RU2305182C2 - Logging telemeter system used during well drilling - Google Patents

Logging telemeter system used during well drilling Download PDF

Info

Publication number
RU2305182C2
RU2305182C2 RU2005106982/03A RU2005106982A RU2305182C2 RU 2305182 C2 RU2305182 C2 RU 2305182C2 RU 2005106982/03 A RU2005106982/03 A RU 2005106982/03A RU 2005106982 A RU2005106982 A RU 2005106982A RU 2305182 C2 RU2305182 C2 RU 2305182C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electronic unit
sub
turbogenerator
electric column
column separator
Prior art date
Application number
RU2005106982/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005106982A (en
Inventor
Юрий Юрьевич Дмитрюков (RU)
Юрий Юрьевич Дмитрюков
Мидхат Асгатович Исмагилов (RU)
Мидхат Асгатович Исмагилов
Владимир Михайлович Шокуров (RU)
Владимир Михайлович Шокуров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Нефтяная научно-производственная компания "ЭХО"
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 Общество с ограниченной ответственностью Нефтяная научно-производственная компания "ЭХО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Нефтяная научно-производственная компания "ЭХО"
Priority to RU2005106982/03A priority Critical patent/RU2305182C2/en
Publication of RU2005106982A publication Critical patent/RU2005106982A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2305182C2 publication Critical patent/RU2305182C2/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: well drilling and survey, particularly to transmit well drilling information.
SUBSTANCE: system comprises body with electric column separator, as well as turbogenerator and electronic unit arranged in the separator. Turbegenerator is connected to upper sub of electric column separator. Electronic unit is fastened to lower sub thereof. Air-tight cavities are created in subs adjoining turbegenerator and electronic unit outputs. The air-tight cavities are provided with sealed leads extending from outer body side to the cavities. Connection wires, which connect turbegenerator, electronic unit and electric column separator subs, pass via air-tight cavities through sealed leads, subs and insulation layer of electric column separator. Drilling mud orifices are made in sub bodies. Throttle may be serially connected to turbogenerator winding, wherein electric column separator body is used as throttle core.
EFFECT: increased reliability and decreased diameter of telemetering system.
1 dwg

Description

Предлагаемое решение относится к системам каротажа в процессе бурения с бескабельным электромагнитным каналом связи. Предпочтительная область применения: бурение направленных скважин.The proposed solution relates to logging systems during drilling with a cableless electromagnetic communication channel. Preferred application: directional well drilling.

Известны забойные телеметрические системы с электромагнитным каналом связи, в которых связь между отдельными блоками скважинного прибора осуществляется по кабелю (пат. 2140539 РФ, МПК Е21В 47/12; п.м. 15585 РФ, МПК Е21В 47/02). Надежность снижается из-за протяженных линий связи между блоками, линии связи занимают внутреннее пространство телесистем, препятствуя уменьшению диаметра скважинных приборов. Другим недостатком известных телесистем является то, что при значительном повышении скорости потока скважинной жидкости и соответствующего увеличения тока, вырабатываемого турбогенератором, существует возможность его перегрева и выхода из строя.Downhole telemetry systems with an electromagnetic communication channel are known in which communication between the individual blocks of the downhole tool is carried out by cable (Pat. 2140539 RF, IPC ЕВВ 47/12; ПМ 15585 RF, IPC Е21В 47/02). Reliability is reduced due to the long communication lines between the blocks, communication lines occupy the internal space of the telesystems, preventing the reduction of the diameter of downhole tools. Another disadvantage of known telesystems is that with a significant increase in the flow rate of the well fluid and a corresponding increase in the current generated by the turbogenerator, there is the possibility of overheating and failure.

Известна телеметрическая система для каротажа в процессе бурения (пат. 2190097 РФ, МПК Е21В 47/12 - прототип). Система включает корпус с электрическим разделителем колонны, турбогенератор и электронный блок. Электронный блок соединен непосредственно с турбогенератором. Связь с нижним переводником скважинного передатчика осуществляется через разъем на верхнем переводнике с выходом на проводящую немагнитную сетку, охватывающую изолятор электрического разделителя колонны. Специального устройства защиты турбогенератора от перегрева не предусмотрено ввиду достаточно больших габаритов турбогенератора. Но при уменьшении диаметра скважинного прибора непосредственное соединение турбогенератора и электронного блока оказалось невозможно. Кроме того, из-за уменьшения габаритов турбогенератора и расхода промывочной жидкости изменяется тепловой режим, что приводит к перегреву статорной обмотки турбогенератора.Known telemetry system for logging during drilling (pat. 2190097 RF, IPC ЕВВ 47/12 - prototype). The system includes a housing with an electric column separator, a turbogenerator and an electronic unit. The electronic unit is connected directly to the turbogenerator. Communication with the lower sub of the downhole transmitter is carried out through a connector on the upper sub with access to a conductive non-magnetic grid covering the insulator of the electrical separator of the column. A special device for protecting the turbogenerator from overheating is not provided due to the sufficiently large dimensions of the turbogenerator. But with a decrease in the diameter of the downhole tool, the direct connection of the turbogenerator and the electronic unit was impossible. In addition, due to the decrease in the dimensions of the turbogenerator and the flow rate of the flushing fluid, the thermal regime changes, which leads to overheating of the stator winding of the turbogenerator.

Цель предлагаемого решения - создание надежной телеметрической системы малого диаметра с электромагнитным каналом связи.The purpose of the proposed solution is to create a reliable telemetry system of small diameter with an electromagnetic communication channel.

Телеметрическая система для каротажа в процессе бурения содержит корпус с электрическим разделителем колонны (ЭРК), размещенные в нем турбогенератор и электронный блок. Предлагается турбогенератор закрепить на верхнем переводнике ЭРК, электронный блок - на нижнем переводнике. В переводниках, примыкающих к выходам турбогенератора и электронного блока, выполнены герметичные полости, с выходящими к ним с внешней стороны корпуса гермовводами. Провода, соединяющие турбогенератор, электронный блок и переводники проложены по герметичным полостям, через гермовводы, переводники и слой изолятора. В теле переводников выполнены отверстия для прохода буровой жидкости.The telemetry system for logging during drilling comprises a housing with an electric column separator (ERC), a turbogenerator and an electronic unit located in it. It is proposed to fix the turbogenerator on the upper sub of the ERC, the electronic unit on the lower sub. In the sub, adjacent to the exits of the turbogenerator and the electronic unit, sealed cavities are made, with hermetic leads leading to them from the outside of the casing. The wires connecting the turbogenerator, the electronic unit and the sub are laid along the sealed cavities, through the pressure glands, the sub and the insulator layer. The body of the sub has holes for the passage of drilling fluid.

Дополнительно предлагается последовательно с обмоткой турбогенератора соединить дроссель, сердечником которого служит корпус ЭРК.Additionally, it is proposed to connect a throttle in series with the winding of the turbogenerator, the core of which is the ERC housing.

Суть решения пояснена чертежом, где изображены две половины телесистемы: слева верхняя, справа нижняя. Цифровые обозначения: 1 - корпус, 2 - турбогенератор, 3 - верхний переводник ЭРК, 4 - герметичная внутренняя полость верхнего переводника, 5 -отверстия для прохода скважинной жидкости, 6 - гермовводы, 7 - разъемы, 8 - изолятор ЭРК, 9 - провод, 10 - нижний переводник ЭРК, 11 - герметичная внутренняя полость нижнего переводника, 12 - электронный блок, 13 - провод, образующий катушку дросселя.The essence of the solution is illustrated in the drawing, which shows two halves of the television system: upper left, lower right. Digital designations: 1 - casing, 2 - turbogenerator, 3 - upper sub of the ERC, 4 - sealed internal cavity of the upper sub, 5 - openings for the passage of well fluid, 6 - pressure glands, 7 - connectors, 8 - insulator ERK, 9 - wire, 10 - lower sub of the ERC, 11 - sealed internal cavity of the lower sub, 12 - electronic unit, 13 - wire forming the inductor coil.

В корпус 1 встроен ЭРК, выполненный из верхнего 3 и нижнего 10 переводников, между которыми расположен слой изолятора 8. В корпусе 1 на верхнем переводнике 3 жестко закреплен турбогенератор 2, на нижнем переводнике 10 также жестко закреплен электронный блок 12. В переводниках 3 и 10 выполнены герметичные полости 4 и 11, соприкасающиеся соответственно с выходами турбогенератора 2 и электронного модуля 12. Для прохода скважинной жидкости в переводниках 3 и 10 предусмотрены отверстия 5. Электрические провода 9, по которым осуществляется связь между отдельными блоками телесистемы, проведены по разъемам 7 в соответствующие герметичные полости 4 и 11, затем через гермовводы 6 выведены в тела переводников 3 и 10, далее в слой изолятора 8. Гермовводы 6 и разъемы 7 обеспечивают герметизацию полостей 4 и 11, необходимую для защиты проводов 9 от влияния внешней среды. Таким же образом с помощью отдельного гермоввода, установленного в корпусе 1 телесистемы с выходом к электрическим проводам 9, можно установить необходимые измерительные датчики на корпусе телесистемы, например датчик электрического каротажа. Один из проводов 9, идущий от обмотки турбогенератора 2, образует обмотку 13 дросселя.An ERC is built into the housing 1, made of the upper 3 and the lower 10 sub, between which there is an insulator layer 8. In the housing 1, the turbogenerator 2 is rigidly fixed to the upper sub 3, the electronic unit 12 is also rigidly fixed to the lower sub 10. In the sub 3 and 10 sealed cavities 4 and 11 are made, in contact with the outputs of the turbogenerator 2 and the electronic module 12, respectively. For the passage of the borehole fluid in the sub 3 and 10, holes 5 are provided. Electrical wires 9, through which the connection between the the telesystem blocks, are routed through connectors 7 to the corresponding sealed cavities 4 and 11, then through the pressure glands 6 they are led into the bodies of the sub 3 and 10, then to the insulator layer 8. The cable glands 6 and connectors 7 provide sealing of the cavities 4 and 11, necessary for protecting the wires 9 from the influence of the external environment. In the same way, with the help of a separate hermetic input installed in the housing 1 of the television system with access to the electric wires 9, it is possible to install the necessary measuring sensors on the housing of the television system, for example, an electric logging sensor. One of the wires 9, coming from the winding of the turbogenerator 2, forms the winding 13 of the throttle.

Телеметрическую систему для каротажа в процессе бурения, смонтированную на бурильных трубах, опускают в скважину. Связь между турбогенератором 2, электронным блоком 12, измерительными датчиками и электродами скважинного передатчика обеспечивают проводами 9. При этом подают напряжение питания от турбогенератора 2 на электронный блок 12, сигналы от измерительных датчиков на электронный блок 12 и от него на переводники 3 и 10. Перенос линий связи из внутренней полости телесистемы в толщу корпуса, позволяет высвободить внутреннее пространство телесистемы и уменьшить таким образом ее диаметр, а также повысить надежность самих линий связи.A telemetry system for logging while drilling mounted on drill pipes is lowered into the well. The connection between the turbogenerator 2, the electronic unit 12, the measuring sensors and the electrodes of the downhole transmitter is provided by wires 9. In this case, the supply voltage from the turbogenerator 2 to the electronic unit 12 is supplied, the signals from the measuring sensors to the electronic unit 12 and from it to the sub 3 and 10. Transfer communication lines from the internal cavity of the television system into the thickness of the housing, allows you to free up the internal space of the television system and thus reduce its diameter, as well as increase the reliability of the communication lines themselves.

Турбогенератор 2 состоит в общем случае из подвижного ротора, приводимого в действие турбинкой, вращаемой потоком промывочной жидкости, и статорной обмотки. При повышении числа оборотов ротора растут частота тока и напряжение в статорной обмотке.The turbogenerator 2 generally consists of a movable rotor driven by a turbine rotated by a wash fluid stream and a stator winding. With an increase in the rotor speed, the current frequency and voltage in the stator winding increase.

Исполнение защиты турбогенератора от перенапряжения за пределами внутреннего пространства телесистемы предполагает один из проводов 9, идущих от турбогенератора 2, намотать на корпус 1 и изолировать от него. При этом корпус 1 выполняет роль сердечника дросселя. На чертеже приведен самый простой способ выполнения: провод 9 намотан на корпус в слое изолятора 8. Роль сердечника при этом выполняет основание изолятора 8. Число витков дросселя подбирают опытным путем.The protection of the turbogenerator against overvoltage outside the internal space of the television system involves one of the wires 9 coming from the turbogenerator 2, wound on the housing 1 and insulated from it. In this case, the housing 1 acts as the core of the inductor. The drawing shows the simplest way to perform: wire 9 is wound on the housing in the insulator layer 8. The core role is played by the base of the insulator 8. The number of turns of the inductor is selected experimentally.

Claims (2)

1. Телеметрическая система для каротажа в процессе бурения, содержащая корпус с электрическим разделителем колонны (ЭРК), размещенные в нем турбогенератор и электронный блок, отличающаяся тем, что турбогенератор закреплен на верхнем переводнике ЭРК, электронный блок - на нижнем переводнике, в переводниках, примыкающих к выходам турбогенератора и электронного блока, выполнены герметичные полости с выходящими к ним с внешней стороны корпуса гермовводами, провода, соединяющие турбогенератор, электронный блок и переводники ЭРК проложены по герметичным полостям через гермовводы, переводники и слой изолятора ЭРК, в теле переводников выполнены отверстия для прохода буровой жидкости.1. A telemetry system for logging during drilling, comprising a housing with an electric column separator (ERC), a turbo-generator and an electronic unit located in it, characterized in that the turbo-generator is mounted on the upper ERC sub, the electronic unit is on the lower sub, in the adjacent sub to the outputs of the turbogenerator and the electronic unit, sealed cavities are made with hermetic leads leading to them from the outside of the housing, the wires connecting the turbogenerator, the electronic unit, and the ERC sub are laid hermetic cavities through the pressure glands, sub and the insulator layer of the ERK, holes for the passage of drilling fluid are made in the body of the sub. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что последовательно с обмоткой турбогенератора соединен дроссель, сердечником которого является корпус ЭРК.2. The system according to claim 1, characterized in that a throttle is connected in series with the winding of the turbogenerator, the core of which is the ERC housing.
RU2005106982/03A 2005-03-10 2005-03-10 Logging telemeter system used during well drilling RU2305182C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106982/03A RU2305182C2 (en) 2005-03-10 2005-03-10 Logging telemeter system used during well drilling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106982/03A RU2305182C2 (en) 2005-03-10 2005-03-10 Logging telemeter system used during well drilling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005106982A RU2005106982A (en) 2006-08-20
RU2305182C2 true RU2305182C2 (en) 2007-08-27

Family

ID=37060423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005106982/03A RU2305182C2 (en) 2005-03-10 2005-03-10 Logging telemeter system used during well drilling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2305182C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536596C1 (en) * 2013-12-11 2014-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Геопласт Телеком" Power supply and bottomhole information transmission unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536596C1 (en) * 2013-12-11 2014-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Геопласт Телеком" Power supply and bottomhole information transmission unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005106982A (en) 2006-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2351759C1 (en) Device for measurings of geophysical and technological parameters in course of drilling with electromagnetic communication channel
US6176308B1 (en) Inductor system for a submersible pumping system
US20080093922A1 (en) Armored flat cable signalling and instrument power acquisition
CA2890603C (en) Downhole electromagnetic telemetry apparatus
US9506341B2 (en) Transmitting power through a wellhead using at least one toroid
US9388812B2 (en) Wireless sensor system for electric submersible pump
CN110299778A (en) Downhole drill motor and in drill-well operation conduct power method
NL1042671B1 (en) Distributed Sensor Systems and Methods
RU2305182C2 (en) Logging telemeter system used during well drilling
RU2190097C2 (en) Telemetering system for logging in process of drilling
RU2608429C1 (en) Turbine for transmission of electric data
US8821137B2 (en) Modular down hole gauge for use in retrievable electric submersible pump systems with wet connect
CN110725681A (en) Near-bit measuring device
US20170160411A1 (en) Seismic sensor module
RU2646287C1 (en) Telemetry system of wellbore monitoring
RU2309249C2 (en) Bottomhole telemetering system with wired communication channel
RU2591997C1 (en) Above-drill bit module
US20230134990A1 (en) Expandable coil antenna for downhole measurements
RU28197U1 (en) SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION
WO2021105686A1 (en) Tool for use in well tubing and method of using same

Legal Events

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

Effective date: 20061006

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20061011