JPH10231679A - 流体の流れに沿った地点間の通信方法及び装置 - Google Patents
流体の流れに沿った地点間の通信方法及び装置Info
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- JPH10231679A JPH10231679A JP9335204A JP33520497A JPH10231679A JP H10231679 A JPH10231679 A JP H10231679A JP 9335204 A JP9335204 A JP 9335204A JP 33520497 A JP33520497 A JP 33520497A JP H10231679 A JPH10231679 A JP H10231679A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
- E21B47/138—Devices entrained in the flow of well-bore fluid for transmitting data, control or actuation signals
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 流体の流れに沿った地点間で高い伝送速度で
信頼性の高い通信を提供する。 【解決手段】 システム２０は、流体２２の流れ中を流
れることが可能で、遠隔的に書き込み及び読み取りが可
能な複数のデータ記憶ユニット２Ｂと、第１地点２４に
設けられ、データ記憶ユニットが流体の流れ中の第１地
点を通過する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットにデー
タを書込むデータ書込装置３０と、第２地点２６に設け
られ、データ記憶ユニットが流体の流れ中の第２地点を
通過する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットからデータ
を読取るデータ読取装置３２と、を備える。
信頼性の高い通信を提供する。 【解決手段】 システム２０は、流体２２の流れ中を流
れることが可能で、遠隔的に書き込み及び読み取りが可
能な複数のデータ記憶ユニット２Ｂと、第１地点２４に
設けられ、データ記憶ユニットが流体の流れ中の第１地
点を通過する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットにデー
タを書込むデータ書込装置３０と、第２地点２６に設け
られ、データ記憶ユニットが流体の流れ中の第２地点を
通過する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットからデータ
を読取るデータ読取装置３２と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流れに沿っ
た地点間の通信方法及び装置に関し、特に石油及びガス
の掘削並びにパイプライン内の流体の流れに沿った地点
間の通信に関する。
た地点間の通信方法及び装置に関し、特に石油及びガス
の掘削並びにパイプライン内の流体の流れに沿った地点
間の通信に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電線又は光ファイバを通じる、
若しくは直接のＲＦ（Radio Frequen-cy）送信による従
来の通信方法が実施できない場合が数多く存在する。一
つの特定の例は、ダウンホール掘削ツールアセンブリ
と、地表上の掘削装置との間の通信である。ウェル内に
光ファイバや電線を設けることは常に実施できるとは限
らず、ＲＦ信号は、大地を通じて通信が可能なように十
分な距離を伝わることが困難である。最近、深い掘削ツ
ールのダウンホール装具と地表との間の通信は、ウェル
内の掘削流体を通じて機械的パルスを送ることにより実
行されている。そのようなシステムの一つは、Baker
Hughes IncorporatedによりEDGEという名称で開発され
ている。そのようなシステムは確かに通信を可能とする
が、通信速度は極めて遅い。さらに、幾つかのケースで
は、通信を可能とするために掘削作業を中断しなければ
ならない場合がある。ずっと高いデータ伝送速度で信頼
性の高い通信を提供する、従来の通信方法の代替的方法
が必要とされる。
若しくは直接のＲＦ（Radio Frequen-cy）送信による従
来の通信方法が実施できない場合が数多く存在する。一
つの特定の例は、ダウンホール掘削ツールアセンブリ
と、地表上の掘削装置との間の通信である。ウェル内に
光ファイバや電線を設けることは常に実施できるとは限
らず、ＲＦ信号は、大地を通じて通信が可能なように十
分な距離を伝わることが困難である。最近、深い掘削ツ
ールのダウンホール装具と地表との間の通信は、ウェル
内の掘削流体を通じて機械的パルスを送ることにより実
行されている。そのようなシステムの一つは、Baker
Hughes IncorporatedによりEDGEという名称で開発され
ている。そのようなシステムは確かに通信を可能とする
が、通信速度は極めて遅い。さらに、幾つかのケースで
は、通信を可能とするために掘削作業を中断しなければ
ならない場合がある。ずっと高いデータ伝送速度で信頼
性の高い通信を提供する、従来の通信方法の代替的方法
が必要とされる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は２以上の地点間
の通信方法に関し、それらの地点間の流体の流れを利用
する。従って、その方法はウェル内での通信への応用を
有し、そこでは循環する掘削泥水又は流体が掘削中の通
信経路を提供する。また、その方法は、パイプラインシ
ステムにおける通信の如き２以上の地点間で流体の流れ
が存在し、又はそのような流体の流れを確立できる他の
場合への応用を有する。
の通信方法に関し、それらの地点間の流体の流れを利用
する。従って、その方法はウェル内での通信への応用を
有し、そこでは循環する掘削泥水又は流体が掘削中の通
信経路を提供する。また、その方法は、パイプラインシ
ステムにおける通信の如き２以上の地点間で流体の流れ
が存在し、又はそのような流体の流れを確立できる他の
場合への応用を有する。
【０００４】一般的に、本発明の方法は、流体の流れ中
で２地点間を流れることが可能な、遠隔的に読み取り、
消去及び書き込みが可能な複数のデータキャリアを提供
する工程と、第１地点において遠隔的にデータキャリア
にデータを書込む工程と、データキャリアが第２地点を
通過する時に、遠隔的にデータキャリアからデータを読
取る工程と、を有する。この方法は、データキャリアを
運搬可能な流体の流れが存在し、又はそれを確立できる
あらゆる場所へのデータ通信を可能とする。データキャ
リアの容量及びデータキャリアの数を選択することによ
り、比較的大容量のデータを、流体の流速で決定される
速度で通信することができる。
で２地点間を流れることが可能な、遠隔的に読み取り、
消去及び書き込みが可能な複数のデータキャリアを提供
する工程と、第１地点において遠隔的にデータキャリア
にデータを書込む工程と、データキャリアが第２地点を
通過する時に、遠隔的にデータキャリアからデータを読
取る工程と、を有する。この方法は、データキャリアを
運搬可能な流体の流れが存在し、又はそれを確立できる
あらゆる場所へのデータ通信を可能とする。データキャ
リアの容量及びデータキャリアの数を選択することによ
り、比較的大容量のデータを、流体の流速で決定される
速度で通信することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に従って、２地点間でデー
タを通信するシステム２０を図１に概略的に示す。シス
テム２０は、流体の流れ２２を有し、それは導管、パイ
プ、又はダクトを通じる流れ、若しくは無制限の流れと
することができる。システムは、流体の流れ２２に沿っ
た２地点２４及び２６間の通信を可能とするように適合
される。システムは複数のデータキャリア２８を有す
る。データキャリア２８は、遠隔から書き込み及び読み
取り可能な記憶装置である。データキャリア２８は好ま
しくは、回路を流体の流れから守るために密閉された、
データチップを含む回路及びアンテナを有する。データ
キャリア２８は好ましくは、流体の流れ２２内を円滑に
流れるサイズ、重量、及び形状を有する。
タを通信するシステム２０を図１に概略的に示す。シス
テム２０は、流体の流れ２２を有し、それは導管、パイ
プ、又はダクトを通じる流れ、若しくは無制限の流れと
することができる。システムは、流体の流れ２２に沿っ
た２地点２４及び２６間の通信を可能とするように適合
される。システムは複数のデータキャリア２８を有す
る。データキャリア２８は、遠隔から書き込み及び読み
取り可能な記憶装置である。データキャリア２８は好ま
しくは、回路を流体の流れから守るために密閉された、
データチップを含む回路及びアンテナを有する。データ
キャリア２８は好ましくは、流体の流れ２２内を円滑に
流れるサイズ、重量、及び形状を有する。
【０００６】適当なデータキャリアは、商業的に入手可
能な非接触識別トランスポンダ、例えば、カリフォルニ
ア州 91760 、Norco 、Hammer Avenue 3179のＡＶＩ
Ｄから入手可能なＡＶＩＤ識別タグ、又はＡＶＩＤ工業
ＲＦ ＩＤトランスポンダと構成において類似するもの
とすることができる。これらの識別タグ及びトランスポ
ンダは、生物学的適合性ガラス内に密閉シールされた集
積回路及びコイルキャパシタを有する。ＡＶＩＤ２０２
３識別タグは、０．４５インチ×０．０８インチ（１２
ｍｍ×２．１ｍｍ）であり、０．００２１オンス（０．
０６グラム）であり、９６ビットを保持することができ
る。タグは内部電源を持たず、その代わりに読取装置か
らのＲＦエネルギーにより電源供給され、その読取装置
は１２５ＫＨｚのラジオ信号を発生する。タグが読取装
置の電磁界内に入ると、タグは自身の符号化データを読
取装置に送信し、それは復号化及び記憶可能である。典
型的な読取距離は、４．１２５インチ（１０ｃｍ）から
約１０．２５インチ（２６ｃｍ）の範囲であり、読取時
間は４０ミリ秒未満である。
能な非接触識別トランスポンダ、例えば、カリフォルニ
ア州 91760 、Norco 、Hammer Avenue 3179のＡＶＩ
Ｄから入手可能なＡＶＩＤ識別タグ、又はＡＶＩＤ工業
ＲＦ ＩＤトランスポンダと構成において類似するもの
とすることができる。これらの識別タグ及びトランスポ
ンダは、生物学的適合性ガラス内に密閉シールされた集
積回路及びコイルキャパシタを有する。ＡＶＩＤ２０２
３識別タグは、０．４５インチ×０．０８インチ（１２
ｍｍ×２．１ｍｍ）であり、０．００２１オンス（０．
０６グラム）であり、９６ビットを保持することができ
る。タグは内部電源を持たず、その代わりに読取装置か
らのＲＦエネルギーにより電源供給され、その読取装置
は１２５ＫＨｚのラジオ信号を発生する。タグが読取装
置の電磁界内に入ると、タグは自身の符号化データを読
取装置に送信し、それは復号化及び記憶可能である。典
型的な読取距離は、４．１２５インチ（１０ｃｍ）から
約１０．２５インチ（２６ｃｍ）の範囲であり、読取時
間は４０ミリ秒未満である。
【０００７】適当なデータキャリアの設計に有用な情報
は、ここに参考文献として挙げるKiser 及びSteinhagen
の「ハイパフォーマンス識別システムのための低電力ト
ランスポンダＩＣ」、30 IEEE Journal of Solid-State
Circuits 、Vol.30、No.3、306 ページ（１９９５年３
月）、及び、ここに参考文献として挙げるPobanz及びIt
ohの「低調波呼びかけ信号を使用するマイクロ波非接触
識別トランスポンダ」、43 IEEE Transactions on Mic
rowave Theory and Techniques、Vol.43、No.7、1673ペ
ージ（１９９５年７月）に記載されている。
は、ここに参考文献として挙げるKiser 及びSteinhagen
の「ハイパフォーマンス識別システムのための低電力ト
ランスポンダＩＣ」、30 IEEE Journal of Solid-State
Circuits 、Vol.30、No.3、306 ページ（１９９５年３
月）、及び、ここに参考文献として挙げるPobanz及びIt
ohの「低調波呼びかけ信号を使用するマイクロ波非接触
識別トランスポンダ」、43 IEEE Transactions on Mic
rowave Theory and Techniques、Vol.43、No.7、1673ペ
ージ（１９９５年７月）に記載されている。
【０００８】また、システム２０は、第１地点２４にデ
ータキャリア２８に遠隔から書き込みを行う遠隔書込装
置３０を有し、第２地点２６に、データキャリア２８が
流体の流れ２２中の第２地点を通過する時にデータキャ
リアを読取る遠隔読取装置３２を有する。
ータキャリア２８に遠隔から書き込みを行う遠隔書込装
置３０を有し、第２地点２６に、データキャリア２８が
流体の流れ２２中の第２地点を通過する時にデータキャ
リアを読取る遠隔読取装置３２を有する。
【０００９】データキャリア２８上に書込まれたデータ
は、好ましくは情報データと共に配列又は順序付けデー
タを含み、それにより情報データを正しく再構築するこ
とができる。データキャリア２８間の間隔は変わり、ま
た実際にデータキャリアは第２地点に順序通りでなく到
達することがあるので、配列又は順序付け情報によりデ
ータを正しく再構築することができる。データは好まし
くは少なくとも２つのデータキャリア２８上に重複して
書き込み、幾つかのデータキャリアが紛失し、損傷を受
けた場合でも、データの紛失の危険を減少させる。
は、好ましくは情報データと共に配列又は順序付けデー
タを含み、それにより情報データを正しく再構築するこ
とができる。データキャリア２８間の間隔は変わり、ま
た実際にデータキャリアは第２地点に順序通りでなく到
達することがあるので、配列又は順序付け情報によりデ
ータを正しく再構築することができる。データは好まし
くは少なくとも２つのデータキャリア２８上に重複して
書き込み、幾つかのデータキャリアが紛失し、損傷を受
けた場合でも、データの紛失の危険を減少させる。
【００１０】図２は、本発明の通信システムを組み込ん
だ掘削装置の概略図である。掘削装置は、掘削ツールア
センブリ１０４へウェルボア（wellbore）Ｗを下方へ延
びる掘削ストリング１０２を有するデリック１００を備
える。掘削ツールアセンブリ１０４は、ドリルビット１
０６及び計器装備１０８を含み、それは慣性ナビゲーシ
ョンポジションセンサ、岩の種類及び状態を検出するセ
ンサ、及びカメラさえも含むことができる。ウェルボア
Ｗは部分的にケーシングＣ内に収納することができる。
掘削泥水又は流体は、掘削ストリング１０２を下って循
環し、掘削ストリング１０２を囲むスペース内でウェル
ボア内を戻る。掘削流体はドリルビットからの破片を取
り除き、ドリルビットに潤滑油を差し、掘削アセンブリ
を冷却し、「破裂」に対するダウンホール圧力を含む。
だ掘削装置の概略図である。掘削装置は、掘削ツールア
センブリ１０４へウェルボア（wellbore）Ｗを下方へ延
びる掘削ストリング１０２を有するデリック１００を備
える。掘削ツールアセンブリ１０４は、ドリルビット１
０６及び計器装備１０８を含み、それは慣性ナビゲーシ
ョンポジションセンサ、岩の種類及び状態を検出するセ
ンサ、及びカメラさえも含むことができる。ウェルボア
Ｗは部分的にケーシングＣ内に収納することができる。
掘削泥水又は流体は、掘削ストリング１０２を下って循
環し、掘削ストリング１０２を囲むスペース内でウェル
ボア内を戻る。掘削流体はドリルビットからの破片を取
り除き、ドリルビットに潤滑油を差し、掘削アセンブリ
を冷却し、「破裂」に対するダウンホール圧力を含む。
【００１１】本発明の原理によれば、複数のデータキャ
リア１１０を掘削流体内で循環させる。データキャリア
１１０は、好ましくはデータキャリア２８に関して既に
述べたのと同様に構成される。発明者は、直径０．５イ
ンチ（１．２５ｃｍ）未満のほぼ球形の構成が好ましい
と考えている。掘削アセンブリ１０４は、掘削ストリン
グ１０２を通じて下方へ流れるデータキャリア１１０を
捕獲するフィルタを有し、データキャリアが掘削流体に
よりドリルビット１０６へ運ばれて破壊されることを防
止する。また、掘削アセンブリは、掘削流体内を掘削ス
トリング１０２を下るように掘削アセンブリ１０４へ流
れるデータキャリアに遠隔から書き込みを行うデータ書
込装置１１４を有する。データ書込装置１１４は例え
ば、センサ１０８により蓄積されたデータをデータキャ
リア１１０へ書込む。データ書き込みプロセスは、デー
タキャリアのメモリをクリアし、又は別個の消去装置１
１６を設けて過去に記録されたデータをクリアすること
ができる。それからデータキャリア１１０は掘削流体と
共にウェルボアＷ内の掘削ストリング１０２を囲むスペ
ース内を上方へ流れて戻る。ウェルボアＷの頂部で、掘
削流体は導管１１８内へ引き込まれる。データ読取装置
１２０を設けてデータキャリア１１０からのデータを読
み取り、データ消去装置１２２を設けて、データキャリ
アが導管１１８を通じて掘削流体内を流れる時にデータ
キャリアを消去することができる。分離機又は振動台１
２４は、再利用のために掘削流体からデータキャリア１
１０を収集する（そしてそれらを掘削流体中の岩のかけ
らから分離する）ことができる。掘削装置１００は好ま
しくは、２方向通信のために構成され、それにより、地
中の状況に関する情報を地表へ通信することを可能とす
ることに加え、地表からの指示を掘削ツールアセンブリ
１０４へ通信することを可能とする。データ書込装置１
２６をウェルボアＷの頂部に設け、データキャリアが掘
削流体内に導入される以前、又はデータキャリアが掘削
流体に導入された後のいずれかに、データキャリアにデ
ータを書込む。それから、掘削アセンブリ１０４にもデ
ータ読取装置１２８を設け、データキャリア１１０が掘
削ストリング１０２中の掘削ツールアセンブリ１０４に
到達する時に、データキャリア上のデータを読取る。
リア１１０を掘削流体内で循環させる。データキャリア
１１０は、好ましくはデータキャリア２８に関して既に
述べたのと同様に構成される。発明者は、直径０．５イ
ンチ（１．２５ｃｍ）未満のほぼ球形の構成が好ましい
と考えている。掘削アセンブリ１０４は、掘削ストリン
グ１０２を通じて下方へ流れるデータキャリア１１０を
捕獲するフィルタを有し、データキャリアが掘削流体に
よりドリルビット１０６へ運ばれて破壊されることを防
止する。また、掘削アセンブリは、掘削流体内を掘削ス
トリング１０２を下るように掘削アセンブリ１０４へ流
れるデータキャリアに遠隔から書き込みを行うデータ書
込装置１１４を有する。データ書込装置１１４は例え
ば、センサ１０８により蓄積されたデータをデータキャ
リア１１０へ書込む。データ書き込みプロセスは、デー
タキャリアのメモリをクリアし、又は別個の消去装置１
１６を設けて過去に記録されたデータをクリアすること
ができる。それからデータキャリア１１０は掘削流体と
共にウェルボアＷ内の掘削ストリング１０２を囲むスペ
ース内を上方へ流れて戻る。ウェルボアＷの頂部で、掘
削流体は導管１１８内へ引き込まれる。データ読取装置
１２０を設けてデータキャリア１１０からのデータを読
み取り、データ消去装置１２２を設けて、データキャリ
アが導管１１８を通じて掘削流体内を流れる時にデータ
キャリアを消去することができる。分離機又は振動台１
２４は、再利用のために掘削流体からデータキャリア１
１０を収集する（そしてそれらを掘削流体中の岩のかけ
らから分離する）ことができる。掘削装置１００は好ま
しくは、２方向通信のために構成され、それにより、地
中の状況に関する情報を地表へ通信することを可能とす
ることに加え、地表からの指示を掘削ツールアセンブリ
１０４へ通信することを可能とする。データ書込装置１
２６をウェルボアＷの頂部に設け、データキャリアが掘
削流体内に導入される以前、又はデータキャリアが掘削
流体に導入された後のいずれかに、データキャリアにデ
ータを書込む。それから、掘削アセンブリ１０４にもデ
ータ読取装置１２８を設け、データキャリア１１０が掘
削ストリング１０２中の掘削ツールアセンブリ１０４に
到達する時に、データキャリア上のデータを読取る。
【００１２】掘削アセンブリ１０４内のセンサ１０８に
より収集されたデータ、例えば、掘削アセンブリを取り
囲む岩の抵抗率などの物理的測定値は、データ書込装置
１１４によりデータキャリア１１０に書込まれる。デー
タは好ましくは複数のキャリアに重複して書き込み、そ
れにより幾つかのキャリアが紛失し又は破壊されても、
データは紛失しないようにする。重複してデータを書込
む代りに、又は重複してデータを書込むことに加えて、
２方向通信が提供される場合には、データが他の地点で
受信されたことの確認を受信するまでデータを単純に記
憶することができ、所定期間内に確認が受信されない場
合にはデータを再送信することも可能である。例えば、
掘削アセンブリは掘削作業に関して収集されたデータを
記憶し、データが受信されたことの確認が記録されるま
で、その情報を定期的に再送信することができる。同様
に、掘削アセンブリへの指示を、データキャリア１１０
が掘削ストリング１０２を下って掘削ツールアセンブリ
１０４へ移動する以前にデータ書込装置１２６により書
込むことができる。掘削ツールアセンブリ１０４は、そ
の指示を読み取り、応答することができる。さらに、デ
ータキャリア上の指示を読取った後、掘削アセンブリ
は、データキャリアが地表へ戻される前にデータキャリ
アに書き込みを行うことができる。このデータは、受信
の確認、及び／又は指示の実行を含むことができる。ま
た、データは好ましくは配列情報と共に書込まれ、正し
い順序でそれを再構築することを容易にする。
より収集されたデータ、例えば、掘削アセンブリを取り
囲む岩の抵抗率などの物理的測定値は、データ書込装置
１１４によりデータキャリア１１０に書込まれる。デー
タは好ましくは複数のキャリアに重複して書き込み、そ
れにより幾つかのキャリアが紛失し又は破壊されても、
データは紛失しないようにする。重複してデータを書込
む代りに、又は重複してデータを書込むことに加えて、
２方向通信が提供される場合には、データが他の地点で
受信されたことの確認を受信するまでデータを単純に記
憶することができ、所定期間内に確認が受信されない場
合にはデータを再送信することも可能である。例えば、
掘削アセンブリは掘削作業に関して収集されたデータを
記憶し、データが受信されたことの確認が記録されるま
で、その情報を定期的に再送信することができる。同様
に、掘削アセンブリへの指示を、データキャリア１１０
が掘削ストリング１０２を下って掘削ツールアセンブリ
１０４へ移動する以前にデータ書込装置１２６により書
込むことができる。掘削ツールアセンブリ１０４は、そ
の指示を読み取り、応答することができる。さらに、デ
ータキャリア上の指示を読取った後、掘削アセンブリ
は、データキャリアが地表へ戻される前にデータキャリ
アに書き込みを行うことができる。このデータは、受信
の確認、及び／又は指示の実行を含むことができる。ま
た、データは好ましくは配列情報と共に書込まれ、正し
い順序でそれを再構築することを容易にする。
【００１３】掘削流体の流速に依存して、データキャリ
アは地表から掘削ヘッドまで数分以内で移動することが
できると判断される。記憶装置の容量、及び使用するペ
レットの数に依存して、データ送信速度を現在の技術の
１０倍に容易に増加させることができる。例えば、内径
２インチの掘削ストリングを有する掘削装置において、
掘削流体が毎分数百ガロンの速度で循環しているとする
と、10,000フィートのウェルの底部までの総移動時間は
約１０分未満であろう。掘削ストリングの外側のスペー
スの断面積は一般的に掘削ストリングの内部より大きい
ため、ウェルの底部から頂部へ戻るまでの総移動時間は
僅かに長くなる。
アは地表から掘削ヘッドまで数分以内で移動することが
できると判断される。記憶装置の容量、及び使用するペ
レットの数に依存して、データ送信速度を現在の技術の
１０倍に容易に増加させることができる。例えば、内径
２インチの掘削ストリングを有する掘削装置において、
掘削流体が毎分数百ガロンの速度で循環しているとする
と、10,000フィートのウェルの底部までの総移動時間は
約１０分未満であろう。掘削ストリングの外側のスペー
スの断面積は一般的に掘削ストリングの内部より大きい
ため、ウェルの底部から頂部へ戻るまでの総移動時間は
僅かに長くなる。
【００１４】本発明の原理に従って構築されたパイプラ
インが、一般的に２００として図３に示される。パイプ
ライン２００は、第１地点２０２と、第２地点２０４
と、第３地点２０６との夫々の間で流体の流れを案内す
るように適合される。本発明によれば、複数のデータキ
ャリア２０８がパイプライン内の流体の流れに導入され
る。データキャリア２０８が第１地点２０２を通過する
時、データ書込装置２１０はデータキャリアにデータを
書込むことができる。このデータは、パイプ内の流体の
通過に関するデータを含むことができる。例えば、複数
の異なる種類の石油製品を移送するために使用される石
油パイプラインにおいては、データキャリア２０８は移
送される製品の等級及び種類に関する情報、又は製品の
所有権に関する情報を運ぶことができる。流体中を通過
するキャリア上に書込まれたデータは、第２地点、又は
第３地点、若しくはパイプラインに沿った他の場所で１
以上のデータ読取装置により読取ることができる。
インが、一般的に２００として図３に示される。パイプ
ライン２００は、第１地点２０２と、第２地点２０４
と、第３地点２０６との夫々の間で流体の流れを案内す
るように適合される。本発明によれば、複数のデータキ
ャリア２０８がパイプライン内の流体の流れに導入され
る。データキャリア２０８が第１地点２０２を通過する
時、データ書込装置２１０はデータキャリアにデータを
書込むことができる。このデータは、パイプ内の流体の
通過に関するデータを含むことができる。例えば、複数
の異なる種類の石油製品を移送するために使用される石
油パイプラインにおいては、データキャリア２０８は移
送される製品の等級及び種類に関する情報、又は製品の
所有権に関する情報を運ぶことができる。流体中を通過
するキャリア上に書込まれたデータは、第２地点、又は
第３地点、若しくはパイプラインに沿った他の場所で１
以上のデータ読取装置により読取ることができる。
【００１５】データキャリアのデータ構造例３００を図
４に示す。データは好ましくは、配列情報３０２、デー
タ３０４及びエラーチェックデータ３０５を含む。 動作 動作時には、図２に概略的に示す掘削装置を使用する掘
削中に、掘削流体又は泥水が掘削ストリング１０２に入
る時に複数のデータキャリア１１０を掘削流体に導入す
る。データキャリアは掘削流体を通過し、そこでフィル
タ１１２により捕獲され、掘削ストリングの外側へ進路
を変更されて、地表へと戻る。データキャリア１１０は
消去装置１１６及びデータ書込装置１１４を通過し、そ
こでセンサ１０８により蓄積されたデータがデータキャ
リア１１０へ書込まれる。それから、データキャリアは
ウェルボア内の掘削ストリング１０２の外側のスペース
内を通過し、導管１１８外へ出る。データキャリアは導
管１１８内を移動してデータ読取装置１２０を通過し、
そこでデータキャリアに書込まれているデータを読取
る。データキャリアは導管１１８内を移動してデータ消
去装置１２２を通過し、そこでデータキャリアに書込ま
れているデータが消去される。これは、安全性を提供
し、データキャリアの再利用の準備がなされることを確
実とする。データキャリアは振動台内に回収され、それ
は同時に掘削流体からのデータキャリアを、掘削により
生じる岩の破片から分離する。
４に示す。データは好ましくは、配列情報３０２、デー
タ３０４及びエラーチェックデータ３０５を含む。 動作 動作時には、図２に概略的に示す掘削装置を使用する掘
削中に、掘削流体又は泥水が掘削ストリング１０２に入
る時に複数のデータキャリア１１０を掘削流体に導入す
る。データキャリアは掘削流体を通過し、そこでフィル
タ１１２により捕獲され、掘削ストリングの外側へ進路
を変更されて、地表へと戻る。データキャリア１１０は
消去装置１１６及びデータ書込装置１１４を通過し、そ
こでセンサ１０８により蓄積されたデータがデータキャ
リア１１０へ書込まれる。それから、データキャリアは
ウェルボア内の掘削ストリング１０２の外側のスペース
内を通過し、導管１１８外へ出る。データキャリアは導
管１１８内を移動してデータ読取装置１２０を通過し、
そこでデータキャリアに書込まれているデータを読取
る。データキャリアは導管１１８内を移動してデータ消
去装置１２２を通過し、そこでデータキャリアに書込ま
れているデータが消去される。これは、安全性を提供
し、データキャリアの再利用の準備がなされることを確
実とする。データキャリアは振動台内に回収され、それ
は同時に掘削流体からのデータキャリアを、掘削により
生じる岩の破片から分離する。
【００１６】データキャリア１１０は掘削流体中に再導
入され、ウェルボア内に導入され、データ書込装置１２
６を通過し、そこで例えば掘削ツールアセンブリについ
ての指示であるデータがキャリアに書込まれる。データ
キャリア１１０は、掘削ストリング１０２を下ってデー
タ読取装置１２８へ移動し、そこでデータが読取られ、
掘削ツールアセンブリによって処理される。
入され、ウェルボア内に導入され、データ書込装置１２
６を通過し、そこで例えば掘削ツールアセンブリについ
ての指示であるデータがキャリアに書込まれる。データ
キャリア１１０は、掘削ストリング１０２を下ってデー
タ読取装置１２８へ移動し、そこでデータが読取られ、
掘削ツールアセンブリによって処理される。
【００１７】図３に示すパイプラインシステムでは、複
数のデータキャリア２０８が流体中に導入され、データ
キャリアが第１地点２０２を通過すると、データ書込装
置２１０がデータキャリアに、例えば、流れ中の流体が
何であるか、若しくは流体の流れの所有権又は目的地に
関するデータを書込む。データキャリア２０８が地点２
０４及び２０６を通過する時、データ読取装置がデータ
を読み取り、そうしてそれを処理し、局部的に使用する
ことができる。
数のデータキャリア２０８が流体中に導入され、データ
キャリアが第１地点２０２を通過すると、データ書込装
置２１０がデータキャリアに、例えば、流れ中の流体が
何であるか、若しくは流体の流れの所有権又は目的地に
関するデータを書込む。データキャリア２０８が地点２
０４及び２０６を通過する時、データ読取装置がデータ
を読み取り、そうしてそれを処理し、局部的に使用する
ことができる。
【００１８】
【発明の効果】このように、本発明の装置及び方法は、
先在する流体経路、又は通信の目的で特に作られた流体
経路内のデータ通信を許容する。その通信は安全且つ信
頼できるものであり、本装置及び方法は、従来の通信方
法が不満足である場所でさえ通信が可能である。
先在する流体経路、又は通信の目的で特に作られた流体
経路内のデータ通信を許容する。その通信は安全且つ信
頼できるものであり、本装置及び方法は、従来の通信方
法が不満足である場所でさえ通信が可能である。
【図１】本発明の方法を実施するための、本発明の原理
に従って構成された通信システムの概略図である。
に従って構成された通信システムの概略図である。
【図２】本発明の方法を実施する、本発明の原理に従っ
て構成されたウェル掘削システムの概略図である。
て構成されたウェル掘削システムの概略図である。
【図３】本発明の方法を実施する、本発明の原理に従っ
て構成されたパイプラインシステムの概略図である。
て構成されたパイプラインシステムの概略図である。
【図４】データキャリアの可能なデータ構造の概略図で
ある。
ある。
２０ システム ２２ 流体の流れ ２８、１１０、２０８ データキャリア ３０、１１４、１２６、２１０ データ書込装置 ３２、１２０、１２８ データ読取装置 １００ デリック １０２ 掘削ストリング １０４ 掘削アセンブリ １０６ ドリルビット １１２ フィルタ １１６、１２２ データ消去装置 １１８ 導管 １２４ 振動台 ２００ パイプライン ３０２ 配列情報 ３０４ データ ３０５ エラーチェックデータ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｋ 19/07
Claims (10)
- 【請求項１】 流体の流れに沿った第１及び第２地点間
のデータ通信方法において、 流体の流れ中を流れることが可能で、遠隔的に書き込み
及び読み取りが可能な複数のデータ記憶ユニットを提供
する工程と、 データ記憶ユニットが第１地点を通過する時に、遠隔的
にデータ記憶ユニットにデータを書込む工程と、 データ記憶ユニットが第２地点を通過する時に、遠隔的
にデータ記憶ユニットからデータを読取る工程と、を備
える方法。 - 【請求項２】 遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込む工程は、少なくとも２つの記憶ユニットに重複し
てデータを書込む請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込む工程は、配列情報を書込んで複数のキャリアに記
憶されたデータを再構成可能とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 流体パイプラインに沿った第１及び第２
地点間のデータ通信方法において、 パイプライン内の流体中を流れることが可能で、遠隔的
に書き込み及び読み取りが可能な複数のデータ記憶ユニ
ットを提供する工程と、 データ記憶ユニットがパイプライン内の第１地点を通過
する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを書込
む工程と、 データ記憶ユニットがパイプライン内の第２地点を通過
する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットからデータを読
取る工程と、を備える方法。 - 【請求項５】 遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込む工程は、少なくとも２つの記憶ユニットに重複し
てデータを書込む請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込む工程は、配列情報を書込んで複数のキャリアに記
憶されたデータを再構成可能とする請求項４に記載の方
法。 - 【請求項７】 掘削流体が循環する地下掘削システム内
の第１及び第２地点間のデータ通信方法において、 掘削システム内の掘削流体中を流れることが可能で、遠
隔的に書き込み及び読み取りが可能な複数のデータ記憶
ユニットを提供する工程と、 データ記憶ユニットが掘削システム内の第１地点を通過
する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを書込
む工程と、 データ記憶ユニットが掘削システム内の第２地点を通過
する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットからデータを読
取る工程と、を備える方法。 - 【請求項８】 遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込む工程は、少なくとも２つの記憶ユニットに重複し
てデータを書込む請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込む工程は、配列情報を書込んで複数のキャリアに記
憶されたデータを再構成可能とする請求項７に記載の方
法。 - 【請求項１０】 流体の流れ中の第１及び第２地点間で
データ通信を行うシステムにおいて、 流体の流れ中を流れることが可能で、遠隔的に書き込み
及び読み取りが可能な複数のデータ記憶ユニットと、 第１地点に設けられ、データ記憶ユニットが第１地点を
通過する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットにデータを
書込むデータ書込装置と、 第２地点に設けられ、データ記憶ユニットが第２地点を
通過する時に、遠隔的にデータ記憶ユニットからデータ
を読取るデータ読取装置と、を備えるシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/764,668 US5991602A (en) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Method of and system for communication between points along a fluid flow |
| US08/764,668 | 1996-12-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10231679A true JPH10231679A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=25071398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9335204A Withdrawn JPH10231679A (ja) | 1996-12-11 | 1997-12-05 | 流体の流れに沿った地点間の通信方法及び装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5991602A (ja) |
| EP (1) | EP0848512A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10231679A (ja) |
| CA (1) | CA2224464A1 (ja) |
| NO (1) | NO975225L (ja) |
| RU (1) | RU97120891A (ja) |
| SG (1) | SG65031A1 (ja) |
| TW (1) | TW362309B (ja) |
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