RU2571867C1 - Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions) - Google Patents

Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2571867C1
RU2571867C1 RU2014144862/03A RU2014144862A RU2571867C1 RU 2571867 C1 RU2571867 C1 RU 2571867C1 RU 2014144862/03 A RU2014144862/03 A RU 2014144862/03A RU 2014144862 A RU2014144862 A RU 2014144862A RU 2571867 C1 RU2571867 C1 RU 2571867C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
power
submersible
energy
Prior art date
Application number
RU2014144862/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Главатских
Алексей Владимирович Кузнецов
Денис Юрьевич Кузнецов
Александр Владимирович Рязанов
Николай Федорович Токмаков
Роман Александрович Федоров
Дмитрий Валерьевич Чернов
Original Assignee
Акционерное общество "Ижевский радиозавод"
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 Акционерное общество "Ижевский радиозавод" filed Critical Акционерное общество "Ижевский радиозавод"
Priority to RU2014144862/03A priority Critical patent/RU2571867C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2571867C1 publication Critical patent/RU2571867C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: power transmission system includes surface block connected to the submersible module via the power supply circuit of the submersible motor to transfer low power energy for submersible module operation and for bidirectional data communication. Surface block contains power source, control device of surface block and current monitor, and submersible module contains power and data communication device, and control device of the submersible module that processes data of any one measuring device. At that the surface block contains additional power source and multiplexer, at that first input/output of the multiplexer is input/output of the surface block, to the second input/output of the multiplexer the current monitor input/output is connected, to the first input of the multiplexer the first output of control device of surface block is connected, and to the second input the output of additional power source is connected, second output of control device of surface block is connected to power source input, the power source input is connected to input of the current monitor, and current monitor output is connected to input of control device of surface block. Under the first option of the system and submersible module the later contains demultiplexer to separate the supplied to its first input/output (submersible module input/output) large power energy. The second input/output of the demultiplexer is connected to the second input/output of power and data communication device, output is connected to input of the electric energy converter, and input is connected to output of the control device of submersible module, and its second input/output is connected to input/output of electric energy converter, its output is output of submersible module. Under second option of design of system and submersible module the later contains submersible block and remote block connected by power supply and data transmission channel.
EFFECT: increased durability, reliability.
6 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемые технические решения относятся к нефтедобывающей промышленности, а именно к системам и устройствам приема/передачи информации и электрической энергии к исполнительным приборам и механизмам при эксплуатации скважин для добычи флюида (многофазной среды - смеси нефти, попутной воды и попутного газа), обслуживания и исследования скважин.The proposed technical solutions relate to the oil industry, namely, systems and devices for receiving / transmitting information and electric energy to executive devices and mechanisms for operating wells for fluid production (multiphase medium - a mixture of oil, associated water and associated gas), maintenance and research of wells .

В настоящее время для приведения в действие установленных внутри скважины устройств, функционирование которых требует большого количества энергии (оборудование для очистки скважин, установки пакеров и т.п.), используют различные методы.Currently, various methods are used to drive the devices installed inside the well, the operation of which requires a large amount of energy (equipment for cleaning wells, installing packers, etc.).

Распространены системы, в которых работа энергоемких устройств обеспечивается подключением их непосредственно к наземным устройствам, что требует больших материальных и технологических затрат на укладку дорогостоящего кабеля и высокую вероятность повреждения кабеля при спуске установки в скважину.Systems are widespread in which the operation of energy-intensive devices is provided by connecting them directly to ground-based devices, which requires large material and technological costs for laying an expensive cable and a high probability of cable damage when the installation is lowered into the well.

Известна интеллектуальная система управления добычей углеводородов (патент №2440488, «Способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин и устройство для его реализации», приоритет 24.08.2009, ООО «ГЕОНИК», г. Казань), устанавливаемая на уровне пласта и содержащая блок анализа и логики, управляющий исполнительным устройством (электроклапан - устройство для регулирования добычи из нижнего пласта), исходя из результатов анализа замеров технологических параметров скважин измерительным устройством (измерительный преобразователь - датчик). Система включает также автономный источник питания, обеспечивающий функционирование всех ее устройств и механизмов. Организация временной связи с наземным оборудованием для получения параметров скважины, данных о работе автономной системы и отдельных ее устройств, для подзарядки источника питания необходимо остановить все оборудование скважины, прекращая добычу флюида, спустить кабель в скважину и подключить его к системе на уровне ее установки, что требует больших затрат, приводит к простою.Known intelligent hydrocarbon production control system (patent No. 2440488, “Method for simultaneous and separate operation of multilayer wells and a device for its implementation”, priority 24.08.2009, LLC GEONIK, Kazan), installed at the reservoir level and containing an analysis unit and logic, controlling the actuator (solenoid valve - a device for regulating production from the lower reservoir), based on the results of the analysis of measurements of technological parameters of wells by a measuring device (measuring transducer b is the sensor). The system also includes an autonomous power supply, which ensures the functioning of all its devices and mechanisms. Organization of temporary communication with ground-based equipment to obtain well parameters, data on the operation of the autonomous system and its individual devices, to recharge the power source, it is necessary to stop all the well equipment, stopping fluid production, lower the cable into the well and connect it to the system at the installation level, which costly, leads to downtime.

Известна Система управления добычей углеводородного сырья (патент №2487994, приоритет 19.07.2011, ООО "Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот", г. Уфа), в которой от наземного источника дистанционного питания по независимой сигнальной цепи передают питание на блок погружной (БП), содержащий усилитель, источник питания и блок контроля скважинный. Источник питания БП обеспечивает преобразование электрической энергии дистанционного питания для энергообеспечения функционирования всей скважинной аппаратуры, а также осуществляет подавление наведенных в сигнальной цепи электромагнитных помех. По этой же цепи осуществляют прием/передачу информации на блок контроля скважинный. Сигнальная цепь образована транзитным изолированным проводником, проложенным между пакетом статора и корпусом погружного электродвигателя (ПЭД), соединенным, с другой стороны, через узел токоввода с сигнальной жилой погружного кабеля, которая в наземной части подключается к источнику дистанционного питания и к приемопередающему блоку. Питание ПЭД осуществляют по другой цепи, независимой от сигнальной цепи. Сигнальная цепь может быть продлена для подключения другого оборудования, размещенного ниже УЭЦН, путем транзита этой цепи через скважинную часть системы для организация измерений и управление исполнительными механизмами, расположенными в других областях скважинного пространства. Недостатком данного технического решения является необходимость прокладки дополнительной сигнальной жилы в погружном кабеле, что требует применения нестандартных дорогих кабелей и специализированных узлов герметичного ввода кабеля в ПЭД, также необходимы дополнительные трудозатраты по проводке отдельной дополнительной жилы в статоре ПЭД, что в сумме требует значительных материальных затрат.A well-known hydrocarbon production control system (patent No. 2487994, priority 07/19/2011, LLC Research Institute of Technical Systems "Pilot", Ufa), in which from a ground source of remote power via an independent signal circuit transmit power to the submersible unit ( BP) containing an amplifier, a power source and a borehole monitoring unit.The power supply of the BP provides the conversion of electrical energy to remote power to provide energy for the functioning of all downhole equipment, as well as suppresses electromagnetic interference induced in the signal circuit.In the same circuit, information is received / transmitted to the borehole control unit.The signal circuit is formed by a transit insulated conductor laid between the stator package and the submersible motor housing (PED), connected, on the other hand, through a node current lead with a signal core of a submersible cable, which in the ground part is connected to a remote power source and to a transceiver unit. The power supply of the PED is carried out in another circuit independent of the signal circuit. The signal circuit can be extended to connect other equipment located below the ESP, by transit of this circuit through the borehole part of the system for organizing measurements and controlling actuators located in other areas of the borehole space. The disadvantage of this technical solution is the need to lay an additional signal core in a submersible cable, which requires the use of non-standard expensive cables and specialized nodes of hermetic cable entry into the SEM; additional labor costs for wiring a separate additional core in the SES stator, which in sum requires significant material costs.

Известны различные системы (патент на изобретение №2509888 «Способ мониторинга внутрискважинных параметров (варианты) и система управления процессом добычи нефти», опубл. 20.03.2014 г.; патент на полезную модель №67636 «Система передачи телеметрической информации», опубл. 27.10.07 г.; патент на полезную модель №144124 «блок погружной», опубл. 10.08.14 г.; Система погружной телеметрии Триол ТМ-01-06, корпорация «ТРИОЛ», г. Харьков, UA, http://www.trioloil.ru/index.php?id=35 и др.), в которых питание и прием/передача информации к погружному модулю с измерительными приборами осуществляется по цепи питания ПЭД от наземного блока. Недостатком систем является ограничение предела передаваемых мощностей по цепи питания и как следствие - невозможность обеспечения работы энергоемких приборов и механизмов, установленных в скважине.Various systems are known (patent for invention No. 2509888 “Method for monitoring downhole parameters (options) and a control system for the oil production process”, publ. 03/20/2014; patent for utility model No. 67636 “Telemetry information transmission system”, publ. 27.10. 07; patent for utility model No. 144124 “submersible block”, published on 08/10/14; Triol TM-01-06 immersion telemetry system, TRIOL Corporation, Kharkov, UA, http: // www. trioloil.ru/index.php?id=35 and others), in which the power and reception / transmission of information to the submersible module with measuring instruments is carried out Floats on SEM supply circuit from a ground unit. The disadvantage of the systems is the limitation of the limit of transmitted capacities along the power supply circuit and, as a consequence, the impossibility of ensuring the operation of energy-intensive devices and mechanisms installed in the well.

Ближайшим аналогом предлагаемой системы передачи питания является система передачи телеметрической информации (патент на изобретение №2230187, опубл. 10.06.2004 г.), содержащая блок наземный (БН) и подземное передающее устройство (ПУ). БН содержит источник питания, управляющее устройство для приема, обработки данных от ПУ и передачи команд на ПУ и монитор тока. Последний реализован в данном случае на двух резисторах и электронном ключе, но может быть выполнен любым другим способом (например, по патенту №67636, опубл. 27.10.07). Подземное устройство является ближайшим аналогом заявляемого модуля погружного и содержит подключенное к вводу/выводу ПУ устройство питания и передачи данных, двунаправлено соединенное с устройством сбора и передачи информации (устройство управления), к входам которого подключены измерительные устройства. Питание от источника питания БН на устройство питания и передачи данных и измерительные устройства ПУ поступает по цепи питания погружного электродвигателя (ПЭД): ввод/вывод БН - электрический кабель - ПЭД - ввод/вывод ПУ. По этой же цепи осуществляют прием/передачу данных от ПУ к БН. Устройство питания и передачи данных по данному патенту состоит из резисторов, стабилизатора напряжения, электронный ключа, но может быть реализовано любым другим известным способом (патент №67636).The closest analogue of the proposed power transmission system is a telemetry information transmission system (patent for invention No. 2230187, published on June 10, 2004) containing a ground unit (BN) and an underground transmitting device (PU). BN contains a power source, a control device for receiving, processing data from the control panel and transmitting commands to the control panel and the current monitor. The latter is implemented in this case on two resistors and an electronic key, but can be performed in any other way (for example, according to patent No. 67636, publ. 27.10.07). The underground device is the closest analogue of the inventive submersible module and contains a power and data transmission device connected to the input / output of the PU, bi-directionally connected to a data collection and transmission device (control device), to the inputs of which measuring devices are connected. The power supply from the BN power source to the power supply and data transmission device and measuring devices of the control unit is supplied via the power circuit of the submersible electric motor (PEM): input / output of the BN - electric cable - PED - input / output of the control unit. On the same circuit, receive / transmit data from the PU to the BN. The power supply and data transmission device according to this patent consists of resistors, a voltage stabilizer, an electronic key, but can be implemented in any other known manner (patent No. 67636).

Система обеспечивает работу устройства приема и обработки данных и измерительных устройств, входящих в состав самого ПУ, а также подключенных к нему, для мониторинга внутрискважинных параметров. Система не обеспечивает возможность подключения к ПУ энергоемкого оборудования. Предел передаваемых мощностей по кабелю питания ПЭД ограничен. Это связано с тем, что приходится иметь относительно высокое выходное сопротивление источника питания для выделения в ПУ передаваемого сигнала телеметрии на фоне передачи энергии по питающему кабелю. Кроме того, неравномерное потребление энергии силовой нагрузки энергоемкими устройствами создает помехи в линии питания ПЭД и делает невозможной передачу данных.The system provides the operation of a device for receiving and processing data and measuring devices that are part of the control unit itself, as well as connected to it, for monitoring downhole parameters. The system does not provide the ability to connect energy-intensive equipment to the control panel. The limit of transmitted powers on the power cable of the SEM is limited. This is due to the fact that it is necessary to have a relatively high output impedance of the power source to isolate the transmitted telemetry signal in the transmitter against the background of energy transfer through the power cable. In addition, the uneven energy consumption of the power load by energy-consuming devices interferes with the power supply of the SEM and makes it impossible to transmit data.

Задачей технического решения является создание системы передачи питания (электрической энергии) и модуля погружного, позволяющих передавать данные и обеспечивать функционирование хотя бы одного подключенного к модулю погружному устройства высокой мощности, что позволит существенно повысить технологичность и надежность подключения таких исполнительных устройств, значительно уменьшить стоимость систем в целом за счет сокращения длины кабеля для передачи питания.The objective of the technical solution is to create a power transmission system (electric energy) and a submersible module, which allow data to be transmitted and ensure the operation of at least one high-power submersible device connected to the module, which will significantly increase the manufacturability and reliability of connecting such actuators, significantly reduce the cost of systems in overall by reducing the length of the cable for power transmission.

Для решения задачи служит модуль погружной (МП) в двух вариантах исполнения, на вход/выход которого по цепи питания ПЭД поступают данные и напряжение питания, достаточное для обеспечения управления и функционирования МП и подключенных к нему устройств (хотя бы одного измерительного и хотя бы одного исполнительного). МП содержит демультиплексор, который служит для:To solve the problem, there is a submersible (MP) module in two versions, the input and output of which via the PED supply circuit receives data and a supply voltage sufficient to provide control and operation of the MP and the devices connected to it (at least one measuring and at least one executive). MP contains a demultiplexer, which serves to:

- выделения питания для упомянутого внешнего исполнительного устройства с последующим преобразованием выделенной электрической энергии в механическую, тепловую и/или электрическую энергию, которую передают к упомянутому устройству. Причем упомянутое преобразование регулируют устройством управления МП (например, в зависимости от состояния скважины по данным измерительных устройств, либо по поступившим на вход МП командам),- power supply for said external actuating device with subsequent conversion of the released electrical energy into mechanical, thermal and / or electrical energy, which is transmitted to the said device. Moreover, the aforementioned conversion is regulated by the MP control device (for example, depending on the state of the well according to the data of measuring devices, or according to the commands received at the MP input),

- передачи данных для устройства управления МП (УУМП) и питания для функционирования УУМП и упомянутое измерительное устройство.- data transmission for the control device MP (SUMP) and power for the operation of the SUMP and the mentioned measuring device.

Первый вариант МП. Первый вход/выход демультиплексора является входом/выходом МП, через который по цепи питания погружного электродвигателя осуществляют подачу энергии для функционирования МП и подключенного к нему хотя бы одного измерительного устройства и двунаправленную передачу данных, а также подачу энергии (питания), достаточной для функционирования хотя бы одного подключенного к МП внешнего исполнительного устройства (УИсп) (в том числе энергии большой мощности). МП содержит устройство питания и передачи данных (УПД), первый вход/выход которого подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП), обрабатывающего данные, поступающие с упомянутого измерительного устройства. При этом МП содержит демультиплексор для выделения поступающей на его первый вход/выход энергии для упомянутого УИсп и передачи этой энергии через выход демультиплексора к упомянутому УИсп. Первый вход/выход демультиплексора является входом/выходом МП, второй вход/выход демультиплексора подключен к второму входу/выходу УПД, вход подключен к выходу УУМП, управляющего через второй вход/выход функционированием упомянутого УИсп. При этом внешний УИсп состоит из ПЭ и Мех. УИсп.The first option is MP. The first input / output of the demultiplexer is the input / output of the MP, through which the power supply for the operation of the MP and at least one measuring device connected to it and bi-directional data transmission, as well as the supply of energy (power), are sufficient for operation though one external actuator (УП) connected to the MP (including high-power energy). The MP contains a power supply and data transmission device (DLC), the first input / output of which is connected to the first input / output of the control device of the submersible module (SUMP), which processes data coming from the said measuring device. At the same time, the MP contains a demultiplexer for separating the energy arriving at its first input / output for the said USP and transmitting this energy through the output of the demultiplexer to the said USP. The first input / output of the demultiplexer is the input / output of the MP, the second input / output of the demultiplexer is connected to the second input / output of the control unit, the input is connected to the output of the SUMP, which controls the operation of the mentioned USP through the second input / output. In this case, the external USP consists of PE and Fur. УП.

Предпочтительно, чтобы в Модуле погружном к выходу демультиплексора был подключен вход преобразователя электрической энергии (ПЭ), а к второму входу/выходу УУМП был подключен вход/выход ПЭ, имеющего хотя бы один выход для подключения механизма УИсп (Мех. УИсп). В этом случае ПЭ входит в состав МП.It is preferable that in the submersible module the input of the electric energy converter (PE) is connected to the output of the demultiplexer, and the input / output of the PE having at least one output for connecting the USP mechanism (Mech. USP) is connected to the second input / output of the SUMP. In this case, PE is part of the MP.

Второй вариант МП. Через вход/выход МП по цепи питания погружного электродвигателя осуществляют подачу энергии для функционирования всего МП и подключенных к нему измерительных устройств и двунаправленную передачу данных, а также подачу энергии (питания), достаточной для функционирования хотя бы одного подключенного к МП внешнего исполнительного устройства (в том числе энергии большой мощности). МП состоит из блока погружного (БП) и блока выносного (БВ). БП содержит УПД, УУМП, демультиплексор для выделения поступающей на его первый вход/выход (вход/выход МП) энергии, достаточной для функционирования упомянутого УИсп и передачи этой энергии через выход демультиплексора на вход канала передачи питания и данных блока погружного (КПБП). Первый вход/выход УПД подключен к первому входу/выходу УУМП, обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного измерительного устройства. Второй вход/выход демультиплексора подключен к второму входу/выходу УПД, выход демультиплексора подключен к входу канала передачи питания и данных блока погружного (КПБП), а вход - к выходу УУМП, второй вход/выход которого подключен к первому входу/выходу КПБП, второй вход/выход которого является вторым входом/выходом БП, подключенным к входу/выходу БВ.The second option is MP. Through the input / output of the MP through the power circuit of the submersible electric motor, energy is supplied for the operation of the entire MP and the measuring devices connected to it and bi-directional data transmission, as well as the supply of energy (power), sufficient for the operation of at least one external actuator connected to the MP (in including high power energy). MP consists of a submersible block (BP) and a remote block (BV). The PSU contains a control unit, an amplifier, a demultiplexer for separating the energy arriving at its first input / output (MP input / output) that is sufficient for the operation of the mentioned USP and the transmission of this energy through the output of the demultiplexer to the input of the power transmission channel and data of the submersible unit (CPBP). The first input / output of the control unit is connected to the first input / output of the SUMP processing the data coming from at least one measuring device. The second input / output of the demultiplexer is connected to the second input / output of the control unit, the output of the demultiplexer is connected to the input of the power transmission channel and the data of the submersible unit (CPBP), and the input is connected to the output of the SUMP, the second input / output of which is connected to the first input / output of the CPBP, the second the input / output of which is the second input / output of the PSU connected to the input / output of the BV.

БВ содержит канал передачи питания и данных блока выносного (КПБВ), первый вход/выход которого является входом/выходом БВ, а второй вход/выход подключен к входу/выходу устройства управления блока выносного (УУБВ), обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного дополнительного измерительного устройства. Энергия для функционирования упомянутого УИсп поступает с выхода КПБВ, а УУБВ через свой выход управляет функционированием упомянутого УИсп.The BV contains a channel for transmitting power and data to the remote unit (CPBV), the first input / output of which is the input / output of the BV, and the second input / output is connected to the input / output of the control unit of the remote unit (UBVV), which processes data from at least one additional measuring device. The energy for the functioning of the mentioned USP comes from the output of the CBPV, and the UUBV through its output controls the functioning of the mentioned USP.

Предпочтительно, чтобы в Модуле погружном к выходу КПБВ был подключен вход преобразователя электрической энергии (ПЭ), а к выходу УУБВ был подключен второй вход ПЭ, имеющего хотя бы один выход для подключения механизма упомянутого УИсп (Мех. УИсп). Выход ПЭ является выходом БВ и МП. В этом случае ПЭ входит в состав МП.It is preferable that in the submersible module, the input of the electric energy converter (PE) is connected to the output of the CPBV, and the second input of the PE having at least one output for connecting the mechanism of the mentioned USP (Mech. USP) is connected to the output of the UBVV. The output of PE is the output of BV and MP. In this case, PE is part of the MP.

Такая компоновка МП позволяет располагать БВ (и подключенные к нему механизмы) произвольно по отношению к БП и двигателю при минимально возможной длине дополнительного кабеля между БП и БВ.This arrangement of the MP allows you to position the BV (and the mechanisms connected to it) arbitrarily in relation to the PSU and the engine with the minimum possible length of the additional cable between the PSU and BV.

Предпочтительно, чтобы БП имел хотя бы один дополнительный вход/выход для подключения соответствующего дополнительного БВ.Preferably, the PSU has at least one additional input / output for connecting the corresponding additional BV.

Возможно подключение к демультиплексору (непосредственно в первом варианте либо через к КПБП и КПБВ во втором варианте) хотя бы одного дополнительного ПЭ, управляемого УУМП (по первому варианту) либо УУБВ (по второму варианту). Кроме того, возможно наличие в ПЭ хотя бы одного дополнительного выхода для подключения соответствующего дополнительного исполнительного устройства.It is possible to connect to the demultiplexer (directly in the first embodiment, either through to the CPBP and the CPBV in the second version) at least one additional PE controlled by SUMP (according to the first option) or UUBV (according to the second option). In addition, there may be at least one additional output in the PE for connecting the corresponding additional actuator.

Для решения задачи служат два варианта системы передачи питания (Система), в которой для обеспечения функционирования энергоемких исполнительных устройств блок наземный (БН) содержит мультиплексор для обеспечения совместной передачи с разделением в частотной и/или временной области данных от устройства управления БН (УУБН), энергии малой мощности источника питания (ИП), а также дополнительной энергии большой мощности от дополнительного источника питания (ДИП) высокой мощности по цепи питания ПЭД: ввод/вывод БН - электрический кабель - ПЭД - ввод/вывод модуля погружного (МП), содержащего демультиплексор для:To solve the problem, there are two options for the power transmission system (System), in which, to ensure the functioning of energy-intensive actuating devices, the ground unit (BN) contains a multiplexer for providing joint transmission with separation in the frequency and / or time domain of data from the BN control device (UUBN), energy of low power of a power source (IP), as well as additional energy of high power from an additional power source (DIP) of high power along the PED power supply circuit: input / output BN - electric cable - PE - input / output module immersion (MP) comprising a demultiplexer for:

- выделения переданной энергии, преобразования выделенной электрической энергии в механическую, тепловую и/или электрическую энергию и передачи ее к исполнительному устройству, подключенному к МП. Причем упомянутое преобразование регулируют устройством управления МП,- allocation of the transferred energy, conversion of the released electrical energy into mechanical, thermal and / or electrical energy and its transmission to an actuator connected to the MP. Moreover, the said conversion is regulated by the MP control device,

- выделения и передачи данных для устройства управления МП (УУМП) и питания для функционирования УУМП и хотя бы одного измерительного устройства.- allocation and data transfer for the control device MP (SUMP) and power for the operation of SUMP and at least one measuring device.

При этом в БН первый вход/выход мультиплексора является входом/выходом БН. Первый выход УУБН подключен к первому входу мультиплексора, а второй - к входу ИП. Выход ИП подключен к входу монитора тока (МТ), выход которого подключен к входу УУБН, а вход/выход МТ подключен к второму входу/выходу мультиплексора, к второму входу которого подключен выход ДИП. Возможен обмен данными УУБН с внешними устройствами.Moreover, in the BN, the first input / output of the multiplexer is the input / output of the BN. The first output of the UUBN is connected to the first input of the multiplexer, and the second to the input of the IP. The IP output is connected to the input of the current monitor (MT), the output of which is connected to the UUBN input, and the MT input / output is connected to the second input / output of the multiplexer, the DIP output is connected to the second input of it. UUBN data exchange with external devices is possible.

В первом варианте исполнения Системы МП выполнен по первому описанному варианту, во втором - по второму варианту МП.In the first embodiment, the MP system is made according to the first described option, in the second - according to the second MP variant.

В предлагаемых технических решениях УУБН, УУМП, УУБВ могут быть реализованы программно на различных программируемых устройствах, удовлетворяющих габаритам БН и МП.In the proposed technical solutions UUBN, UUMP, UUBV can be implemented programmatically on various programmable devices that satisfy the dimensions of BN and MP.

Мультиплексор, демультиплексор, КПБП, КПБВ могут быть реализованы аппаратно (электромеханическими устройствами) либо программно-аппаратно для снижения аппаратных требований и алгоритмического упрощения программного обеспечения УУБН, УУМП, УУБВ.The multiplexer, demultiplexer, KPBP, KPBV can be implemented in hardware (electromechanical devices) or software and hardware to reduce hardware requirements and algorithmic simplification of the software UUBN, UUMP, UUBV.

УИзм и ДУИзм могут быть как встроены в МП (в БП и БВ во втором варианте исполнения), так и быть самостоятельными устройствами, подключенными через входы МП к УУМП (УУМП и УУБВ).UISm and DUizm can be either integrated into the MP (in the BP and BV in the second embodiment), or be independent devices connected through the MP inputs to the SUMP (SUMP and UUBV).

В качестве ПЭ используются широкоизвестные устройства, которые могут быть встроены в УИсп.As PE, well-known devices are used that can be built into the USP.

Далее работа каждого из вариантов модуля погружного будет описана в составе соответствующей системы передачи питания в предпочтительном варианте исполнения.Next, the operation of each of the options for the submersible module will be described as part of the corresponding power transmission system in the preferred embodiment.

Фиг. 1 - первый вариант исполнения системы передачи питания с первым вариантом модуля погружного в одном из предпочтительных вариантов исполнения.FIG. 1 is a first embodiment of a power transmission system with a first embodiment of a submersible module in one of the preferred embodiments.

Фиг. 2 - второй вариант исполнения системы передачи питания со вторым вариантом модуля погружного в одном из предпочтительных вариантов исполнения.FIG. 2 is a second embodiment of a power transmission system with a second embodiment of a submersible module in one of the preferred embodiments.

Представленная на Фиг. 1 Система передачи питания в первом варианте (далее - Система 1) содержит блок наземный 1 (БН), в котором первый вход/выход мультиплексора 2 является входом/выходом БН. БН содержит также устройство управления блока наземного 3 (УУБН), первый выход которого подключен к первому входу мультиплексора 2, а второй - к входу источника питания 4 (ИП). Выход ИП подключен к входу монитора тока 5 (МТ), выход которого подключен к входу УУБН 3, а вход/выход - к второму входу/выходу мультиплексора 2, к второму входу которого подключен выход дополнительного источника питания 6 (ДИП).Presented in FIG. 1 The power transmission system in the first embodiment (hereinafter referred to as System 1) comprises a ground unit 1 (BN), in which the first input / output of multiplexer 2 is the input / output of the BN. BN also contains a control unit for ground unit 3 (UUBN), the first output of which is connected to the first input of multiplexer 2, and the second to the input of power supply 4 (IP). The IP output is connected to the input of the current monitor 5 (MT), the output of which is connected to the input of the UUBN 3, and the input / output is connected to the second input / output of the multiplexer 2, the second input of which is connected to the output of the additional power supply 6 (DIP).

Первый вариант модуля погружного 7 (МП) Системы 1 содержит демультиплексор 8, первый вход/выход которого является входом/выходом МП, подключенным по цепи питания ПЭД к входу/выходу БН для подачи энергии малой мощности от ИП БН, достаточной для функционирования МП, и двунаправленной передачи данных. Первый вход/выход Устройства питания и передачи данных (УПД) 9 подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП) 10, второй вход/выход УПД 9 подключен к второму входу/выходу демультиплексора. На входы УУМП поступают данные от измерительных устройств 11 (УИзм). Выход УУМП подключен 10 к входу демультиплексора 8, к выходу которого подключен вход преобразователя электрической энергии 12 (ПЭ), выход которого является выходом МП и служит для подключения исполнительного устройства 13 (УИсп). К второму входу/выходу УУМП 10 подключен вход/выход ПЭ 12.The first version of the submersible module 7 (MP) of System 1 contains a demultiplexer 8, the first input / output of which is the MP input / output connected through the PED supply circuit to the input / output of the BN to supply low-power energy from the BN IP, sufficient for the MP to operate, and bidirectional data transfer. The first input / output device power and data transfer (UPD) 9 is connected to the first input / output of the control device of the submersible module (UUMP) 10, the second input / output UPD 9 is connected to the second input / output of the demultiplexer. The inputs of the UUMP receive data from the measuring devices 11 (UISm). The output of the SUMP is connected 10 to the input of the demultiplexer 8, the output of which is connected to the input of the electric energy converter 12 (PE), the output of which is the output of the MP and serves to connect the actuator 13 (USP). To the second input / output of UUMP 10 is connected to the input / output of PE 12.

Мощность ДИП достаточна для функционирования подключенного к МП УИсп (в других исполнениях - нескольких УИсп).The power of the dipole is sufficient for the operation of the UPP connected to the MP (in other versions, several UPPs).

Возможно наличие входа/выхода УУБН 3 (второго входа/выхода БН) для связи с внешним устройствам (на фиг. 1 не показан).Perhaps the presence of input / output UUBN 3 (second input / output BN) for communication with external devices (Fig. 1 is not shown).

Возможно наличие дополнительных выходов ПЭ 12 для подключения дополнительных исполнительных устройств.There may be additional outputs PE 12 for connecting additional actuators.

Конструктивно ИП и ДИП могут быть выполнены в виде одного устройства. ИП служит для обеспечения функционирования МП, УИзм, ДУИзм, а ДИП - для функционирования всех подключенных к МП УИсп.Structurally, IP and DIP can be performed as a single device. IP serves to ensure the functioning of the MP, UISm, DUizm, and DIP - for the operation of all connected to the MP UP.

Кроме того, УИсп может состоять из ПЭ и механизма УИсп (Мех. УИсп). Тогда выход демультиплексора и второй вход/выход УУМП являются в МП выходом и входом/выходом для подключения УИсп соответственно.In addition, the USP can consist of PE and the USP mechanism (Mech. USP). Then the output of the demultiplexer and the second input / output of the SUMP are in the MP output and input / output for connecting the USP, respectively.

КПБП и КПБВ могут быть любыми (например, однопроводными либо с раздельными линиями для питания и передачи данных).KPBP and KPBV can be any (for example, single-wire or with separate lines for food and data transmission).

Логику работы системы осуществляют устройства управления, расположенные в БН и МП. Они же ведут мониторинг системы, включая согласование устройств управления, и параметров скважины через УИзм. Данные (в том числе команды) могут передаваться в обоих направлениях: БН-МП, МП-БВ. УУБН, например, передает в МП уставки работы МП, команды, запросы, данные для перепрограммирования УУМП, что упрощает обслуживание МП и системы в целом, и т.д.The logic of the system is carried out by control devices located in the BN and MP. They also monitor the system, including the coordination of control devices, and well parameters through UISm. Data (including commands) can be transmitted in both directions: BN-MP, MP-BV. UUBN, for example, transmits to the MP the settings of the MP, commands, requests, data for reprogramming the UMP, which simplifies the maintenance of the MP and the system as a whole, etc.

Система передачи питания во втором варианте исполнения начинает работу при подаче необходимого напряжения питания на все устройства БН, требующие питания.The power transmission system in the second embodiment starts working when the necessary supply voltage is applied to all BN devices that require power.

УУБН по заданному в нем алгоритму, в том числе с учетом телеметрических данных от МП, передает данные для УУМП. Для этого устройством УУБН через второй выход соответственно передаваемым данным модулируют в полосе частот Δf (полоса частот передаваемых данных) напряжение источника питания. Возможно модулирование данных в полосе частот Δf, не включающей fИП. Далее полученное переменное напряжение полосой частот (fИПUΔf) транзитом передают через МТ на второй вход/выход мультиплексора. При отсутствии данных («нулевые данные») на мультиплексор передают напряжение частоты fИП (Δf=0).UUBN according to the algorithm specified in it, including taking into account telemetric data from the MP, transmits data for UMP. To do this, the device UUBN through the second output, respectively transmitted data modulate in the frequency band Δf (frequency band of the transmitted data) the voltage of the power source. It is possible to modulate data in the frequency band Δf, not including f PI . Next, the obtained alternating voltage by the frequency band (f IP UΔf) in transit is transmitted through MT to the second input / output of the multiplexer. In the absence of data (“zero data”), the voltage of the frequency f PI (Δf = 0) is transmitted to the multiplexer.

Таким образом, для передачи электрической энергии ИП («э») и данных («д») для МП, формируют поток энергии ИП с данными в полосе частот (fИПUΔf). В случае, когда нет необходимости подачи энергии к УИсп, поток энергии ИП с данными передают транзитом через мультиплексор на вход/выход БН.Thus, for the transmission of electric energy of the SP ("e") and data ("d") for the MP, form the energy flow of IP with data in the frequency band (f IP UΔf). In the case when there is no need to supply energy to the USP, the energy flow of the SP with data is transmitted in transit through the multiplexer to the input / output of the BN.

При необходимости запуска УИсп (по принятым от МП данным в соответствии с результатами обработки данных УИзм, либо командам с входа/выхода УУБН и т.д.) УУБН через первый выход передает мультиплексору команду на формирование суммарного потока энергии из потока энергии ИП с данными и потока энергии ДИП («Э») частотой fДИП, подаваемой на второй вход мультиплексора. При этом ДИП выбирают таким, что fДИП отлична от частоты потока энергии ИП с данными и отличной от частоты fПЭД вращения ПЭД на Δf (вне полосы передачи данных).If it is necessary to start UIP (according to the data received from the MP in accordance with the results of UIMiz data processing, or to the commands from the input / output of UUBN, etc.) UUBN through the first output sends a command to the multiplexer to generate the total energy flow from the IP energy flow with data and the energy flow DIP ("E") frequency f DIP supplied to the second input of the multiplexer. In this case, the DIP is chosen such that f DIP is different from the frequency of the energy flow of the SP with data and is different from the frequency f of the SEM of rotation of the SEM by Δf (outside the data transmission band).

То есть, при реализации мультиплексора для совместной передачи с частотным разделением полосы частот ΔfИП fДИП, не пересекаются Δf:That is, when implementing a multiplexer for joint transmission with frequency division of the frequency band Δf IP f DIP , Δf do not intersect:

Figure 00000001
Figure 00000001

В случае, когда мультиплексор реализован для совместной передачи с временным разделением, частоты fДИП и ΔfИП могут пересекаться.In the case where the multiplexer is implemented for joint transmission with time division, the frequency f DIP and Δf PI can intersect.

Таким образом, в Мультиплексоре объединяют разделенные во временной и(или) частотной области энергию ИП, данные для передачи в МП и энергию ДИП. Мультиплексор реализован по принципу ключа (фильтра - в случае частотного разделения), регулируемого УУБН. Переключением Мультиплексора через первый его вход осуществляют передачу, либо суммарного потока либо только потока энергии ИП с данными.Thus, in the Multiplexer, IP energy, data for transmission to the MP and DIP energy, separated in the time and (or) frequency domain, are combined. The multiplexer is implemented on the principle of a key (filter - in the case of frequency separation), regulated by UUBN. By switching the Multiplexer through its first input, either the total stream or only the IP energy stream with data is transmitted.

Далее суммарный поток энергии от ИП и ДИП либо только поток энергии ИП с данными передают с входа/выхода БН на вход/выход МП по кабелю питания ПЭД.Further, the total energy flux from the IP and DIP, or only the IP energy flux with data, is transferred from the input / output of the BN to the input / output of the MP via the PED power cable.

При передаче только потока энергии ИП с данными, последний через демультиплексор передают через УПД в УУМП, которое по модулированному сигналу распознает переданные данные для исполнения, а малую силовую нагрузку (энергию малой мощности от ИП) используют для питания всех устройств МП, требующих питания, в том числе УИзм (осуществляют любым известным способом).When transmitting only the energy flow of the IP with data, the latter is transmitted through the demultiplexer through the DLC to the SUMP, which recognizes the transmitted data for execution by the modulated signal, and use the small power load (low-power energy from the IP) to power all MP devices that require power, in including UISm (carried out in any known manner).

Демультиплексор реализован соответственно способу передачи суммарного потока в мультиплексоре и работает также по принципу ключа (фильтра - в случае частотного разделения), регулируемого УУМП. При необходимости в соответствии с поступившими от БН данными УУМП через выход переключает демультиплексор для выделения потока энергии ДИП. Суммарный поток в демультиплексоре разделяют на поток энергии ИП с данными, который передают на УПД, и поток энергии большой мощности ДИП (большую силовую нагрузку) для УИсп. Большая силовая нагрузка в зависимости от реализации демультиплексора может включать дополнительную энергию ПЭД. Выделенную силовую нагрузку передают на вход ПЭ. При этом (возможно одновременно) УУМП через второй вход/выход передает команды для управления ПЭ (включение/выключение УИсп). По команде включения УИсп в ПЭ преобразуют поступающую нагрузку в механическую и(или) электрическую энергию в соответствии с типом УИсп и передает ее на выход МП, а по команде выключения прекращают работу УИсп.The demultiplexer is implemented according to the method of transmitting the total stream in the multiplexer and also works on the principle of a key (filter - in the case of frequency separation), regulated by SUMP. If necessary, in accordance with the data received from the BN, the SUMP switches the demultiplexer through the output to isolate the DIP energy flow. The total flux in the demultiplexer is divided into an IP energy stream with data, which is transmitted to the control unit, and a high-power energy stream DIP (high power load) for USP. A large power load, depending on the implementation of the demultiplexer, may include additional PED energy. The allocated power load is transmitted to the PE input. At the same time (possibly at the same time), the SIA through the second input / output transmits commands for controlling the PE (turning on / off the USP). On the command to turn on the USP, the incoming load is converted into PE into mechanical and (or) electric energy in accordance with the type of the USP and transfers it to the MP output, and on the off command, the USP is stopped.

Исходя из поступивших от УИзм данных УУМП управляет УИсп, а также формирует данные для передачи к БН. Далее в УПД в соответствии с этими данными модулируют потребляемый ток от ИП и передают его через демультиплексор по цепи питания ПЭД от МП к БН. Далее через мультиплексор и выход МТ в УУБН по изменению потребляемого тока от источника питания регистрируют данные от МП для дальнейшего использования.Based on the data received from the UIMism, the SUMP controls the USP, and also generates data for transmission to the BN. Further, in accordance with these data, in the DLC, the current consumption from the PM is modulated and transmitted through the demultiplexer along the PED power supply circuit from the MP to the BN. Then, through the multiplexer and the MT output, the data from the MP are recorded for change in the consumed current from the power source to the UUBN for further use.

Прямую и обратную передачу данных (от БН к МП и от МП к БН) могут осуществлять либо с частотным либо с временным разделением.Direct and reverse data transmission (from BN to MP and from MP to BN) can be performed with either frequency or time division.

При передаче питания и/или данных с временным разделением осуществляют синхронизацию УУБН, УУМП.When transmitting power and / or data with a time division synchronize UUBN, UUMP.

Второй вариант Системы передачи питания.The second option is the Power Transmission System.

Представленная на Фиг. 2 Система передачи питания во втором варианте (далее - Система 2) содержит БН 1, в котором первый вход/выход мультиплексора 2 является входом/выходом БН. БН содержит также УУБН 3, первый выход которого подключен к первому входу мультиплексора 2, а второй - к входу ИП 4. Выход ИП подключен к входу МТ 5, выход которого подключен к входу УУБН 3, а вход/выход - к второму входу/выходу мультиплексора 2, к второму входу которого подключен выход ДИП 6.Presented in FIG. 2 The power transmission system in the second embodiment (hereinafter referred to as System 2) contains BN 1, in which the first input / output of multiplexer 2 is the input / output of the BN. The BN also contains UUBN 3, the first output of which is connected to the first input of multiplexer 2, and the second to the input of IP 4. The output of the IP is connected to the input of MT 5, the output of which is connected to the input of UUBN 3, and the input / output to the second input / output multiplexer 2, to the second input of which the output of DIP 6 is connected.

Второй вариант модуля погружного 7 (МП) Системы 2 состоит из блока погружного 14 (БП) и блока выносного 15 (БВ).The second version of the submersible module 7 (MP) of System 2 consists of a submersible block 14 (BP) and a remote block 15 (BV).

БП 14 содержит демультиплексор 8, УПД 9, УУМП 10 и канал передачи питания и данных блока погружного 16 (КПБП).BP 14 contains a demultiplexer 8, UPD 9, UUMP 10 and a channel for transmitting power and data to a submersible block 16 (CPBP).

Первый вход/выход демультиплексора 8 является первым входом/выходом БП (входом/выходом МП в целом), подключенным по цепи питания ПЭД к входу/выходу БН для подачи энергии малой мощности для функционирования МП и двунаправленной передачи данных. Первый вход/выход Устройства питания и передачи данных (УПД) 9 подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП) 10, второй вход/выход УПД 9 подключен к второму входу/выходу демультиплексора. На входы УУМП поступают данные от измерительных устройств 11 (УИзм). Выход УУМП подключен 10 к входу демультиплексора 8, к выходу которого подключен вход КПБП 16. К второму входу/выходу УУМП подключен первый вход/выход КПБП 16, второй вход/выход которого является вторым входом/выходом БП 14, подключенным к входу/выходу БВ 15.The first input / output of the demultiplexer 8 is the first input / output of the PSU (MP input / output as a whole) connected through the PED power supply circuit to the input / output of the BN for supplying low-power energy for the MP functioning and bidirectional data transmission. The first input / output device power and data transfer (UPD) 9 is connected to the first input / output of the control device of the submersible module (UUMP) 10, the second input / output UPD 9 is connected to the second input / output of the demultiplexer. The inputs of the UUMP receive data from the measuring devices 11 (UISm). The output of the SUMP is connected 10 to the input of the demultiplexer 8, the output of which is connected to the input of the CPBP 16. The second input / output of the SUMP is connected to the first input / output of the CPBP 16, the second input / output of which is the second input / output of the PSU 14 connected to the input / output of the BV fifteen.

БВ 15 содержит канал передачи питания и данных блока выносного 17 (КПБВ), первый вход/выход которого является входом/выходом БВ, второй вход/выход подключен к входу/выходу устройства управления блока выносного 18 (УУБВ). На входы УУБВ 18 поступают данные от дополнительных измерительных устройств 19 (ДУИзм). Первый вход ПЭ 12 подключен к выходу КПБВ 17, второй вход ПЭ 12 - к выходу УУБВ 18. Выход ПЭ 12 является выходом БВ (и МП в целом) и служит для подключения УИсп 13.BV 15 contains a channel for transmitting power and data to remote block 17 (CBCB), the first input / output of which is the input / output of the BV, the second input / output is connected to the input / output of the control device of the remote unit 18 (UUBV). The inputs UUBV 18 receives data from additional measuring devices 19 (DUizm). The first input of PE 12 is connected to the output of the CBPB 17, the second input of PE 12 to the output of the UBBV 18. The output of PE 12 is the output of the BV (and the MP as a whole) and serves to connect the UP 13.

УИсп может состоять из ПЭ и механизма УИсп (Мех. УИсп). Тогда выход КПБВ выход УУБВ являются в МП первым и вторым выходами для подключения УИсп соответственно.The USP can consist of PE and the USP mechanism (Mech. USP). Then the output of the CWPV output of the UWBW in the MP are the first and second outputs for connecting the USP, respectively.

Логику работы системы осуществляют устройства управления, расположенные в БН, БП и БВ. Они же ведут мониторинг системы, включая согласование устройств управления и параметров скважины через УИзм, ДУИзм. Данные (в том числе команды) могут передаваться в обоих направлениях: БН-БП, БП-БВ, БН-БВ (через БП). УУБН, например, передает в МП уставки работы МП, команды, запросы, данные для перепрограммирования УУМП, УУБВ для упрощения обслуживания МП и системы в целом, и т.д..The logic of the system is carried out by control devices located in the BN, BP and BV. They also monitor the system, including the coordination of control devices and well parameters through UISm, DUizm. Data (including commands) can be transmitted in both directions: BN-BP, BP-BV, BN-BV (via BP). UUBN, for example, transmits to the MP the settings of the MP operation, commands, requests, data for reprogramming the UMP, UUBV to simplify the maintenance of the MP and the system as a whole, etc.

Условия начала работы такие же, как для варианта 1.The conditions for starting work are the same as for option 1.

В УУБН по заданному в нем алгоритму, в том числе с учетом телеметрических данных от МП формируют поток энергии ИП с данными для УУМП и/или УУБВ, как описано выше.In UUBN, according to the algorithm specified in it, including taking into account telemetric data from the magnetic field, an IP energy flow is generated with data for the UUMP and / or UUBV, as described above.

При необходимости запуска УИсп (по принятым от МП данным в соответствии с результатами обработки данных УИзм и ДУИзм, либо командам с входа/выхода УУБН и т.д.) формируют суммарный поток из потока энергии ИП с данными и потока энергии ДИП, как описано выше.If it is necessary to start UI (according to the data received from the MP in accordance with the results of data processing UISm and DUizm, or to commands from the input / output of UUBN, etc.), the total flow is formed from the energy flow of the IP with data and the energy flow of the DIP, as described above .

Далее суммарный поток энергии от ИП и ДИП либо только поток энергии ИП с данными передают с входа/выхода БН на вход/выход МП по кабелю питания ПЭД.Further, the total energy flux from the IP and DIP, or only the IP energy flux with data, is transferred from the input / output of the BN to the input / output of the MP via the PED power cable.

При передаче только потока энергии ИП с данными распознают, как описано выше, переданные данные для исполнения, а энергию от ИП используют для питания всех устройств МП, требующих питания, в том числе УИзм, ДУИзм.When transmitting only the energy flow, the IPs with the data recognize, as described above, the transmitted data for execution, and the energy from the IPs is used to power all MP devices that require power, including UISm, DUizm.

При необходимости в соответствии с поступившими от БН данными УУМП через вход демультиплексора переключает его для выделения потока энергии ДИП. Суммарный поток в демультиплексоре разделяют на поток энергии малой мощности ИП с данными, который передают на УПД, и поток энергии большой мощности ДИП (большую силовую нагрузку) для УИсп. Выделенную большую силовую нагрузку передают на КПБП. При этом УУМП через второй вход/выход передает команды для управления ПЭ (включение/выключение УИсп). По каналу связи (КПБП-КПБВ) команды и нагрузку передают соответственно на УУБВ и ПЭ. По команде включения в ПЭ преобразуют поступающую нагрузку в механическую и(или) электрическую энергию в соответствии с типом УИсп и передает ее на выход МП, а по команде выключения прекращают работу УИсп.If necessary, in accordance with the data received from the BN, the SUMP switches it through the input of the demultiplexer to isolate the DIP energy flow. The total flux in the demultiplexer is divided into a low-power energy flow of an IP with data that is transmitted to the control unit, and a high-power energy flow of a DIP (high power load) for a USP. The allocated large power load is transferred to the CPBP. In this case, the SUMP transmits commands for controlling the PE through the second input / output (turning on / off the USP). Through the communication channel (KPBP-KPBV), the commands and the load are transferred to UUBV and PE, respectively. At the turn-on command, the PE converts the incoming load into mechanical and (or) electrical energy in accordance with the type of USP and transmits it to the MP output, and at the turn-off command, the USP is stopped.

Данные от ДУИзм поступают в УУБВ, где их преобразуют для передачи на УУМП через КПБВ и КПБП - по каналу связи между БВ и БП. На УУМП поступают также данные от УИзм. Исходя из поступивших данных УУМП управляет УУБВ, а также формирует данные для передачи. Далее в УПД в соответствии с этими данными модулируют потребляемый ток от ИП и передают его через демультиплексор по цепи питания ПЭД от МП к БН. Далее через мультиплексор и вход/выход МТ в УУБН по изменению потребляемого тока от источника питания регистрируют данные от МП для дальнейшего использования.The data from the DUISm is transferred to the UUVV, where they are converted for transmission to the UUMP through the UCBP and the UCBP - through the communication channel between the base unit and the base unit. At UMP also received data from the UIMism. Based on the received data, the SUMM controls the SEML, and also generates data for transmission. Further, in accordance with these data, in the DLC, the current consumption from the PM is modulated and transmitted through the demultiplexer along the PED power supply circuit from the MP to the BN. Further, through the multiplexer and the input / output of the MT in UUBN on the change in the current consumption from the power source, data from the MP is recorded for further use.

Прямую и обратную передачу данных могут осуществлять либо с частотным либо с временным разделением.Direct and reverse data transmission can be performed either with frequency or time division.

При передаче питания и/или данных с временным разделением осуществляют синхронизацию УУБН, УУМП, УУБВ.When transmitting power and / or data with a time division, they synchronize UUBN, UUMP, UUBV.

Несмотря на то, что технические решения показаны и описаны со ссылкой на их конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.Despite the fact that technical solutions are shown and described with reference to their specific implementation options, specialists in the art should understand that various changes in form and content can be made without departing from the essence and scope of the invention defined by the attached claims.

Например, УУМП (по первому варианту) или УУБВ (по второму варианту) могут получать данные от подключенных к МП УИсп. При этом связь между МП и УИсп может быть любой (например, однопроводной либо с раздельными линиями для питания и передачи данных).For example, UUMP (according to the first option) or UUBV (according to the second option) can receive data from the UP connected to the MP. Moreover, the connection between the MP and the USP can be any (for example, single-wire or with separate lines for power and data transfer).

Таким образом, особенность предлагаемых в качестве изобретений Систем телеметрии заключается в том, что использован дополнительный источник питания высокой мощности, энергия от которого передается к исполнительному устройству через систему «мультиплексор - демультиплексор», разделяющую (в частотной или временной области) потоки энергии ИП с данными и поток энергии ДИП мощной нагрузки для исполнительных механизмов, что обеспечивает заявленный технический результат.Thus, a feature of the Telemetry Systems proposed as inventions is that an additional high-power power source is used, the energy from which is transmitted to the executive device through the “multiplexer – demultiplexer” system, which separates (in the frequency or time domain) IP energy flows with data and energy flow DIP powerful load for actuators, which provides the claimed technical result.

Кроме того, в обоих вариантах Системы невозможность запуска УИсп (в том числе отказ ДИП, ПЭ или УИсп) не ведет к отказу всей системы, сохраняется функционирование всех управляющих устройств Системы, в том числе прием/передача данных.In addition, in both versions of the System, the inability to start URP (including the failure of DIP, PE, or URP) does not lead to a failure of the entire system; the functioning of all control devices of the System, including data reception / transmission, is preserved.

Claims (6)

1. Модуль погружной (МП), через вход/выход которого по цепи питания погружного электродвигателя (ПЭД) осуществляют подачу энергии и двунаправленную передачу данных, содержащий устройство питания и передачи данных (УПД), первый вход/выход которого подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП), обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного измерительного устройства, отличающийся тем, что содержит демультиплексор для выделения поступающей на его первый вход/выход энергии, достаточной для функционирования хотя бы одного внешнего исполнительного устройства (УИсп), и передачи этой энергии через выход демультиплексора к упомянутому УИсп, причем первый вход/выход демультиплексора является входом/выходом МП, второй вход/выход демультиплексора подключен к второму входу/выходу УПД, вход подключен к выходу УУМП, управляющего функционированием упомянутого УИсп.1. The submersible module (MP), through the input / output of which, through the power circuit of the submersible electric motor (PED), supply energy and bi-directional data transmission, comprising a power and data transmission device (DLC), the first input / output of which is connected to the first input / output the control device of the submersible module (UUMP), which processes data coming from at least one measuring device, characterized in that it contains a demultiplexer for separating the energy supplied to its first input / output, sufficient for functional at least one external actuating device (USP), and transmitting this energy through the output of the demultiplexer to the said USP, the first input / output of the demultiplexer being the input / output of the MP, the second input / output of the demultiplexer connected to the second input / output of the control unit, the input is connected to the output of the SUMP, which controls the operation of the said SPS. 2. Модуль погружной по п. 1, отличающийся тем, что к выходу демультиплексора подключен вход преобразователя электрической энергии (ПЭ), а к второму входу/выходу УУМП подключен вход/выход ПЭ, имеющего хотя бы один выход для подключения механизма УИсп.2. The submersible module according to claim 1, characterized in that the input of the electric energy converter (PE) is connected to the output of the demultiplexer, and the input / output of the PE having at least one output for connecting the USP mechanism is connected to the second input / output of the SUMP. 3. Модуль погружной (МП), через вход/выход которого по цепи питания ПЭД осуществляют подачу энергии и двунаправленную передачу данных, содержащий УПД, первый вход/выход которого подключен к первому входу/выходу УУМП, обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного измерительного устройства, отличающийся тем, что содержит блок погружной (БП) и блок выносной (БВ),
причем БП содержит УПД, УУМП, а также демультиплексор для выделения поступающей на его первый вход/выход энергии, достаточной для функционирования хотя бы одного внешнего УИсп, и передачи этой энергии через выход демультиплексора на вход канала передачи питания и данных блока погружного (КПБП), причем первый вход/выход демультиплексора является первым входом/выходом БП и входом/выходом МП, второй вход/выход демультиплексора подключен к второму входу/выходу УПД, а вход - к выходу УУМП, второй вход/выход которого подключен к первому входу/выходу КПБП, второй вход/выход которого является вторым входом/выходом БП, подключенным к входу/выходу БВ,
причем БВ содержит канал передачи питания и данных блока выносного (КПБВ), первый вход/выход которого является входом/выходом БВ, а второй вход/выход подключен к входу/выходу устройства управления блока выносного (УУБВ),
обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного дополнительного измерительного устройства, причем энергия для функционирования упомянутого УИсп поступает с выхода КПБВ, а УУБВ управляет функционированием упомянутого УИсп.
3. The submersible module (MP), through the input / output of which is fed through the PED power supply circuit and bi-directional data transmission, containing the control unit, the first input / output of which is connected to the first input / output of the SUMP processing the data coming from at least one measuring device, characterized in that it contains a submersible unit (BP) and a remote unit (BV),
moreover, the PSU contains a control unit, a control amplifier, and also a demultiplexer for separating the energy arriving at its first input / output, sufficient for the operation of at least one external USP, and transferring this energy through the output of the demultiplexer to the input of the power transmission channel and data of the submersible unit (CPBP), moreover, the first input / output of the demultiplexer is the first input / output of the PSU and the input / output of the MP, the second input / output of the demultiplexer is connected to the second input / output of the control unit, and the input to the output of the SUMP, the second input / output of which is connected to the first input / you KPBP ode, the second input / output of which is the second input / output power supply connected to the input / output BV
moreover, the BV contains a channel for transmitting power and data to the remote unit (BAC), the first input / output of which is the input / output of the BV, and the second input / output is connected to the input / output of the control unit of the remote unit (UBVV),
processing data coming from at least one additional measuring device, moreover, the energy for the functioning of the mentioned USP comes from the output of the SECS, and the UUBV controls the functioning of the said USP.
4. Модуль погружной по п. 3, отличающийся тем, что к выходу КПБВ подключен первый вход ПЭ, а к выходу УУБВ подключен второй вход ПЭ, имеющего хотя бы один выход для подключения механизма УИсп.4. The submersible module according to claim 3, characterized in that the first input of the PE is connected to the output of the CBPB, and the second input of the PE having at least one output for connecting the USP mechanism is connected to the output of the UBBV. 5. Система передачи питания, содержащая блок наземный (БН), подключенный к модулю погружному (МП) по цепи питания ПЭД для передачи энергии и двунаправленной передачи данных, причем БН содержит источник питания (ИП), устройство управления блока наземного (УУБН) и монитор тока (МТ), а МП содержит УПД, первый вход/выход которого подключен к первому входу/выходу УУМП, обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного измерительного устройства, отличающаяся тем, что БН содержит дополнительный источник питания (ДИП) и мультиплексор, причем первый вход/выход мультиплексора является входом/выходом БН, к второму входу/выходу мультиплексора подключен вход/выход МТ, к первому входу мультиплексора подключен первый выход УУБН, к второму входу - выход ДИП, второй выход УУБН подключен к входу ИП, выход ИП - к входу МТ, а выход МТ - к входу УУБН, а МП выполнен по п. 1.5. A power transmission system comprising a ground unit (BN) connected to a submersible module (MP) via a PED power supply circuit for transmitting energy and bidirectional data transmission, wherein the BN contains a power source (IP), a control unit for the ground unit (UUBN) and a monitor current (MT), and the MP contains a control unit, the first input / output of which is connected to the first input / output of the SUMP processing data coming from at least one measuring device, characterized in that the BN contains an additional power source (DIP) and a multiplexer, the first the multiplexer input / output is BN input / output, the MT input / output is connected to the second multiplexer input / output, the first UUBN output is connected to the first multiplexer input, the DIP output is connected to the second input, the UUBN second output is connected to the IP input, the IP output is connected to MT input, and MT output - to the UUBN input, and the MP is performed according to claim 1. 6. Система передачи питания, содержащая блок наземный (БН), подключенный к модулю погружному (МП) по цепи питания ПЭД для передачи энергии малой мощности и двунаправленной передачи данных, причем БН содержит источник питания (ИП), устройство управления блока наземного (УУБН) и монитор тока (МТ), а МП содержит УПД, первый вход/выход которого подключен к первому входу/выходу УУМП, обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного измерительного устройства, отличающаяся тем, что БН содержит дополнительный источник питания (ДИП) и мультиплексор, причем первый вход/выход мультиплексора является входом/выходом БН, к второму входу/выходу мультиплексора подключен вход/выход МТ, к первому входу мультиплексора подключен первый выход УУБН, к второму входу - выход ДИП, второй выход УУБН подключен к входу ИП, выход ИП - к входу МТ, а выход МТ - к входу УУБН, а МП выполнен по п. 3. 6. A power transmission system comprising a ground unit (BN) connected to a submersible module (MP) via a PED power supply circuit for transmitting low-power energy and bi-directional data transmission, wherein the BN contains a power source (IP), a control unit for the ground unit (UUBN) and a current monitor (MT), and the MP contains an EDC, the first input / output of which is connected to the first input / output of the SUMP processing data coming from at least one measuring device, characterized in that the BN contains an additional power source (DIP) and a multiplexer moreover, the first input / output of the multiplexer is BN input / output, the MT input / output is connected to the second input / output of the multiplexer, the first UUBN output is connected to the first input of the multiplexer, the DIP output is connected to the second input, the second UUBN output is connected to the IP input, output IP - to the input of the MT, and the output of the MT - to the input of the UUBN, and the MP is performed according to p. 3.
RU2014144862/03A 2014-11-06 2014-11-06 Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions) RU2571867C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144862/03A RU2571867C1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144862/03A RU2571867C1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2571867C1 true RU2571867C1 (en) 2015-12-27

Family

ID=55023372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014144862/03A RU2571867C1 (en) 2014-11-06 2014-11-06 Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2571867C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1298361A1 (en) * 1985-03-05 1987-03-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики Method of investigating wells
RU2101489C1 (en) * 1996-03-19 1998-01-10 Закрытое акционерное общество "НТ-Курс" Telemetric system for transmitting and receiving information in process of drilling
RU2230187C2 (en) * 2001-11-01 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" Telemetric information transfer system
RU43586U1 (en) * 2004-04-19 2005-01-27 ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" INCLINOMETER
RU2487994C2 (en) * 2011-07-19 2013-07-20 ООО "Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" Raw hydrocarbons production control system
US20130206387A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Schlumberger Technology Corporation Communicating power and data to a component in a well

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1298361A1 (en) * 1985-03-05 1987-03-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики Method of investigating wells
RU2101489C1 (en) * 1996-03-19 1998-01-10 Закрытое акционерное общество "НТ-Курс" Telemetric system for transmitting and receiving information in process of drilling
RU2230187C2 (en) * 2001-11-01 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" Telemetric information transfer system
RU43586U1 (en) * 2004-04-19 2005-01-27 ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" INCLINOMETER
RU2487994C2 (en) * 2011-07-19 2013-07-20 ООО "Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" Raw hydrocarbons production control system
US20130206387A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Schlumberger Technology Corporation Communicating power and data to a component in a well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7931090B2 (en) System and method for controlling subsea wells
US9858810B2 (en) Arrangement and method for controlling and/or monitoring a subsea device
CN102947537B (en) For the system and method that subsea production system controls
US20140354081A1 (en) Electrical Power Grid for A Downhole BHA
US9775307B2 (en) Methods and systems for improved irrigation sensor and control communication
JP2017527724A (en) Wireless power transmission to downhole well equipment
GB2577467A (en) Energy transfer mechanism for a junction assembly to communicate with a lateral completion assembly
EP2491660B1 (en) System for communicating over a power cable
CA2901788C (en) Downhole drilling device
RU2571867C1 (en) Submersible module (versions) and power transmission system (electric energy) (versions)
CA3082417C (en) Real time monitoring of well integrity
US11560782B2 (en) Techniques to improve wireless communications for in-situ wellbore devices
CN101634220B (en) System for realizing constant current source power supply and bidirectional data transmission through shared cable
CN201763311U (en) Bit feeding system of drilling machine
NO20171613A1 (en) Downhole device with signal transmitter
EP2390460B1 (en) Extending the life of a compromised umbilical
US20170051591A1 (en) Systems and Methods for Providing Power and Communications for Downhole Tools
RU2784110C1 (en) Power supply device for additional downhole equipment
NO20150099A1 (en) Subsea safety system
US20230220766A1 (en) Controller for use with a remote downhole tool
CN102373915A (en) Bit feeding system of drilling machine
EP2624469B1 (en) Transmitting electrical power and data
JP2021045026A5 (en)
CN105350950A (en) Drilling machine data acquisition and monitoring system