приемником в вид, удобный для регистрации, передают кодированный электрический информационный сигнал дополнительно по буровой жидкости, в которой установлен передающий электрод, конец которого с металлом колонны бурильных труб соединен через трансформаторный выход передатчика, а принимают кодированный электрический информационный сигнал электродом, установленным в промывочной жидкости, один из концов которого соединен с одним из концов первичной обмотки приемника, другой конец которой соединен с металлом колонны бурильных труб.
Способ передачи информации из скважины на поверхность поясняется чертежом, на котором изображено расположение элементов, осуществляющих способ.
На чертеже изображена скважина 1, в которую опущена колонна бурильных труб 2, покрытая оксидным слоем 3, в нижней части колонны бурильных труб 2 размещен контейнер 4, в котором размещен передатчик информационных электрических сигналов 5 с трансформаторным выходом, один конец которого присоединен к металлу колонны бурильных труб 2, а другой подключен к излучающему электроду 6, установленному в промывочной жидкости 7, на устье скважины установлен приемник, выполненный в виде токопроводящего провода 8, один конец которого присоединен к металлу колонны бурильных труб 2, а другой соединен с приемным электродом 9, установленным в промывочной жидкости 7. Провод 8 является первичной обмоткой приемника, со вторичной обмотки 10 которого сигнал поступает в приемное устройство 11.
Сущность способа передачи информации из скважины на поверхность заключается в следующем.
Передача электрических сигналов, возникших в результате создания электрического тока между массой колонны бурильных труб и излучающим электродом, установленным в промывочной жидкости внизу колонны бурильных труб, происходит по промывочной жидкости и токопроводящему металлу колонны бурильных труб, электрически разделенных между собой оксидным слоем.
Используется эффект, возникший от разной электропроводимости металла бурильных труб, промывочной жидкости и поверхностного слоя бурильных труб, образованного оксидной пленкой.
Прием электрического сигнала осуществляется приемным устройством, установленным на устье скважины, приемный электрод 9 которого размещен в промывочной жидкости, и по току между приемным электродом и колонной бурильных труб судят о параметрах бурения.
Способ передачи информации из скважины на поверхность может быть реализован следующим образом.
Инклинометр (непоказанный на чертеже), расположенный в контейнере 4, выдает информацию о положении конца колонны бурильных труб 2 в пространстве в виде последовательности электрических сигналов, которые преобразуются (кодируются) в несущую частоту с наложенной на нее последовательностью информационных импульсов.
Указанная закодированная информация поступает на трансформаторный выход передатчика и между излучающим электродом 6 и колонной бурильных труб 2 возникает электрический потенциал. Электрические сигналы проходят по промывочной жидкости 7, замыкаясь по металлической массе колонны бурильных труб 2. Оксидный слой не может полностью изолировать колонну бурильных труб от промывочной жидкости и поэтому часть мощности посылаемого сигнала теряется. Однако мощность посылаемого сигнала предварительно рассчитывается. Информационный сигнал доходит до приемного электрода 9, снимается токопроводящим проводом 8, усиливается приемным трансформатором 10, а затем поступает в приемное устройство 11, где декодируется и записывается на ленту самописца или любое другое устройство.
Таким образом, передача информационного сигнала происходит внутри скважины по кратчайшему расстоянию и не требует большой мощности для преодоления сопротивления пластов окружающей породы. Это позволяет во многих случаях отказаться от турбогенератора и перейти на более экономное и технологическое батарейное питание.
Claims (1)
- Способ передачи информации из скважины на поверхность, основанный на передаче кодированных электрических информационных сигналов по колонне бурильных труб с передатчика электродом, установленным в призабойной зоне и связанным с металлом колонны бурильных труб, приеме их электродом, установленным на устье скважины, и преобразовании кодированных электрических информационных сигналов приемником в вид, удобный для регистрации, отличающийся тем, что передают кодированный электрический информационный сигнал дополнительно по буровой жидкости, в которой установлен передающий электрод, конец которого с металлом колонны бурильных труб соединен через трансформаторный выход передатчика, а принимают кодированный электрический информационный сигнал электродом, установленным в промывочной жидкости, один из концов которого соединен с одним из концов первичной обмотки приемника, другой конец которого соединен с металлом колонны бурильных труб.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112298A RU2132948C1 (ru) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Способ передачи информации из скважины на поверхность |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112298A RU2132948C1 (ru) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Способ передачи информации из скважины на поверхность |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2132948C1 true RU2132948C1 (ru) | 1999-07-10 |
Family
ID=20207759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98112298A RU2132948C1 (ru) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Способ передачи информации из скважины на поверхность |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2132948C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103530711A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 中国石油天然气集团公司 | 一种水平定向钻钻杆信息管理方法 |
| CN113494289A (zh) * | 2020-03-18 | 2021-10-12 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于半导体变流的油气钻井硫化氢气侵早期监测装置 |
| RU2766995C1 (ru) * | 2021-03-26 | 2022-03-16 | Ахметсалим Сабирович Галеев | Устройство передачи информации по гальваническому каналу связи при беструбной эксплуатации скважин |
-
1998
- 1998-06-30 RU RU98112298A patent/RU2132948C1/ru active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103530711A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 中国石油天然气集团公司 | 一种水平定向钻钻杆信息管理方法 |
| CN113494289A (zh) * | 2020-03-18 | 2021-10-12 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于半导体变流的油气钻井硫化氢气侵早期监测装置 |
| CN113494289B (zh) * | 2020-03-18 | 2023-09-01 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于半导体变流的油气钻井硫化氢气侵早期监测装置 |
| RU2766995C1 (ru) * | 2021-03-26 | 2022-03-16 | Ахметсалим Сабирович Галеев | Устройство передачи информации по гальваническому каналу связи при беструбной эксплуатации скважин |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0964134B1 (en) | Power and signal transmission using insulated conduit for permanent downhole installations | |
| US8519865B2 (en) | Downhole coils | |
| US7817062B1 (en) | Surface communication apparatus and method for use with drill string telemetry | |
| EP0916101B1 (en) | Combined electric-field telemetry and formation evaluation apparatus | |
| US7163065B2 (en) | Combined telemetry system and method | |
| AU726088B2 (en) | Device and method for transmitting information by electromagnetic waves | |
| CA2597006C (en) | Electric field communication for short range data transmission in a borehole | |
| US6753791B2 (en) | Burst QAM downhole telemetry system | |
| US6177882B1 (en) | Electromagnetic-to-acoustic and acoustic-to-electromagnetic repeaters and methods for use of same | |
| US7482945B2 (en) | Apparatus for interfacing with a transmission path | |
| US20080012569A1 (en) | Downhole Coils | |
| CA2398289C (en) | Choke inductor for wireless communication and control in a well | |
| EP0911484A2 (en) | Electromagnetic signal repeater and method for use of same | |
| EP1953570B1 (en) | A downhole telemetry system | |
| EP0913555B1 (en) | Electromagnetic signal pickup device | |
| NO337121B1 (no) | Elektromagnetisk kommunikasjonssystem for nedihullsbruk | |
| NO880031L (no) | Anordning for dataoverfoering ved borebroenner. | |
| GB2405420A (en) | Electromagnetic MWD telemetry system incorporating a current sensing transformer | |
| JPH0213695A (ja) | 井戸孔用電気信号伝送装置 | |
| JPH05239985A (ja) | 掘削または産出作業の最後における装置と地表との間の情報送信方法および装置 | |
| AU2000265796A1 (en) | Apparatus and method for telemetry | |
| RU99122214A (ru) | Способ и система передачи информации посредством электромагнитных волн | |
| US10612318B2 (en) | Inductive coupler assembly for downhole transmission line | |
| US6208265B1 (en) | Electromagnetic signal pickup apparatus and method for use of same | |
| RU2132948C1 (ru) | Способ передачи информации из скважины на поверхность |