RU2194161C2 - Telemetering system for monitoring of bottomhole parameters - Google Patents
Telemetering system for monitoring of bottomhole parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194161C2 RU2194161C2 RU2000129932/03A RU2000129932A RU2194161C2 RU 2194161 C2 RU2194161 C2 RU 2194161C2 RU 2000129932/03 A RU2000129932/03 A RU 2000129932/03A RU 2000129932 A RU2000129932 A RU 2000129932A RU 2194161 C2 RU2194161 C2 RU 2194161C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmitting module
- module
- communication channel
- modules
- information
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам контроля забойных параметров при бурении и геофизических исследованиях скважин. The invention relates to drilling equipment, and in particular to means for controlling downhole parameters during drilling and geophysical research of wells.
Известна забойная телеметрическая система, предназначенная для передачи забойной информации на поверхность по проводному каналу связи (Калинин А.Г. и др. Бурение наклонных скважин. - М.: Недра, 1990, с. 110, 111). Эта забойная телеметрическая система содержит глубинный блок телеметрической системы, глубинное измерительное устройство, наземный пульт, наземное измерительное устройство, кабель связи. Наличие кабеля связи внутри буровых труб имеет следующие недостатки: высокая стоимость, проблемы надежности соединения, износ и повреждение кабеля вследствие абразивного износа и вращения труб, затруднения при ловильных работах, необходимость специального оборудования для работы с кабелем, увеличение времени спускоподъемных операций, ограничение глубины использования. Known downhole telemetry system designed to transmit downhole information to the surface via a wired communication channel (Kalinin A.G. et al. Drilling of deviated wells. - M .: Nedra, 1990, p. 110, 111). This downhole telemetry system comprises an in-depth telemetry system unit, an in-depth measurement device, a ground control panel, a ground measurement device, and a communication cable. The presence of a communication cable inside the drill pipes has the following disadvantages: high cost, problems in the reliability of the connection, wear and damage to the cable due to abrasive wear and rotation of the pipes, difficulties during fishing operations, the need for special equipment for working with the cable, an increase in the time of tripping operations, and limitation of the depth of use.
Известна система измерения забойных параметров в процессе бурения (MWD) фирмы Geoservis с электромагнитным каналом связи (Технология горизонтального, наклонно направленного и кустового бурения. - Обзор ВНИИ Зарубежгеология, 1991, вып. 8, с. 8-9). Датчики этой системы позволяют измерять зенитный угол, азимут, ориентацию компоновки, температуру, давление, а также получать данные каротажа. Недостатком телесистем, использующих электромагнитный канал связи, является малая дальность действия 1500 -2000 м вследствие маломощного передатчика, питающегося от литиевых батарей. A well-known system for measuring downhole parameters during drilling (MWD) by Geoservis with an electromagnetic communication channel (Technology of horizontal, directional and cluster drilling. - Review of the All-Russian Research Institute of Zarubezhgeologiya, 1991, issue 8, p. 8-9). The sensors of this system allow you to measure the zenith angle, azimuth, layout orientation, temperature, pressure, as well as obtain logging data. The disadvantage of telesystems using an electromagnetic communication channel is the short range of 1,500 -2,000 m due to the low-power transmitter, powered by lithium batteries.
Система с более мощным до 500 вт передатчиком, известная как телеметрическая система "Забой" (Чупров В.П. Отчет ВНИИГИС, 1993) имеет дальность, ограниченную глубиной 3200 - 3500 м. A system with a more powerful transmitter up to 500 W, known as the Zamet telemetry system (V. Chuprov, Report of VNIIGIS, 1993), has a range limited to a depth of 3200 - 3500 m.
Общим недостатком телеметрических систем с электромагнитным каналом связи является то, что в низкоомных разрезах например, Западной Сибири, дальность действия систем с электромагнитным каналом связи ограничена, а для очень высокоомных, например, соляных пластов, электромагнитный канал связи практически не работает, так как сигнал экранируется. A common drawback of telemetry systems with an electromagnetic communication channel is that in low-resistance sections, for example, in Western Siberia, the range of systems with an electromagnetic communication channel is limited, and for very high-resistance sections, for example, salt formations, the electromagnetic communication channel practically does not work, since the signal is shielded .
Известна также телеметрическая система с гидравлическим каналом связи, например, по а. с. СССР 709807, МПК 2 Е 21 В 47/12. Эта система содержит клапан, формирующий импульсы давления и наземную регистрирующую аппаратуру. A telemetry system with a hydraulic communication channel is also known, for example, along a. from. USSR 709807, IPC 2 E 21 V 47/12. This system comprises a valve forming pressure pulses and ground recording equipment.
Общим недостатком систем, использующих гидравлический канал связи, являются: высокий уровень пульсаций бурового раствора, вызванный работой бурового насоса в диапазоне рабочих частот, а также повышенные требования к качеству очистки бурового раствора, его составу и однородности. A common drawback of systems using a hydraulic communication channel are: a high level of mud pulsations caused by the operation of the mud pump in the operating frequency range, as well as increased demands on the quality of drilling mud cleaning, its composition and uniformity.
Известна забойная телеметрическая система по а. с. СССР 471429, МПК Е 21В 47/12. Эта система содержит электрогенератор и модуль, передающий информацию по гидравлическому каналу связи, который в свою очередь состоит из корпуса, датчиков и клапана, формирующего гидроимпульсы. The downhole telemetry system according to a. from. USSR 471429, IPC E 21B 47/12. This system contains an electric generator and a module that transmits information through a hydraulic communication channel, which in turn consists of a housing, sensors, and a valve forming hydraulic pulses.
Наиболее близким аналогом можно считать забойную телеметрическую систему по полезной модели РФ 16759, которая содержит: измерительный модуль, модуль электропитания и передающий модуль, использующий для передачи электромагнитный канал связи, и дополнительный передающий модуль, использующий для передачи гидравлический канал связи. The closest analogue can be considered the downhole telemetry system according to the utility model of the Russian Federation 16759, which contains: a measuring module, a power supply module and a transmitting module using an electromagnetic communication channel for transmission, and an additional transmitting module using a hydraulic communication channel for transmission.
Недостатками этой системы, кроме недостатков, характерных для гидравлического канала связи, являются низкая надежность, отсутствие возможности контроля достоверности полученной информации. The disadvantages of this system, in addition to the disadvantages characteristic of the hydraulic communication channel, are low reliability, lack of ability to control the reliability of the information received.
Задачами создания изобретения являются повышение надежности телеметрической системы, а также повышение точности измерений и обеспечение достоверности полученной информации о контролируемых параметрах. The objectives of the invention are to increase the reliability of the telemetry system, as well as improving the accuracy of measurements and ensuring the reliability of the information received on the controlled parameters.
Желаемый технический результат достигнут за счет того, что в забойной телеметрической системе, содержащей измерительный модуль, модуль электропитания и передающий модуль, использующий для передачи электромагнитный канал связи, а также дополнительно второй передающий модуль, формирующий импульсы давления промывочной жидкости для передачи информации по гидравлическому каналу связи, при этом все модули сцентрированы в корпусе телеметрической системы, состоящем из двух частей с электрическим разделителем, образующим диполь, и закреплены, причем передающий модуль, обеспечивающий передачу информации по электромагнитному каналу связи, установлен на контактных центраторах таким образом, чтобы электрический разделитель находился между ними, дополнительно установлено наземное оборудование, содержащее приемное устройство, один вход которого соединен с антенной, а другой - с датчиком давления промывочной жидкости, установленным в нагнетательной линии бурового раствора. The desired technical result is achieved due to the fact that in a downhole telemetry system containing a measuring module, a power supply module and a transmitting module using an electromagnetic communication channel for transmission, as well as an additional second transmitting module that generates flushing fluid pressure pulses for transmitting information through the hydraulic communication channel while all the modules are centered in the body of the telemetry system, consisting of two parts with an electric separator forming a dipole, and fixed s, and the transmitting module, which provides information transfer via the electromagnetic communication channel, is mounted on contact centralizers so that the electric separator is between them, ground-based equipment is also installed, containing a receiving device, one input of which is connected to the antenna and the other to the pressure sensor flushing fluid installed in the injection line of the drilling fluid.
Электрические разъемы модулей одинаковой конструкции выполнены с обеих сторон для обеспечения стыковки модулей в различной последовательности. The electrical connectors of the modules of the same design are made on both sides to ensure the modules are docked in different sequences.
Патентные исследования показали, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения: обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью. Patent studies have shown that the proposed technical solution meets the criteria of the invention: it has novelty, inventive step and industrial applicability.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг. 1 - приведена схема контроля забойных параметров, на фиг. 2 - приведена общая компоновка устройства. The invention is illustrated in the drawings, where in FIG. 1 is a control diagram of downhole parameters, FIG. 2 - shows the general layout of the device.
Телеметрическая система 1 (фиг. 1) крепится к колонне бурильных труб 2 и располагается над забойным двигателем 3. В нагнетательной линии бурового насоса 4 установлен датчик давления промывочной жидкости 5. Наземное оборудование телеметрической системы содержит приемное устройств 6, ПЭВМ 7, печатающее устройство 8. Один вход приемного устройства 6 соединен с антенной 9, а другой с датчиком давления промывочной жидкости 5. The telemetry system 1 (Fig. 1) is attached to the drill pipe string 2 and is located above the downhole motor 3. In the discharge line of the mud pump 4, a washing fluid pressure sensor 5 is installed. The ground equipment of the telemetry system contains a receiving device 6, PC 7, printing device 8. One input of the receiving device 6 is connected to the antenna 9, and the other to the pressure sensor of the washing liquid 5.
Забойная телеметрическая система 1 (фиг. 2) состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса 10, состоящего из двух частей с электрическим разделителем 11. Внутри корпуса 10 установлены измерительный модуль 12, модуль электропитания 13, передающий модуль 14, формирующий импульсы давления промывочной жидкости для передачи информации по гидравлическому каналу связи, и дополнительно второй передающий модуль 15, использующий для передачи электромагнитный канал связи, который дублирует передачу информации. Модуль 15 содержит блок с электронными компонентами 16. Модули 12, 13 и 14 установлены на центраторах 17, обеспечивающих прохождение бурового раствора. Модуль 15 установлен на контактных центраторах 18, выполняющих роль электрического контакта. При этом электрический разделитель 11 должен находиться между контактными центраторами 18, в результате чего две части корпуса 10 выполняют функцию диполя. Корпус модуля 15 также имеет электрический разделитель. В состав модуля 14 входят диафрагма 19 и клапан 20, предназначенные непосредственно для формирования импульсов давления. Модули 12-15 имеют с обеих сторон электрические разъемы 21, обеспечивающие их сборку в различной последовательности. Верхний и нижний электрические разъемы 21 закрыты герметично крышками 22, выполняющими функции обтекателей. The downhole telemetry system 1 (Fig. 2) consists of the following main components and parts: the
Система работает следующим образом. Параметры бурения измеряются датчиками измерительного модуля 12. Сигнал в закодированном виде поступает на передающие модули 14 и 15. The system operates as follows. Drilling parameters are measured by the sensors of the
Передающий модуль 14 перекрывает сечение корпуса 10. Буровой раствор проходит через диафрагму 19 и клапан 20, предназначенный для формирования гидравлического сигнала. Клапан 20 совершает возвратно-поступательное движение, в результате чего уменьшается проходное сечение бурового раствора и создается волна давления, несущая информацию по гидравлическому каналу связи. В блоке с электронными компонентами 16 формируется электромагнитный сигнал и поступает на диполь, образованный двумя частями корпуса 10 с электрическим разделителем 11. Сигнал по электромагнитному каналу связи передается на поверхность. The transmitting
Информация о забойных параметрах поступает одновременно по гидравлическому и электромагнитному каналу связи в приемное устройство 6. В приемном устройстве 6 производится подготовка сигнала для ввода в ПЭВМ 7, где сигналы, полученные с электромагнитного и гидравлического каналов связи, обрабатываются совместно. Information about the downhole parameters is received simultaneously through the hydraulic and electromagnetic communication channel to the receiving device 6. In the receiving device 6, the signal is prepared for input into the PC 7, where the signals received from the electromagnetic and hydraulic communication channels are processed together.
Система может работать в следующих режимах. В случае уверенного приема по гидравлическому или электромагнитному каналу связи может работать только один передающий модуль 16 или второй передающий модуль 17. При наличии помех по одному из каналов связи передачу по обоим каналам связи дублируют. При отсутствии помех по обоим каналам связи параллельно передается различная информация, что увеличивает скорость передачи данных. The system can operate in the following modes. In the case of reliable reception via a hydraulic or electromagnetic communication channel, only one transmitting
Применение изобретения позволило:
1. Обеспечить сборку забойной телеметрической системы из модулей в любой комплектации: с одним передающим модулем или с двумя одновременно.The application of the invention allowed:
1. Ensure the assembly of the downhole telemetry system from the modules in any configuration: with one transmitting module or with two at the same time.
2. Повысить точность измерения и обеспечить достоверность полученной информации о скважинных параметрах за счет совместной обработки сигналов, полученных по двум независимым каналам связи. Тем самым обеспечивается помехозащищенность системы. 2. To increase the accuracy of the measurement and to ensure the reliability of the obtained information about the borehole parameters due to the joint processing of signals received through two independent communication channels. This ensures the noise immunity of the system.
3. Повысить скорость передачи информации, так как при отсутствии помех возможна параллельная передача по двум каналам информации о разных параметрах. 3. Increase the speed of information transfer, since in the absence of interference, parallel transmission of information about different parameters through two channels is possible.
4. Сравнивать результаты измерений, полученных двумя принципиально различными методами. 4. Compare the results of measurements obtained by two fundamentally different methods.
5. Увеличить надежность системы за счет дублирования передачи. 5. Increase system reliability by duplicating transmission.
6. Обеспечить получение забойной информации при серьезных отказах одной из систем. 6. To ensure that bottomhole information is obtained in case of serious failures of one of the systems.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000129932/03A RU2194161C2 (en) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | Telemetering system for monitoring of bottomhole parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000129932/03A RU2194161C2 (en) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | Telemetering system for monitoring of bottomhole parameters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2194161C2 true RU2194161C2 (en) | 2002-12-10 |
RU2000129932A RU2000129932A (en) | 2002-12-10 |
Family
ID=20242773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000129932/03A RU2194161C2 (en) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | Telemetering system for monitoring of bottomhole parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2194161C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7781939B2 (en) | 2006-07-24 | 2010-08-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Thermal expansion matching for acoustic telemetry system |
RU2643395C1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ГОРИЗОНТ" | Telemetrical system with combined cable-free connection channel for data transmission in process of drilling wells |
RU2646287C1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Telemetry system of wellbore monitoring |
-
2000
- 2000-12-01 RU RU2000129932/03A patent/RU2194161C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МОЛЧАНОВ А.А. Измерение географических и технологических параметров в процессе бурения скважин. - М.: Недра, 1983, с.151-183. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7781939B2 (en) | 2006-07-24 | 2010-08-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Thermal expansion matching for acoustic telemetry system |
RU2643395C1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ГОРИЗОНТ" | Telemetrical system with combined cable-free connection channel for data transmission in process of drilling wells |
RU2646287C1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Telemetry system of wellbore monitoring |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2544457C (en) | System and method for downhole telemetry | |
CA2677325C (en) | Wireless communications associated with a wellbore | |
US7126492B2 (en) | Electromagnetic borehole telemetry system incorporating a conductive borehole tubular | |
CA2703417C (en) | Instrumentation of appraisal well for telemetry | |
US7477161B2 (en) | Bidirectional telemetry apparatus and methods for wellbore operations | |
US6750783B2 (en) | Low frequency electromagnetic telemetry system employing high cardinality phase shift keying | |
US6956791B2 (en) | Apparatus for receiving downhole acoustic signals | |
US7747387B2 (en) | Providing increased number of measurements and deeper depth of investigation from existing resistivity tool hardware | |
CN201363137Y (en) | Borehole compensation electromagnetic wave resistivity measurement device while drilling | |
JPS6149096A (en) | Remote information transmitting apparatus | |
RU2378509C1 (en) | Telemetry system | |
CN103061754B (en) | A kind of electromagnetic measurement while drilling system wireless remote receiver and measuring method thereof and application | |
CN103835705A (en) | Underground measurement information transmission system | |
RU2194161C2 (en) | Telemetering system for monitoring of bottomhole parameters | |
RU2509210C1 (en) | Measurements while drilling | |
CA2951155C (en) | Mud motor with integrated mwd system | |
GB2421614A (en) | Subterranean communication system | |
RU16759U1 (en) | BOTTOM TELEMETRIC SYSTEM OF MODULAR DESIGN | |
RU2140539C1 (en) | Bottomhole telemetric system | |
CN115749751A (en) | Cross-screw wireless transmission system | |
RU2643395C1 (en) | Telemetrical system with combined cable-free connection channel for data transmission in process of drilling wells | |
RU60626U1 (en) | TELEMETRIC SYSTEM FOR TRANSMITTING BOTTOM-BASED INFORMATION | |
RU49898U1 (en) | CABLE-FREE TELEMETRY SYSTEM | |
CA2621403C (en) | Wireless communications associated with a wellbore | |
RU2243377C1 (en) | Method and device for controlling face parameters in screening highly conductive beds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041202 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20071227 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121202 |
|
BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131202 |