RU2523324C1 - Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform - Google Patents

Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform Download PDF

Info

Publication number
RU2523324C1
RU2523324C1 RU2013120804/03A RU2013120804A RU2523324C1 RU 2523324 C1 RU2523324 C1 RU 2523324C1 RU 2013120804/03 A RU2013120804/03 A RU 2013120804/03A RU 2013120804 A RU2013120804 A RU 2013120804A RU 2523324 C1 RU2523324 C1 RU 2523324C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
cable antenna
active
electrode section
feeder
Prior art date
Application number
RU2013120804/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Полиенко
Яков Исаакович Биндер
Владимир Георгиевич Розенцвейн
Анатолий Александрович Молчанов
Ирина Григорьевна Архипова
Александр Леонидович Гутников
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
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 Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Priority to RU2013120804/03A priority Critical patent/RU2523324C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523324C1 publication Critical patent/RU2523324C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: proposed method comprises the steps whereat well data is generated as an electromagnetic signal to ne radiated by radiator to receive telemetry info as the electromagnetic signal. Note here that said telemetry info is received by cable antenna with negative buoyancy. Note also that cable antenna comprises active two-electrode section and symmetric feeder composed by twisted pair of wires. Note that feeder length is selected to be at least sea depth at the point of submersion of cable antenna on shelf. Besides, signal received by antenna can be amplified by amplifier incorporated with said antenna and arranged between active two-electrode section and symmetric feeder. Additionally, received signal is filtered by rejection filter incorporated with cable antenna between two-electrode section and amplifier.
EFFECT: higher reliability, sensitivity, lower power potential of electromagnetic channel of telemetry data transmission.
3 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение. Изобретение относится к системам передачи телеметрической информации для морских буровых установок.The technical field to which the invention relates. The invention relates to telemetry information transmission systems for offshore drilling rigs.

Уровень техники.The level of technology.

К аналогам изобретения относятся технические решения, использующие беспроводной электромагнитный канал связи для передачи телеметрической информации с забоя континентальной скважины на поверхность (патенты РФ на изобретения №№2426878, 2200835, 2378509, 2351759, патенты РФ на полезные модели №№60626, 85193, 90124). Однако высокий уровень затухания электромагнитного поля в морской воде наряду с высоким уровнем атмосферных помех и помех, создаваемых оборудованием буровой установки, не позволяют использовать эти изобретения в морских условиях из-за крайне низкой эффективности.Analogs of the invention include technical solutions using a wireless electromagnetic communication channel for transmitting telemetric information from the bottom of a continental well to the surface (RF patents for inventions No. 2426878, 2200835, 2378509, 2351759, Russian Federation patents for utility models No. 60626, 85193, 90124) . However, the high level of attenuation of the electromagnetic field in seawater along with the high level of atmospheric interference and interference caused by the rig’s equipment do not allow the use of these inventions in marine conditions due to the extremely low efficiency.

Ближайшим аналогом (прототипом) изобретения является способ беспроводной связи в подводной среде (патент РФ №2323336, пункт 1 формулы изобретения).The closest analogue (prototype) of the invention is a method for wireless communication in an underwater environment (RF patent No. 2323336, paragraph 1 of the claims).

Способ беспроводной связи в подводной среде, выбранный за прототип, заключается в том, что обеспечивают беспроводную электрическую связь между электрическими приборами, размещенными в подводной буровой скважине, и электрическими приборами, размещенными на морском дне или на коротком расстоянии от него, через пласт для определения характеристик пластового резервуара; обеспечивают беспроводную электрическую связь между электрическими приборами, которые размещены на морском дне или на коротком расстоянии от него, через морскую воду для исследования характеристик пласта.The method of wireless communication in the underwater environment, selected as the prototype, is that they provide wireless electrical communication between electrical devices located in an underwater borehole and electrical devices located on the seabed or at a short distance from it, through a formation for characterization reservoir reservoir; provide wireless electrical communication between electrical devices that are located on the seabed or at a short distance from it, through seawater to study the characteristics of the reservoir.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype method include:

- необходимость использования для передачи телеметрической информации от забоя шельфовой скважины на морскую платформу промежуточного звена (электрических приборов, размещаемых на морском дне или в непосредственной близости от него), которые требуют обслуживания, снижают надежность системы передачи информации и ведут к ее удорожанию;- the need to use for transmitting telemetric information from the bottom of the shelf well to the offshore platform of the intermediate link (electrical devices placed on the seabed or in the immediate vicinity of it), which require maintenance, reduce the reliability of the information transmission system and lead to its cost increase;

- высокий уровень атмосферных помех и помех, создаваемых оборудованием буровой установки, которые снижают чувствительность поверхностного приемного узла и эффективность системы.- a high level of atmospheric interference and interference caused by rig equipment, which reduce the sensitivity of the surface receiving unit and the efficiency of the system.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности, чувствительности и снижение энергетического потенциала электромагнитного канала передачи телеметрической информации от забоя шельфовой скважины на морскую платформу.The task to which the invention is directed is to increase reliability, sensitivity and reduce the energy potential of the electromagnetic channel for transmitting telemetric information from the bottom of the shelf well to the offshore platform.

Технический результат - уменьшение количества приборов, необходимых для реализации данного способа.The technical result is a reduction in the number of devices required to implement this method.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Решение поставленной задачи достигается за счет использования для приема сигналов скважинного забоя антенны в виде кабеля с отрицательной плавучестью, в состав которого входят двухэлектродный активный участок с усилителем и режекторным фильтром в его основании и симметричный фидер, соединяющий активный участок с приемной аппаратурой, расположенной на морской платформе. При этом длина фидера выбирается достаточной для погружения активной части антенны на дно моря для исключения влияния атмосферных помех и помех, создаваемых оборудованием буровой платформы, на чувствительность приема, а следовательно, и на необходимую для обеспечения связи энергетику канала. Отрицательная плавучесть исключает возможность всплытия кабеля. Использование усилителя в основании активного участка антенны позволяет повысить помехозащищенность передачи сигнала по длинному симметричному фидеру, а использование режекторного фильтра - исключить влияние мощных дискретных помех промышленного происхождения.The solution to this problem is achieved through the use of a negative buoyancy antenna for receiving downhole signals, which includes a two-electrode active section with an amplifier and a notch filter at its base and a symmetrical feeder connecting the active section to the receiving equipment located on the offshore platform . At the same time, the feeder length is selected sufficient to immerse the active part of the antenna on the bottom of the sea to exclude the influence of atmospheric interference and interference caused by the equipment of the drilling platform on the reception sensitivity, and therefore on the channel energy necessary for communication. Negative buoyancy eliminates the possibility of surfacing the cable. The use of an amplifier at the base of the active portion of the antenna makes it possible to increase the noise immunity of signal transmission over a long symmetric feeder, and the use of a notch filter eliminates the influence of powerful discrete interference of industrial origin.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Структура электромагнитного канала связи, реализующего предложенный способ передачи телеметрической информации, показана на фиг.1.The structure of the electromagnetic communication channel that implements the proposed method for transmitting telemetric information is shown in figure 1.

Вариант конструкции кабельной антенны, входящей в состав электромагнитного канала связи, показан на фиг.2.A design variant of the cable antenna, which is part of the electromagnetic communication channel, shown in figure 2.

На фиг.1 и 2 приняты следующие обозначения:Figure 1 and 2 adopted the following notation:

1 - колонна бурильных труб,1 - drill pipe string,

2 - электрический разделитель,2 - electrical splitter,

3 - аппаратура формирования сигнала,3 - signal conditioning equipment,

4 - скважинный передатчик,4 - downhole transmitter,

5 - верхний электрод,5 - upper electrode

6 - нижний электрод,6 - lower electrode

7 - верхняя часть колонны бурильных труб,7 - the upper part of the drill pipe string,

8 - нижняя часть колонны бурильных труб;8 - the lower part of the drill pipe string;

9 - кабельная антенна,9 - cable antenna

10 - активный двухэлектродный участок кабельной антенны,10 - active two-electrode section of the cable antenna,

11 - симметричный фидер кабельной антенны,11 - symmetric cable antenna feeder,

12 - приемное устройство,12 - receiving device

13 - антенный усилитель,13 - antenna amplifier,

14 - режекторный фильтр.14 - notch filter.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Способ передачи телеметрической информации по электромагнитному каналу связи заключается в формировании скважинной информации в виде электрического сигнала, излучении его с помощью излучателя, состоящего из двух частей буровой трубы, разделенных диэлектрической вставкой, в окружающее пространство, приеме электромагнитного сигнала на погруженный активный участок кабельной антенны, усилении его при необходимости с помощью антенного усилителя, подавлении при необходимости сосредоточенных по спектру помех промышленного происхождения с помощью режекторного фильтра и передаче сигнала по симметричному фидеру на приемную аппаратуру морской платформы.A method for transmitting telemetry information through an electromagnetic communication channel consists in generating downhole information in the form of an electrical signal, emitting it using an emitter consisting of two parts of a drill pipe, separated by a dielectric insert, into the surrounding space, receiving an electromagnetic signal to a submerged active portion of a cable antenna, amplifying if necessary, using an antenna amplifier, suppressing, if necessary, concentrated on the spectrum of interference of industrial origin I use a notch filter and transmit a signal through a symmetric feeder to the receiving equipment of the offshore platform.

Способ выполняют следующим образом. В скважине, содержащей колонну бурильных труб 1, разделенных электрическим разделителем 2, помещают аппаратуру формирования сигнала 3, содержащего телеметрическую информацию, и скважинный передатчик 4. Передатчик 4 подключают к верхнему 5 и нижнему 6 электродам электрического разделителя 2, которые соединяют, соответственно, с верхней 7 и нижней 8 частями колонны бурильных труб 1, выполняющими роль излучателя электромагнитного сигнала, содержащего телеметрическую информацию, в окружающее пространство. Прием электромагнитного сигнала осуществляют на кабельную антенну 9, в состав которой вводят активный двухэлектродный участок 10 и симметричный фидер 11, выполненный в виде скрученной пары проводов и подключенный, с одной стороны - к активному участку 10, а с другой - к приемному устройству 12, которое располагают на буровой платформе. Для снижения влияния атмосферных помех и помех, создаваемых оборудованием буровой платформы на чувствительность приема, активный участок кабельной антенны 10 погружают на дно, что обеспечивается выбором длины фидера 11 и отрицательной плавучестью кабельной антенны. Для защиты принятого сигнала от влияния помех, создаваемых оборудованием буровой платформы, при передаче его от активного участка 10 на приемник 12, симметричный фидер 11 выполняют в виде скрученной пары проводов, при этом длина фидера выбирается не менее глубины моря в месте погружения двухэлектродной кабельной антенны на шельф. В качестве дополнительной меры повышения помехозащищенности приема и передачи телеметрической информации между активным участком 10 и фидером 11 при необходимости включают антенный усилитель 13 и режекторный фильтр 14.The method is as follows. In a well containing a drill pipe string 1 separated by an electric splitter 2, a signal conditioning instrument 3 containing telemetry information is placed, and a downhole transmitter 4. The transmitter 4 is connected to the upper 5 and lower 6 electrodes of the electric splitter 2, which are connected, respectively, to the upper 7 and lower 8 parts of the drill pipe string 1, acting as an emitter of an electromagnetic signal containing telemetric information into the surrounding space. The electromagnetic signal is received at a cable antenna 9, which includes an active two-electrode section 10 and a symmetrical feeder 11, made in the form of a twisted pair of wires and connected, on the one hand, to the active section 10, and on the other, to the receiving device 12, which positioned on a drilling platform. To reduce the influence of atmospheric noise and interference caused by the rig’s equipment on the reception sensitivity, the active section of the cable antenna 10 is immersed at the bottom, which is ensured by the choice of the length of the feeder 11 and the negative buoyancy of the cable antenna. To protect the received signal from the influence of interference caused by the equipment of the drilling platform, when transmitting it from the active section 10 to the receiver 12, the symmetric feeder 11 is made in the form of a twisted pair of wires, while the length of the feeder is selected at least at the depth of the sea at the place of immersion of the two-electrode cable antenna on shelf. As an additional measure to increase the noise immunity of receiving and transmitting telemetric information between the active section 10 and the feeder 11, if necessary, include an antenna amplifier 13 and a notch filter 14.

Данная совокупность признаков способа реализована в опытном образце комплекта аппаратуры морского канала передачи телеметрической информации.This set of features of the method is implemented in a prototype set of equipment of the marine channel for transmitting telemetric information.

Таким образом, данным способом передачи телеметрической информации достигается заявленный технический результат - уменьшение количества приборов, требуемых для передачи информации с забоя шельфовой скважины на морскую платформу.Thus, this method of transmitting telemetric information achieves the claimed technical result - reducing the number of devices required to transmit information from the bottom of the shelf well to the offshore platform.

Claims (3)

1. Способ передачи телеметрической информации с забоя шельфовой скважины на морскую платформу, заключающийся в формировании скважинной информации в виде электромагнитного сигнала, излучении электромагнитного сигнала с помощью излучателя, приеме телеметрической информации в виде электромагнитного сигнала, отличающийся тем, что прием телеметрической информации на платформе осуществляют с помощью кабельной антенны с отрицательной плавучестью, в состав которой входят активный двухэлектродный участок и симметричный фидер в виде скрученной пары проводов, длина которого выбирается не меньше глубины моря в месте погружения двухэлектродной кабельной антенны на шельф.1. A method of transmitting telemetric information from the bottom of a shelf well to an offshore platform, which consists in generating downhole information in the form of an electromagnetic signal, emitting an electromagnetic signal using an emitter, receiving telemetric information in the form of an electromagnetic signal, characterized in that receiving telemetry information on the platform is carried out with using a negative buoyancy cable antenna, which includes an active two-electrode section and a symmetrical twist feeder a pair of wires, the length of which is chosen not less than the depth of the sea at the place of immersion of the two-electrode cable antenna on the shelf. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал, принимаемый активным двухэлектродным участком, усиливают с помощью усилителя, включенного в состав кабельной антенны между активным двухэлектродным участком и симметричным фидером.2. The method according to claim 1, characterized in that the signal received by the active two-electrode section is amplified by an amplifier included in the cable antenna between the active two-electrode section and a symmetric feeder. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сигнал, принимаемый активным двухэлектродным участком, фильтруют с помощью режекторного фильтра, включенного в состав кабельной антенны между двухэлектродной антенной и усилителем. 3. The method according to claim 2, characterized in that the signal received by the active two-electrode section is filtered using a notch filter included in the cable antenna between the two-electrode antenna and the amplifier.
RU2013120804/03A 2013-04-26 2013-04-26 Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform RU2523324C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120804/03A RU2523324C1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120804/03A RU2523324C1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2523324C1 true RU2523324C1 (en) 2014-07-20

Family

ID=51217672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013120804/03A RU2523324C1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523324C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5394141A (en) * 1991-09-12 1995-02-28 Geoservices Method and apparatus for transmitting information between equipment at the bottom of a drilling or production operation and the surface
WO1998023849A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-04 Robertson, Bryan, Leslie Borehole data transmission system
CA2380300A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-10 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic antenna extension assembly and method
US6253848B1 (en) * 1995-02-09 2001-07-03 Baker Hughes Incorporated Method of obtaining improved geophysical information about earth formations
US7123162B2 (en) * 2001-04-23 2006-10-17 Schlumberger Technology Corporation Subsea communication system and technique
RU2323336C2 (en) * 2004-10-27 2008-04-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Underwater wireless communication method and system for underwater borehole, which provides wireless communication (variants)
RU2341814C2 (en) * 2003-07-10 2008-12-20 Норск Хюдро Аса Geophysical system of data registration
US7541996B2 (en) * 2004-02-13 2009-06-02 Exxonmobil Upstream Research Company System and method for towing subsea vertical antenna

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5394141A (en) * 1991-09-12 1995-02-28 Geoservices Method and apparatus for transmitting information between equipment at the bottom of a drilling or production operation and the surface
US6253848B1 (en) * 1995-02-09 2001-07-03 Baker Hughes Incorporated Method of obtaining improved geophysical information about earth formations
WO1998023849A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-04 Robertson, Bryan, Leslie Borehole data transmission system
CA2380300A1 (en) * 1999-10-29 2001-05-10 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic antenna extension assembly and method
US7123162B2 (en) * 2001-04-23 2006-10-17 Schlumberger Technology Corporation Subsea communication system and technique
RU2341814C2 (en) * 2003-07-10 2008-12-20 Норск Хюдро Аса Geophysical system of data registration
US7541996B2 (en) * 2004-02-13 2009-06-02 Exxonmobil Upstream Research Company System and method for towing subsea vertical antenna
RU2323336C2 (en) * 2004-10-27 2008-04-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Underwater wireless communication method and system for underwater borehole, which provides wireless communication (variants)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120105246A1 (en) Contactless underwater communication device
RU2016142610A (en) DIRECTED DIRECTIONAL DRILLING METHOD AND SYSTEM USING A LESS PITCHING LITTLE WITH ONE TRANSMISSION AND RECEIVING DEVICE
RU2016142609A (en) LOW CASING LOT, ONE ONE DATA TRANSMISSION AND RECEIVING DEVICE
RU2005133151A (en) WIRELESS COMMUNICATION APPLIED TO A DRILLING WELL +
EA201590897A8 (en) ELECTROMAGNETIC WELL TELEMETRIC DEVICE
AU2015385798B2 (en) Downhole fluid detection using surface waves
MX2013006334A (en) Wireless communication between tools.
RU2019102787A (en) BOREHOLE SIGNAL RECEIVER USED IN DRILLING
CN103306668A (en) EM-MWD (electromagnetic-measurement-while-drilling) transmission system for prolonging antenna lower arm
GB2509256A (en) Survey apparatus and methods for collecting sensor data in a body of water
RU2523324C1 (en) Transmission of telemetry data from offshore well bottom to sea platform
US10947840B2 (en) Offshore downhole telemetry using sea floor cable
CN102817607A (en) Underground communication system of continuous pipe drill
US11558125B2 (en) Hybrid optical/acoustic wireless communications network
RU2549622C2 (en) Downhole telemetry system with above-bit unit and method for wireless transmission of data thereof to earth's surface
US10808524B2 (en) System for cableless bidirectional data transmission in a well for the extraction of formation fluids
RU2585617C1 (en) Relay module for telemetric system with electromagnetic communication channel
RU60626U1 (en) TELEMETRIC SYSTEM FOR TRANSMITTING BOTTOM-BASED INFORMATION
RU29340U1 (en) ANTENNA OF TELEMETRY SYSTEM FOR MARINE DRILLING
RU2309249C2 (en) Bottomhole telemetering system with wired communication channel
CN108415091A (en) A kind of pull-type marine electromagnetic data acquisition cable
US8692555B2 (en) Subsea, vertical, electromagnetic signal receiver for a vertical field component and also a method of placing the signal receiver in uncompacted material
CN212785389U (en) Underwater wireless communication system
RU2013138441A (en) DRILLING UNDERGROUND HOUSING AND SIGNAL TRANSMISSION METHOD
RU2231873C1 (en) Antenna of electromagnetic communication channel for offshore drilling