RU2309249C2 - Bottomhole telemetering system with wired communication channel - Google Patents
Bottomhole telemetering system with wired communication channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309249C2 RU2309249C2 RU2005136628/03A RU2005136628A RU2309249C2 RU 2309249 C2 RU2309249 C2 RU 2309249C2 RU 2005136628/03 A RU2005136628/03 A RU 2005136628/03A RU 2005136628 A RU2005136628 A RU 2005136628A RU 2309249 C2 RU2309249 C2 RU 2309249C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- communication channel
- diamagnetic
- centralizers
- module
- well
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к области промысловой геофизики и предназначено для измерения забойных параметров в процессе бурения.The proposal relates to the field of field geophysics and is intended to measure downhole parameters during drilling.
Известна забойная телеметрическая система (телесистема), имеющая модульную компоновку, и содержащая блок питания (турбогенератор), модуль управления и связи (передающее устройство), измерительные модули, электрический разделитель, присоединенные к забойному двигателю. Особенностью системы является то, что диаметры корпуса измерительных модулей и блока питания (турбогенератора) выполнены меньше внутреннего диаметра бурильной колонны. При этом блок питания, измерительные и передающие модули соединены между собой гибкими в радиальном направлении и жесткими в продольном направлении связями, причем в качестве связей между модулями могут быть использованы гибкие в радиальном направлении металлические трубы диаметром меньше диаметра корпуса модулей. Внутри гибких труб размещены электрические провода, осуществляющие электрическую связь между модулями. У основания модулей установлены центраторы. Кроме того, электрический разделитель выполнен в виде отдельного переводника, устанавливаемого непосредственно над забойным двигателем (патент РФ №2105880, МКИ Е21В 47/12, бюл. №6, 1998 г.).A downhole telemetry system (telesystem) is known having a modular layout and comprising a power supply unit (turbogenerator), a control and communication module (transmitting device), measuring modules, an electrical splitter connected to the downhole motor. A feature of the system is that the diameters of the housing of the measuring modules and the power unit (turbogenerator) are made smaller than the inner diameter of the drill string. In this case, the power supply unit, the measuring and transmitting modules are interconnected by flexible in the radial direction and rigid in the longitudinal direction connections, and as connections between the modules, metal pipes flexible in the radial direction can be used with a diameter smaller than the diameter of the module casing. Inside the flexible pipes are placed electrical wires that provide electrical communication between the modules. Centralizers are installed at the base of the modules. In addition, the electric splitter is made in the form of a separate sub installed directly above the downhole motor (RF patent No. 2105880, MKI E21B 47/12, bull. No. 6, 1998).
Недостатком конструкции является то, что электрический разделитель, установленный в нижней части буровой колонны, не обеспечивает необходимый уровень сигнала при проведении работ в глубоких и сверхглубоких скважинах.The design drawback is that the electric separator installed in the lower part of the drill string does not provide the necessary signal level when working in deep and superdeep wells.
Известна забойная телеметрическая система, состоящая из скважинного модуля с измерительными первичными преобразователями, передатчика с электрическим диполем, образованным в результате разделения нижней части бурильной колонны от верхней и наземной приемно-обрабатывающей аппаратуры, проводного канала связи, соединяющей передатчик со скважинным модулем, в которой электрический диполь установлен в верхней части бурильной колонны (патент РФ №2140539, МКИ Е21В 47/12, бюл. №30, 1997 г.).A downhole telemetry system is known, consisting of a borehole module with measuring primary transducers, a transmitter with an electric dipole formed as a result of separation of the lower part of the drill string from upper and ground receiving and processing equipment, a wired communication channel connecting the transmitter to the borehole module, in which an electric dipole installed in the upper part of the drill string (RF patent No. 2140539, MKI E21B 47/12, bull. No. 30, 1997).
Устройство решает задачу повышения дальности и скорости передачи информации о забойных параметрах в реальном времени в процессе бурения вне зависимости от глубины скважины.The device solves the problem of increasing the range and speed of transmitting information about downhole parameters in real time during drilling, regardless of the depth of the well.
Недостаток известной забойной телесистемы заключается в следующем. Размещение передающего устройства в верхней части буровой колонны вызывает изменение конструкции стандартной телеметрической системы, где передающий модуль установлен в нижней части бурильной колонны, что приводит к дополнительным изменениям в технологии спуска и усложнению конструкции.A disadvantage of the well-known downhole telesystem is as follows. Placing the transmitting device in the upper part of the drill string causes a change in the design of the standard telemetry system, where the transmitting module is installed in the lower part of the drill string, which leads to additional changes in the descent technology and complicating the design.
Кроме того, при углублении долота необходимо производить наращивание кабеля, по которому производится передача сигнала с забоя. Отсутствие быстроразъемного контакта осложняет эту операцию.In addition, when deepening the bit, it is necessary to build up the cable through which the signal from the bottom is transmitted. The lack of quick contact complicates this operation.
Этот недостаток частично устранен в изобретении по патенту РФ №2193656, МКИ Е21В 47/12, опубл. 27.11.2002 г.(изобретение принято за прототип к заявляемому изобретению).This disadvantage is partially eliminated in the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2193656, MKI E21B 47/12, publ. November 27, 2002 (the invention was taken as a prototype of the claimed invention).
В состав известного устройства входят: долото, забойный двигатель, скважинный прибор с измерительными первичными преобразователями, передатчик, электрогенератор, основной электрический разделитель, установленный в нижней части колонны бурильных труб, дополнительный электрический разделитель, установленный в верхней части бурильной колонны, выше которого закреплен стыковочный узел, имеющий фиксатор и переключатель для подсоединения к транзитному проводу. Транзитный провод проходит внутри скважинного прибора и электрогенератора. При этом стыковочный узел выполнен с возможностью обеспечения герметичности внутри полости электрогенератора.The composition of the known device includes: a bit, a downhole motor, a downhole tool with measuring primary transducers, a transmitter, an electric generator, a main electrical splitter installed in the lower part of the drill pipe string, an additional electrical splitter installed in the upper part of the drill string, above which the docking unit is fixed having a latch and a switch for connecting to a transit wire. The transit wire passes inside the downhole tool and the generator. In this case, the docking unit is configured to provide tightness inside the cavity of the generator.
Устройство решает задачу повышения дальности и скорости передачи информации о забойных параметрах в реальном времени в процессе бурения вне зависимости от глубины скважины и электрического сопротивления пород.The device solves the problem of increasing the range and speed of transmitting information about downhole parameters in real time during drilling, regardless of the depth of the well and the electrical resistance of the rocks.
Недостаток известной конструкции заключается в сложности решения задачи пропуска транзитного провода внутри скважинного прибора и электрогенератора. Необходимость выполнения стыковочного узла, обеспечивающего герметичность внутри полости электрогенератора, также усложняет конструкцию и снижает эксплуатационную надежность.A disadvantage of the known design is the difficulty in solving the problem of passing the transit wire inside the downhole tool and electric generator. The need to make a docking unit that provides tightness inside the cavity of the generator also complicates the design and reduces operational reliability.
Предлагаемая телесистема с проводным каналом связи решает задачу упрощения технологии спуска в скважину забойной телесистемы, повышения эксплуатационной надежности и упрощения конструкции.The proposed telesystem with a wired communication channel solves the problem of simplifying the technology of lowering the downhole telesystem into the well, increasing operational reliability and simplifying the design.
В забойной телеметрической системе с проводным каналом связи, содержащим бурильную колонну с установленным в верхней ее части электрическим разделителем, турбогенератор, измерительный модуль, передающий модуль и центраторы, забойный двигатель с долотом и проводной канал связи со стыковочным узлом; система снабжена диамагнитной трубой, установленной в нижней части бурильной колонны, при этом упомянутые турбогенератор, измерительный модуль, передающий модуль и центраторы установлены в диамагнитной трубе, проводной канал связи на выходе из электрического разделителя снабжен электродом, закрепленным в бурильной колонне, ветвь проводного канала связи между передающим модулем и стыковочным узлом пропущена в пространстве между корпусами вышеуказанных модулей и диамагнитным корпусом, при этом провод связи пропущен через центраторы, а стыковочный узел установлен над диамагнитной трубой.In a downhole telemetry system with a wired communication channel containing a drill string with an electric separator installed in its upper part, a turbogenerator, a measuring module, a transmitting module and centralizers, a downhole motor with a chisel and a wired communication channel with a docking station; the system is equipped with a diamagnetic pipe installed in the lower part of the drill string, while the turbogenerator, measuring module, transmitting module and centralizers are installed in the diamagnetic pipe, the wire communication channel at the outlet of the electric separator is equipped with an electrode fixed in the drill string, the branch of the wire communication channel between the transmitting module and the docking unit is passed in the space between the cases of the above modules and the diamagnetic case, while the communication wire is passed through centralizers, and the docking station is mounted above the diamagnetic pipe.
На фиг.1 изображена забойная телесистема с проводным каналом связи и быстроразъемным электроконтактом (стыковочный узел).Figure 1 shows a downhole telesystem with a wired communication channel and a quick-disconnect electrical contact (docking station).
На фиг.2 показан стыковочный узел в виде быстроразъемного электроконтакта.Figure 2 shows the docking node in the form of a quick disconnect electrical contact.
Забойная телесистема с проводным каналом связи (фиг.1) содержит бурильную колонну 1, к нижней части которой присоединена диамагнитная бурильная труба 6, внутри которой установлены: турбогенератор 2, передающий модуль 3, измерительный модуль 4 с ветвью проводной связи 5. Ветвь проводной связи 5 пропущена в пространстве между корпусами указанных модулей и диамагнитным корпусом 6. Внизу телесистемы установлен забойный двигатель 7. Выше диамагнитного корпуса 6 расположен электрический разделитель 8, на выходе из которого закреплен электрод 9 при помощи гайки 10 с резьбой. Быстроразъемный электроконтакт 11 установлен над диамагнитной трубой 6. Указанный электроконтакт 11 соединен с электродом 9 ветвью проводной связи 12. 13 - центраторы корпусов модулей.The downhole telesystem with a wired communication channel (Fig. 1) contains a drill string 1, to the bottom of which a diamagnetic drill pipe 6 is attached, inside of which are installed: a turbogenerator 2, a transmitting module 3, a measuring module 4 with a branch of a wire connection 5. Branch of a wire connection 5 passed in the space between the enclosures of the indicated modules and the diamagnetic casing 6. A downhole motor 7 is installed at the bottom of the television system. An electric separator 8 is located above the diamagnetic casing 6, at the output of which an electrode 9 is fixed at threaded nuts 10. A quick-disconnect electrical contact 11 is installed above the diamagnetic pipe 6. The specified electrical contact 11 is connected to the electrode 9 by a wire communication branch 12. 13 are centralizers of module housings.
Стыковочный узел (фиг.2) в виде быстроразъемного электроконтакта 11 содержит вилку и розетку с соответствующими корпусами 14 и 15, снабженными постоянными магнитами 16 и 17, установленными коаксиально в месте соединения. Форма магнитов может быть разной: круговой, сегментной и т.д.The docking unit (figure 2) in the form of a quick-disconnect electrical contact 11 contains a plug and a socket with
Сборку забойной телесистемы осуществляют следующим образом.Assembling the downhole telesystem is as follows.
На забойный двигатель 7 наворачивают диамагнитную трубу 6 (немагнитная стандартная бурильная труба), внутрь которой спускают измерительный модуль 4, передающий модуль 3, турбогенератор 2, соединенные между собой гибкими связями с центраторами. Диамагнитная труба 6 подсоединяется к стандартной бурильной колонне 1, которая спускается на забой скважины. При этом быстроразъемный электроконтакт 11 выведен из диамагнитной трубы 6.A diamagnetic pipe 6 (non-magnetic standard drill pipe) is screwed onto the downhole motor 7, into which the measuring module 4, the transmitting module 3, and the turbogenerator 2 are lowered, connected by flexible connections to centralizers. The diamagnetic pipe 6 is connected to a standard drill string 1, which descends to the bottom of the well. In this case, the quick disconnect contact 11 is removed from the diamagnetic pipe 6.
Стандартная бурильная колонна 1 спускается до расчетной длины, затем к ней подсоединяется электрический разделитель 8 с электродом 9, подсоединенный к кабелю проводной связи 12.The standard drill string 1 descends to the calculated length, then an electric splitter 8 with an electrode 9 is connected to it, connected to a wire communication cable 12.
При подсоединении электрического разделителя 8 ветвь проводной связи 12 соединяется с ветвью проводной связи 5, при помощи быстроразъемного электроконтакта 11. Поскольку быстроразъемный электроконтакт содержит вилку и розетку, в корпусах которых установлены коаксиальные магниты 16 и 17, то контакт происходит быстро и не требует дополнительных операций с электрическим кабелем.When connecting the electrical splitter 8, the wire communication branch 12 is connected to the wire communication branch 5 using a quick-disconnect electrical contact 11. Since the quick-connect electrical contact contains a plug and a socket, in the housings of which
Телесистема работает следующим образом. После спуска телесистемы на забой скважины осуществляется прокачка бурового насоса на поверхности (на фигуре не показано), при этом включается в работу турбогенератор, обеспечивая питанием модули системы и передачу сигнала по проводному каналу связи (электрическому кабелю).The telesystem works as follows. After the television system is lowered to the bottom of the well, the mud pump is pumped to the surface (not shown in the figure), and a turbogenerator is turned on, providing power to the system modules and transmitting the signal through a wired communication channel (electric cable).
Информация о параметрах с забоя поступает от измерительного модуля 4 на передающий модуль 3, где кодируется, усиливается по мощности, и с помощью электрического диполя, образованного в результате разделения нижней части бурильной колонны от верхней электрическим разделителем 8, передается в породу. Распространяемый по породе сигнал улавливается антенной и поступает на приемно-обрабатывающий комплекс на поверхности (на фигуре не показано). Таким образом, осуществляется известный принцип передачи сигнала по электромагнитному каналу связи.Information about the parameters from the bottom comes from the measuring module 4 to the transmitting module 3, where it is encoded, amplified by power, and with the help of an electric dipole formed as a result of the separation of the lower part of the drill string from the top by an electric separator 8, is transmitted to the rock. The signal propagated through the breed is captured by the antenna and fed to the receiving-processing complex on the surface (not shown in the figure). Thus, the well-known principle of signal transmission through the electromagnetic communication channel is implemented.
В заявляемом устройстве передача сигнала с забоя скважины к поверхности осуществляется при помощи как проводного канала связи до электрода, так и беспроводного канала связи, что дает следующие преимущества: не требуется конструктивных изменений телесистемы для вывода ветви связи 5, упрощается технология сборки телесистемы с удлиненным нижним диполем, может применяться одна и та же телесистема в любой комбинации установки электрического разделителя, не ограничивается длина связи между быстроразъемным электроконтактом 11 и электродом 9, так как всегда имеется возможность установки дополнительных указанных электроконтактов, не требуются изменения в конструкции диамагнитной трубы для проводки линии связи.In the inventive device, the signal is transmitted from the bottom of the well to the surface using both a wired communication channel to the electrode and a wireless communication channel, which provides the following advantages: no design changes are required for the television system to output the communication branch 5, the assembly technology of the television system with an extended lower dipole is simplified , the same telesystem can be used in any combination of installing an electrical separator, the connection length between the quick-disconnect electrical contact 11 and the electrode 9 is not limited since it is always possible to install additional specified electrical contacts, no changes are required in the design of the diamagnetic pipe for wiring the communication line.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136628/03A RU2309249C2 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Bottomhole telemetering system with wired communication channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005136628/03A RU2309249C2 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Bottomhole telemetering system with wired communication channel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005136628A RU2005136628A (en) | 2007-06-10 |
RU2309249C2 true RU2309249C2 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38312030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005136628/03A RU2309249C2 (en) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | Bottomhole telemetering system with wired communication channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309249C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643380C2 (en) * | 2013-02-08 | 2018-02-01 | Сергей Георгиевич Фурсин | Method for monitoring bottom-hole parameters during well drilling |
-
2005
- 2005-11-24 RU RU2005136628/03A patent/RU2309249C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРАЧЕВ Ю.В. и др. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. - М.: Недра, 1968, с.61-67. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643380C2 (en) * | 2013-02-08 | 2018-02-01 | Сергей Георгиевич Фурсин | Method for monitoring bottom-hole parameters during well drilling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005136628A (en) | 2007-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2351759C1 (en) | Device for measurings of geophysical and technological parameters in course of drilling with electromagnetic communication channel | |
JP3437851B2 (en) | Method and apparatus for transmitting information between a device provided at the bottom of a drilling well or a production well and the ground surface | |
CN106246169B (en) | A kind of mechanical device suitable for the wireless short pass transmitting of the nearly drill bit in underground | |
EP1953570B1 (en) | A downhole telemetry system | |
CN106223937B (en) | A kind of reception device suitable for the wireless short pass of the nearly drill bit in underground | |
CA2476515A1 (en) | Electromagnetic borehole telemetry system incorporating a conductive borehole tubular | |
CA2621496A1 (en) | Method and apparatus for transmitting sensor response data and power through a mud motor | |
RU2378509C1 (en) | Telemetry system | |
RU2401378C1 (en) | Method of drilling inclined and horizontal well bores | |
RU2669969C1 (en) | Method of installing current supply to electric drill at drilling well | |
CN106685630A (en) | Underground bidirectional communication device | |
RU2309249C2 (en) | Bottomhole telemetering system with wired communication channel | |
US20150060041A1 (en) | Electronic frame for use with coupled conduit segments | |
RU169710U1 (en) | DEVELOPMENT OF BOREHOLE TELEMETRY OF THE DRILLING COMPLEX | |
RU2229733C2 (en) | Geophysical telemetring system to transmit hole data | |
RU2190097C2 (en) | Telemetering system for logging in process of drilling | |
CN206158733U (en) | Mechanical device suitable for nearly wireless short pass of drill bit transmission in pit | |
RU60619U1 (en) | TELEMETRIC SYSTEM FOR MONITORING WIRE AND HORIZONTAL WELL | |
RU2549622C2 (en) | Downhole telemetry system with above-bit unit and method for wireless transmission of data thereof to earth's surface | |
RU2193656C1 (en) | Bottom-hole telemetering system for operation in high-conductivity shielding beds | |
RU2105880C1 (en) | Down-hole telemetric system | |
RU2643395C1 (en) | Telemetrical system with combined cable-free connection channel for data transmission in process of drilling wells | |
CN202493260U (en) | Integral electromagnetic valve wireless measurement while drilling device for coal mine | |
RU2646287C1 (en) | Telemetry system of wellbore monitoring | |
RU2278236C1 (en) | Controlled directional well and horizontal well drilling device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20101108 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121125 |