RU2014126338A - Усовершенствованная система связи бурильной колонны, компоненты и способы - Google Patents

Усовершенствованная система связи бурильной колонны, компоненты и способы Download PDF

Info

Publication number
RU2014126338A
RU2014126338A RU2014126338A RU2014126338A RU2014126338A RU 2014126338 A RU2014126338 A RU 2014126338A RU 2014126338 A RU2014126338 A RU 2014126338A RU 2014126338 A RU2014126338 A RU 2014126338A RU 2014126338 A RU2014126338 A RU 2014126338A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wellhead
signal
transceiver
downhole
drill string
Prior art date
Application number
RU2014126338A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2605105C2 (ru
Inventor
Альберт В. ЧАУ
Лок Виет ЛЭМ
Original Assignee
Мерлин Текнолоджи, Инк.
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 Мерлин Текнолоджи, Инк. filed Critical Мерлин Текнолоджи, Инк.
Publication of RU2014126338A publication Critical patent/RU2014126338A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605105C2 publication Critical patent/RU2605105C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • E21B47/09—Locating or determining the position of objects in boreholes or wells, e.g. the position of an extending arm; Identifying the free or blocked portions of pipes
    • E21B47/095—Locating or determining the position of objects in boreholes or wells, e.g. the position of an extending arm; Identifying the free or blocked portions of pipes by detecting an acoustic anomalies, e.g. using mud-pressure pulses
    • 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
    • E21B47/125—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 using earth as an electrical conductor
    • 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
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling
    • 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
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E21B7/30—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring without earth removal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/30—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electromagnetic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

1. Система связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, система содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя передатчик на устье скважины, который передает сигнал на устье скважины на бурильную колонну для передачи на подземный инструмент; и забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента, включающий в себя забойный передатчик, передающий сигнал с забоя скважины на бурильную колонну для передачи на приемник на устье скважины, который образует часть приемопередатчика на устье скважины, и при этом приемопередатчик на устье скважины и забойный приемопередатчик выполнены с возможностью совместной работы для автоматической модификации по меньшей мере одного рабочего параметра передачи сигнала с забоя скважины по меньшей мере частично на основании ухудшения качества сигнала с забоя скважины, обнаруженного приемопередатчиком на устье скважины.2. Система по п. 1, в которой приемопередатчик на устье скважины и забойный приемопередатчик выполнены с возможностью автоматически модифицировать набор рабочих параметров сигнала с забоя скважины в ответ на ухудшение качества сигнала.3. Система по п. 2, в которой группа модифицированных параметров включает в себя два или больше из следующего: несущая частота, уровень мощности, скорость передачи в бодах и режим модуляции.4. Система по пп. 1-3, в которой по меньшей мере один из следующего: забойный приемопередатчик и приемопередатчик на

Claims (63)

1. Система связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, система содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя передатчик на устье скважины, который передает сигнал на устье скважины на бурильную колонну для передачи на подземный инструмент; и забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента, включающий в себя забойный передатчик, передающий сигнал с забоя скважины на бурильную колонну для передачи на приемник на устье скважины, который образует часть приемопередатчика на устье скважины, и при этом приемопередатчик на устье скважины и забойный приемопередатчик выполнены с возможностью совместной работы для автоматической модификации по меньшей мере одного рабочего параметра передачи сигнала с забоя скважины по меньшей мере частично на основании ухудшения качества сигнала с забоя скважины, обнаруженного приемопередатчиком на устье скважины.
2. Система по п. 1, в которой приемопередатчик на устье скважины и забойный приемопередатчик выполнены с возможностью автоматически модифицировать набор рабочих параметров сигнала с забоя скважины в ответ на ухудшение качества сигнала.
3. Система по п. 2, в которой группа модифицированных параметров включает в себя два или больше из следующего: несущая частота, уровень мощности, скорость передачи в бодах и режим модуляции.
4. Система по пп. 1-3, в которой по меньшей мере один из следующего: забойный приемопередатчик и приемопередатчик на устье скважины включает в себя сканер шума для проведения сканирования зашумленности имеющихся частот передачи сигнала с забоя скважины, при этом устанавливается наименее зашумленная частота передачи.
5. Система по п. 4, в которой сканер шума выполнен с возможностью определения спектра шума в полосе имеющихся частот передачи с применением выбранного одного из следующего: быстрое преобразование Фурье, дискретное преобразование Фурье и спектральная плотность распределения мощности.
6. Система по п. 4, в которой сканер шума включает в себя блок фильтров с множеством полосно-пропускающих фильтров для определения наименее зашумленной частоты передачи.
7. Система по п. 4, в которой забойный передатчик и передатчик на устье скважины выполнены с возможностью выключения во время сканирования шума.
8. Система по п. 4, в которой выбранный один из следующего приемопередатчик на устье скважины и забойный приемопередатчик выполнен с возможностью инициирования сканирования шума, как части процедуры пуска.
9. Система по п. 8, в которой приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью повторного инициирования сканирования шума в ответ на потерю сигнала с забойного передатчика по меньшей мере для выбора новой частоты передачи для сигнала с забоя скважины.
10. Система по п. 1, в которой бурильная колонна включает в себя функцию преобразования канала, наводящего искажение бурильной колонной на каждый сигнал на устье скважины, и при этом по меньшей мере приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью снятия характеристик функции преобразования канала, как фильтра c ограниченной полосой пропускания, имеющего реакцию ограничения полосы частот.
11. Система по п. 10, в которой реакцию ограничения полосы частот дополнительно характеризуют как конечную импульсную характеристику.
12. Система по п. 10, в которой по меньшей мере приемник приемопередатчика на устье скважины включает в себя по меньшей мере один выравниватель частотной характеристики для компенсации искажения бурильной колонной.
13. Система по п. 12, в которой выравниватель частотной характеристики включает в себя реагирование выравнивателя частотной характеристики, настраиваемого на основе набора коэффициентов выравнивателя частотной характеристики так, что реагирование выравнивателя частотной характеристики является адаптирующимся к интервалу отклонений в функции преобразования канала.
14. Система по п. 13, в которой забойный передатчик выполнен с возможностью передачи настроечной последовательности, модулированной на сигнал с забоя скважины, и приемник на устье скважины выполнен с возможностью извлечения настроечной последовательности из сигнала с забоя скважины для установлениянабора коэффициентов выравнивателя частотной характеристики.
15. Система по п. 14, в которой приемопередатчик на устье скважины включает в себя копию настроечной последовательности для сравнения с принятой настроечной последовательностью, представляющей настроечную последовательность, переданную передатчиком со стороны забоя скважины и искаженную функцией преобразования канала.
16. Система по п. 15, в которой забойный приемопередатчик включает в себя мультиплексор для выбора между настроечной последовательностью и данными датчика для модуляции на сигнал с забоя скважины.
17. Система по п. 15, в которой приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью определения набора коэффициентов на основе минимальной среднеквадратической ошибки разности между копией настроечной последовательности и принятой настроечной последовательностью.
18. Система по п. 1, в которой забойный приемопередатчик выполнен с возможностью приема данных датчика и модулирования сигнала с забоя скважины на основе данных датчика.
19. Система по п. 18, в которой забойный приемопередатчик применяет несколько фазовых манипуляций к сигналу с забоя скважины.
20. Система по п. 1, в которой приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью синхронного обнаружения сигнала с забоя скважины.
21. Система по п. 20, в которой забойный приемопередатчик выполнен с возможностью применения нескольких фазовых манипуляций для модуляции сигнала с забоя скважины, и приемопередатчик на устье скважины включает в себя контур слежения за несущей частотой нескольких фазовых манипуляций и демодулятор для извлечения сигнала с забоя скважины.
22. Система по п. 21, в которой забойный приемопередатчик выполнен с возможностью применения квадратурной фазовой манипуляции к сигналу с забоя скважины.
23. Система по п. 22, в которой бурильная колонна включает в себя функцию преобразования канала, наводящего искажение бурильной колонной на каждый сигнал на устье скважины, и по меньшей мере приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью снятия характеристик функции преобразования канала, как фильтра c ограниченной полосой пропускания, и приемопередатчик на устье скважины включает в себя синфазный выравниватель частотной характеристики и несинфазный выравниватель частотной характеристики для компенсации искажения бурильной колонной.
24. Система по п. 23, в которой приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью синхронного обнаружения сигнала с забоя скважины и включает в себя контур отслеживания перехода данных для переключения между синфазным выравнивателем частотной характеристики и несинфазным выравнивателем частотной характеристики.
25. Система связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту, в качестве электрического проводника для обеспечения связи между ними, система содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя передатчик на устье скважины, который передает сигнал на устье скважины на бурильную колонну при подаче на устье скважины электропитания передачи на подземный инструмент; и забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента, включающий в себя забойный передатчик, который передает сигнал с забоя скважины на бурильную колонну при подаче на забое электропитания, выбираемого в диапазоне мощности передачи на буровую установку на бурильной колонне, при этом мощность передачи на устье скважины всегда больше любой выбранной мощности передачи на забое в диапазоне мощности передачи на забое.
26. Система по п. 25, в которой забойный приемопередатчик включает в себя батарею для обеспечения электропитания для передачи на забое, и батарея по меньшей мере устанавливает верхний лимит на выбор мощности передачи на забое.
27. Система по п. 26, в которой максимальная мощность передачи на забое не превышает 5 Вт.
28. Система по п. 25, в которой приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью по меньшей мере инициировать связь с забойным приемопередатчиком на максимальной мощности передатчика на устье скважины.
29. Система по п. 28, в которой максимальная мощность передатчика на устье скважины образует верхний предел мощности диапазона мощности передатчика на устье скважины.
30. Способ эксплуатации системы связи бурильной колонны, в котором применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, способ содержит выполнение приемопередатчика на устье скважины на буровой установке, включающего в себя передатчик на устье скважины, который передает сигнал на устье скважины на бурильную колонну при подаче на устье скважины электропитания передачи на подземный инструмент; расположение забойного приемопередатчика, включающего в себя забойный передатчик, в скважине вблизи подземного инструмента; и передачу сигнала на забое скважины на бурильную колонну с забойного передатчика при подаче на забое электропитания, выбираемого в диапазоне мощности передачи на буровую установку на бурильной колонне, при этом мощность передачи на устье скважины всегда больше любой выбранной мощности передачи на забое.
31. Способ эксплуатации системы связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, способ содержит в ответ на потерю приема сигнала с забоя скважины, передаваемого на бурильной колонне с подземного инструмента, использующего текущий набора параметров передачи, повторное инициирования связи с буровой установки на подземный инструмент с применением приемопередатчика на устье скважины на максимальной мощности передачи на устье скважины приемопередатчика на устье скважины для передачи на устье скважины сигнала повторной инициализации на подземный инструмент; и на основе ответа с подземного инструмента на сигнал повторной инициализации на устье скважины ввод процедуры установки нового набора параметров передачи для по меньшей мере одного из следующего: сигнал на забое скважины и сигнал на устье скважины для установления затем связи между буровой установкой и подземным инструментом.
32. Способ по п. 31 включающий в себя, как часть сигнала повторной инициализации, передачу команды на забойный приемопередатчик для ответа на максимальной мощности передачи на забое.
33. Способ по п. 31 включающий в себя выполнение забойного приемопередатчика с возможностью ответа на сигнал повторной инициализации на максимальной мощности передачи на забое.
34. Система связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту, в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, система содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя передатчик на устье скважины, который передает сигнал на устье скважины на бурильную колонну при подаче на устье скважины электропитания передачи на подземный инструмент; забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента, включающий в себя забойный передатчик, передающий сигнал с забоя скважины на бурильную колонну при подаче на забое электропитания, выбираемого в диапазоне мощности передачи на буровую установку на бурильной колонне и выделения электромагнитного сигнала определения местоположения, имеющего по меньшей мере один выбираемый рабочий параметр; и локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом для приема электромагнитного сигнала определения местоположения и для обнаружения заданного ухудшения качества принятого сигнала определения местоположения, и система выполнена с возможностью в ответ на обнаружение автоматически генерировать команду переналадки, меняющей по меньшей мере одно из следующего: несущая частота, мощность передачи, скорость передачи в бодах и режим модуляции электромагнитного сигнала определения местоположения.
35. Система по п. 34, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом осуществляет мониторинг заданного ухудшения качества сигнала на основе по меньшей мере одного из следующего: частота ошибочных битов и отношение сигнал/шум электромагнитного сигнала определения местоположения.
36. Система по п. 34 или 35, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом выполнен с возможностью выдачи команды переналадки и затем передачи команды переналадки с помощью телеметрии на буровую установку, и приемопередатчик на устье скважины выполнен с возможностью передачи команды переналадки на забойный приемопередатчик через бурильную колонну.
37. Система связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, система содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя передатчик на устье скважины, который передает сигнал на устье скважины на бурильную колонну при подаче на устье скважины электропитания передачи на подземный инструмент; забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента, включающий в себя забойный передатчик, передающий сигнал с забоя скважины на бурильную колонну при подаче на забое электропитания, выбираемого в диапазоне мощности передачи на буровую установку на бурильной колонне и выделения электромагнитного сигнала определения местоположения, имеющего по меньшей мере один выбираемый рабочий параметр; и локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом для приема электромагнитного сигнала определения местоположения и автоматической индикации условия потери сигнала на буровой установке в ответ на потерю приема.
38. Система по п. 37, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом указывает условие потери сигнала, передавая команду потери сигнала на приемопередатчик на устье скважины на буровой установке.
39. Система по п. 38, в которой команда потери сигнала задает новый набор параметров для электромагнитного сигнала определения местоположения.
40. Система по п. 39, в которой новый набор параметров задает по меньшей мере одно из следующего: новая мощность передачи, новая несущая частота, новая скорость передачи в бодах для электромагнитного сигнала определения местоположения и новый режим модуляции.
41. Система по п. 40, в которой новый набор параметров задает отсутствие модуляции новой несущей частоты.
42. Устройство в системе связи бурильной колонны, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту, в качестве электрического проводника для обеспечения связи между ними, и бурильная колонна обладает функцией преобразования канала, когда действует в качестве электрического проводника, несущего сигнал с забоя скважины, который передается на бурильную колонну подземным инструментом, при этом устройство содержит приемник на устье скважины, который принимает сигнал с забоя скважины с бурильной колонны как переданный сигнал, на который влияет функция преобразования канала, при этом приемник на устье скважины выполнен с возможностью применения компенсации в ответ на переданный сигнал, данный ответ компенсации настраивается на основе функции преобразования канала.
43. Устройство по п. 42, в котором функция преобразования канала наводит искажение бурильной колонной на сигнал с забоя скважины, и по меньшей мере приемник на устье скважины выполнен с возможностью снятия характеристик функции преобразования канала, как реагирования фильтра c ограниченной полосой пропускания.
44. Устройство по п. 43, в котором реагирование фильтра c ограниченной полосой пропускания дополнительно характеризуется как конечная импульсная характеристика.
45. Устройство по п. 43 или 44, в котором приемник на устье скважины включает в себя по меньшей мере один выравниватель частотной характеристики для компенсации искажения бурильной колонной.
46. Устройство по п. 45, в котором выравниватель частотной характеристики включает в себя реагирование выравнивателя частотной характеристики, настраиваемого на основе набора коэффициентов выравнивателя частотной характеристики, так что реагирование выравнивателя частотной характеристики является адаптирующимся к интервалу отклонений в функции преобразования канала.
47. Устройство по п. 46, в котором приемник на устье скважины сохраняет копию настроечной последовательности, и приемник на устье скважины выполнен с возможностью извлечения переданной версии настроечной последовательности из сигнала с забоя скважины, который искажен функцией преобразования канала, для сравнения с копией настроечной последовательности для установления набора коэффициентов выравнивателя частотной характеристики.
48. Устройство по п. 47, в котором приемник на устье скважины выполнен с возможностью определения набора коэффициентов на основе минимальной среднеквадратической ошибки разности между копией настроечной последовательности и переданной версией настроечной последовательности.
49. Локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом для применения в системе, в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту с подземным инструментом, выполненным с возможностью передачи электромагнитного сигнала определения местоположения, локатор содержит приемник, выполненный с возможностью приема сигнала определения местоположения и обнаружения ухудшения качества приема сигнала определения местоположения и генерирования команды потери сигнала в ответ на обнаружение указанного ухудшения качества; и передатчик телеметрии передачи команды потери сигнала на буровую установку.
50. Локатор по п. 49, выполненный с возможностью генерирования команды потери сигнала в ответ на потерю приема сигнала определения местоположения.
51. Локатор по п. 49, выполненный с возможностью генерирования потери сигнала в ответ на заданную степень ухудшения качества сигнала определения местоположения.
52. Локатор по п. 49, выполненный с возможностью выполнения вначале сканирования шума в ответ на обнаружение потери приема для идентификации новый частоты для электромагнитного сигнала определения местоположения.
53. Локатор по п. 49, в котором команда потери сигнала идентифицирует по меньшей мере одно из следующего: новая мощность передачи, новая несущая частота, новая скорость передачи в бодах и новый режим модуляции для электромагнитного сигнала определения местоположения.
54. Система для выполнения подземных работ, по меньшей мере в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, система содержит забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента, выполненный с возможностью (i) приема по меньшей мере одного сигнала датчика, относящегося к рабочему параметру подземного инструмента, (ii) генерирования сигнала с забоя скважины, передающегося на буровую установку на бурильной колонне, причем данный сигнал с забоя скважины модулируется на основе сигнала датчика, и (iii) выделения электромагнитного сигнала определения местоположения для обнаружения на наземной аппаратуре, причем данный сигнал определения местоположения является не модулированным по меньшей мере сигналом датчика; приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя приемник на устье скважины, выполненный с возможностью приема сигнала с забоя скважины с бурильной колонны и извлечения сигнала датчика, обеспечивающего наличие информации, относящей к рабочим параметрам на буровой установке; и локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом для приема электромагнитного сигнала определения местоположения, служащий по меньшей мере одним из следующего: приводной маяк и отслеживающий сигнал, при этом дальность обнаружения сигнала определения местоположения для данной мощности передачи без модуляции больше, чем дальность обнаружения сигнала определения местоположения модулированного сигналом датчика при одинаковой данной мощности передачи.
55. Система по п. 54, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом включает в себя узкополосный фильтр, отцентрованный на несущей частоте электромагнитного сигнала определения местоположения.
56. Система по п. 54 или 55, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом выполнен для связи по телеметрии с приемопередатчиком на устье скважины на буровой установке по меньшей мере для корреляции связанных с датчиком данных, передаваемых на приемопередатчик на устье скважины на бурильной колонне с подземного инструмента с генерируемыми локатором данными, передаваемыми электромагнитным сигналом телеметрии на приемопередатчик на устье скважины.
57. Система для выполнения подземных работ, по меньшей мере в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту в качестве электрического проводника, обеспечивающего связь между ними, система содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке, включающий в себя передатчик на устье скважины, выполненный по меньшей мере с возможностью передачи на устье скважины сигнала на бурильной колонне на подземный инструмент; забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя скважины вблизи подземного инструмента, выполненный свозможностью приема на устье скважины сигнала с бурильной колонны и селективного выделения электромагнитного сигнала определения местоположения для обнаружения на наземной аппаратуре; локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом для приема электромагнитного сигнала определения местоположения и для автоматического обнаружения активного/пассивного состояния локатора и, локатор выполнен с возможностью передачи в ответ на обнаружение изменения в активном/пассивном состоянии индикации состояния на буровую установку, указывающей новое активное/пассивное состояние, и приемопередатчик на устье скважины и забойный приемопередатчик дополнительно выполнены с возможностью совместной работы по меньшей мере для выключения электромагнитного сигнала определения местоположения в ответ на пассивное состояние.
58. Система по п. 57, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом выполнен с возможностью активного использования электромагнитного сигнала определения местоположения во время активного состояния.
59. Система по п. 57, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом включает в себя по меньшей мере один акселерометр, дающий на выходе данные ускорения в ответ на перемещение локатора, и локатор выполнен с возможностью обнаружения пассивного состояния на основе выходных данных акселерометра.
60. Система по п. 57, в которой локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом включает в себя датчик, обнаруживающий близость локатора к поверхности грунта, и локатор выполнен с возможностью индикации пассивного состояния в ответ на установку локатора на поверхности грунта.
61. Система связи для выполнения подземных работ, по меньшей мере в которой применяют бурильную колонну, проходящую от буровой установки к подземному инструменту, и датчик с наземной аппаратурой над подземным зондом, служащий по меньшей мере одним из следующего: приводной маяк и отслеживающее устройство, при этом система связи содержит приемопередатчик на устье скважины, расположенный на буровой установке; забойный приемопередатчик, расположенный в зоне забоя вблизи подземного инструмента; приемопередатчик телеметрии, образующий часть локатора с наземной аппаратурой над подземным зондом; первый канал двусторонней связи между приемопередатчиком со стороны устья и забойным приемопередатчиком, которые используют бурильную колонну в качестве электрического проводника для обеспечения связи между ними; второй канал двусторонней связи между приемопередатчиком на устье скважины и приемопередатчиком телеметрии локатора с наземной аппаратурой над подземным зондом, которые используют беспроводную электромагнитную связь между ними; и по меньшей мере канал односторонней связи от скважинного приемопередатчика подземного инструмента на локатор с наземной аппаратурой над подземным зондом, при этом (i) первый режимсвязи создается от забойного приемопередатчика на приемопередатчик на устье скважины на буровой установке через бурильную колонну с использованием первого канала двусторонней связи, (ii) второй режим связи создается от забойного приемопередатчика на приемопередатчик на устье скважины через канал односторонней связи, приемопередатчик телеметрии на локаторе с наземной аппаратурой над подземным зондом и второй канал двусторонней связи, и (iii) имеется контроллер для управления связью между приемопередатчиком со стороны забоя и приемопередатчиком на устье скважины по меньшей мере частично на основе состояния системы.
62. Система по п. 61 дополнительно содержит диспетчера связи по меньшей мере для управления связью со скважинного приемопередатчика на подземном инструменте на приемопередатчик на устье скважины на буровой установке с помощью автоматического выбора между первым режимом связи и вторым режимом связи для любой данной передачи с подземного инструмента на буровую установку по меньшей мере частично на основании рабочего состояния первого и второго каналов двусторонней связи и канала односторонней связи.
63. Система по п. 62, в которой контроллер выполнен с возможностью выбора первого режима связи по умолчанию.
RU2014126338/03A 2012-01-05 2013-01-04 Усовершенствованная система связи бурильной колонны, компоненты и способы RU2605105C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261583591P 2012-01-05 2012-01-05
US61/583,591 2012-01-05
US13/733,097 US9274243B2 (en) 2012-01-05 2013-01-02 Advanced drill string communication system, components and methods
US13/733,097 2013-01-02
PCT/US2013/020359 WO2013103875A1 (en) 2012-01-05 2013-01-04 Advanced drill string communication system, components and methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014126338A true RU2014126338A (ru) 2016-01-27
RU2605105C2 RU2605105C2 (ru) 2016-12-20

Family

ID=48743525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014126338/03A RU2605105C2 (ru) 2012-01-05 2013-01-04 Усовершенствованная система связи бурильной колонны, компоненты и способы

Country Status (5)

Country Link
US (5) US9274243B2 (ru)
EP (1) EP2800871B1 (ru)
CN (1) CN203308456U (ru)
RU (1) RU2605105C2 (ru)
WO (1) WO2013103875A1 (ru)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6993981B1 (en) * 2002-05-24 2006-02-07 Merlin Technology, Inc. Tension monitoring arrangement and method
US8729901B2 (en) 2009-07-06 2014-05-20 Merlin Technology, Inc. Measurement device and associated method for use in frequency selection for inground transmission
US8695727B2 (en) 2011-02-25 2014-04-15 Merlin Technology, Inc. Drill string adapter and method for inground signal coupling
CN107227951B (zh) * 2012-01-05 2021-06-11 默林科技股份有限公司 钻柱通信系统、部件和方法
US9194228B2 (en) 2012-01-07 2015-11-24 Merlin Technology, Inc. Horizontal directional drilling area network and methods
CN108561118B (zh) 2012-07-20 2022-06-24 默林科技股份有限公司 地埋操作、系统、通信及相关装置和方法
US9000940B2 (en) 2012-08-23 2015-04-07 Merlin Technology, Inc. Drill string inground isolator in an MWD system and associated method
US9971013B2 (en) * 2012-11-29 2018-05-15 The Charles Machine Works, Inc. Borepath analyzer
WO2014127482A1 (en) * 2013-02-21 2014-08-28 Evolution Engineering Inc. Electromagnetic pulse downhole telemetry
WO2014131126A1 (en) * 2013-02-27 2014-09-04 Evolution Engineering Inc. System and method for managing batteries for use in a downhole drilling application
GB2515249B8 (en) * 2013-02-28 2015-11-18 Ev Offshore Ltd Telemetry method and apparatus
CA2901843C (en) * 2013-03-07 2017-01-03 Evolution Engineering Inc. Detection of downhole data telemetry signals
US9422802B2 (en) 2013-03-14 2016-08-23 Merlin Technology, Inc. Advanced drill string inground isolator housing in an MWD system and associated method
EP2971498A4 (en) 2013-03-14 2016-11-16 Merlin Technology Inc COMMUNICATION PROTOCOLS, DEVICE AND METHOD FOR DIRECTION HOLES
US10240456B2 (en) * 2013-03-15 2019-03-26 Merlin Technology, Inc. Inground device with advanced transmit power control and associated methods
US9425619B2 (en) * 2013-03-15 2016-08-23 Merlin Technology, Inc. Advanced inground device power control and associated methods
US9359889B2 (en) * 2013-10-17 2016-06-07 Well Resolutions Technology System and methods for selective shorting of an electrical insulator section
US10190408B2 (en) 2013-11-22 2019-01-29 Aps Technology, Inc. System, apparatus, and method for drilling
US9765613B2 (en) * 2014-03-03 2017-09-19 Aps Technology, Inc. Drilling system and electromagnetic telemetry tool with an electrical connector assembly and associated methods
US9790784B2 (en) 2014-05-20 2017-10-17 Aps Technology, Inc. Telemetry system, current sensor, and related methods for a drilling system
WO2015196278A1 (en) 2014-06-23 2015-12-30 Evolution Engineering Inc. Optimizing downhole data communication with at bit sensors and nodes
US9551730B2 (en) 2014-07-02 2017-01-24 Merlin Technology, Inc. Mechanical shock resistant MEMS accelerometer arrangement, associated method, apparatus and system
US10969399B1 (en) 2014-07-17 2021-04-06 Merlin Technology, Inc. Advanced mechanical shock resistance for an accelerometer in an inground device and associated methods
US9739140B2 (en) 2014-09-05 2017-08-22 Merlin Technology, Inc. Communication protocol in directional drilling system, apparatus and method utilizing multi-bit data symbol transmission
US10385686B2 (en) 2014-10-28 2019-08-20 Eog Resources, Inc. Completions index analysis
US10385670B2 (en) * 2014-10-28 2019-08-20 Eog Resources, Inc. Completions index analysis
US9976413B2 (en) 2015-02-20 2018-05-22 Aps Technology, Inc. Pressure locking device for downhole tools
US11530605B2 (en) * 2015-03-13 2022-12-20 The Charles Machine Works, Inc. Horizontal directional drilling crossbore detector
US9759012B2 (en) 2015-09-24 2017-09-12 Merlin Technology, Inc. Multimode steering and homing system, method and apparatus
US10400523B1 (en) 2015-10-23 2019-09-03 Google Llc Drill coil and method of coiled tube drilling
US11178831B2 (en) 2016-04-08 2021-11-23 Husqvarna Ab Intelligent watering system
US10563502B1 (en) 2016-09-23 2020-02-18 Merlin Technology, Inc. Advanced sonde reliability monitoring, apparatus and associated methods
US11236606B2 (en) * 2017-03-06 2022-02-01 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Wireless communication between downhole components and surface systems
US10975686B2 (en) 2017-04-20 2021-04-13 General Electric Company Detection system including sensor and method of operating such
US10378338B2 (en) 2017-06-28 2019-08-13 Merlin Technology, Inc. Advanced passive interference management in directional drilling system, apparatus and methods
CN107703552B (zh) * 2017-09-21 2019-04-02 武汉长盛煤安科技有限公司 一种矿用钻孔三维定向瞬变电磁超前探测装置及方法
US10662762B2 (en) 2017-11-02 2020-05-26 Saudi Arabian Oil Company Casing system having sensors
CN111247310B (zh) * 2017-11-17 2023-09-15 埃克森美孚技术与工程公司 沿着管状构件执行无线超声通信的方法和系统
GB2569795A (en) * 2017-12-22 2019-07-03 Elliptic Laboratories As Audio amplifiers
WO2019222300A1 (en) 2018-05-15 2019-11-21 Schlumberger Technology Corporation Adaptive downhole acquisition system
CN108663725A (zh) * 2018-05-18 2018-10-16 惠安县金建达电子科技有限公司 一种定位激光装置
WO2020069378A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 Schlumberger Technology Corporation Elastic adaptive downhole acquisition system
US10954739B2 (en) 2018-11-19 2021-03-23 Saudi Arabian Oil Company Smart rotating control device apparatus and system
WO2020131012A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 Halliburton Energy Services, Inc. Dip correction for non-circular borehole and off-center logging
US11153206B2 (en) 2019-05-28 2021-10-19 Black Diamond Oilfield Rentals, LLC Contact module for communicating with a downhole device
US10711530B1 (en) 2019-05-28 2020-07-14 Basin Drilling Tools LP Contact module for communicating with a downhole device
US11434754B2 (en) 2019-05-28 2022-09-06 Erdos Miller, Inc. Automated telemetry for switching transmission modes of a downhole device
US11473418B1 (en) 2020-01-22 2022-10-18 Vermeer Manufacturing Company Horizontal directional drilling system and method
CN111595257B (zh) * 2020-04-09 2022-03-25 武汉中观自动化科技有限公司 一种光学追踪式三维扫描仪无线同步触发系统及方法
EP3965313A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-09 Nokia Solutions and Networks Oy Identifying transient blockage
US12069590B2 (en) * 2020-11-23 2024-08-20 The Charles Machine Works, Inc. Beacon optimization
RU2760109C1 (ru) * 2020-12-30 2021-11-22 Общество С Ограниченной Ответственностью "Русские Универсальные Системы" Устройство скважинной телеметрии бурового комплекса
US11814954B2 (en) 2021-02-04 2023-11-14 Black Diamond Oilfield Rentals LLC Optimization of automated telemetry for a downhole device
CN112983402B (zh) * 2021-02-05 2023-03-03 中国矿业大学(北京) 井下钻孔随钻瞬变电磁超前智能探测实时预警装置及方法
WO2022197745A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 Titomic Usa, Inc. Tubular structures with integrated wired or wireless communication of frequency signals and data
US11229962B1 (en) 2021-04-08 2022-01-25 Black Diamond Oilfield Rentals, LLC System, method and apparatus for fin cutter for downhole tool
CN113433592A (zh) * 2021-06-17 2021-09-24 无锡市城乡给排水工程设计院有限责任公司 一种用于pe管巡检的示踪定位方法
US11994023B2 (en) 2021-06-22 2024-05-28 Merlin Technology, Inc. Sonde with advanced battery power conservation and associated methods
US12264572B2 (en) 2022-03-29 2025-04-01 Saudi Arabian Oil Company System and method to predict and optimize drilling activities
CN116163717A (zh) * 2023-02-20 2023-05-26 深地科学与工程云龙湖实验室 一种基于fpga的多中继电磁随钻双向传输系统
CN118346249B (zh) * 2024-05-13 2024-09-17 湖南一二矿山科技有限公司 一种天井钻机的运行安全保护系统

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4578675A (en) * 1982-09-30 1986-03-25 Macleod Laboratories, Inc. Apparatus and method for logging wells while drilling
US5361029A (en) 1990-06-18 1994-11-01 The Charles Machine Works, Inc. System for locating multiple concealed underground objects
US5467083A (en) 1993-08-26 1995-11-14 Electric Power Research Institute Wireless downhole electromagnetic data transmission system and method
US5720354A (en) 1996-01-11 1998-02-24 Vermeer Manufacturing Company Trenchless underground boring system with boring tool location
US6014026A (en) * 1996-03-14 2000-01-11 Digital Control Incorporated Boring technique for using locate point measurements for boring tool depth prediction
US6035951A (en) 1997-04-16 2000-03-14 Digital Control Incorporated System for tracking and/or guiding an underground boring tool
US5961252A (en) 1997-10-20 1999-10-05 Digital Control, Inc. Underground utility installation tension monitoring arrangement and method
US6079506A (en) 1998-04-27 2000-06-27 Digital Control Incorporated Boring tool control using remote locator
GB9904010D0 (en) 1999-02-22 1999-04-14 Radiodetection Ltd Controlling an underground object
CN101818641B (zh) 1999-04-08 2013-08-14 霍尼韦尔国际公司 用于与地下测量仪器密封装置进行数据通信的方法和设备
US6223826B1 (en) 1999-05-24 2001-05-01 Digital Control, Inc. Auto-extending/retracting electrically isolated conductors in a segmented drill string
US6756783B2 (en) 1999-06-01 2004-06-29 Merlin Technology, Inc Multi-frequency boring tool locating system and method
US6285190B1 (en) 1999-06-01 2001-09-04 Digital Control Incorporated Skin depth compensation in underground boring applications
US6267185B1 (en) 1999-08-03 2001-07-31 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for communication with downhole equipment using drill string rotation and gyroscopic sensors
US6315062B1 (en) 1999-09-24 2001-11-13 Vermeer Manufacturing Company Horizontal directional drilling machine employing inertial navigation control system and method
US6308787B1 (en) 1999-09-24 2001-10-30 Vermeer Manufacturing Company Real-time control system and method for controlling an underground boring machine
US6408952B1 (en) 1999-12-17 2002-06-25 Vermeer Manufacturing Company Remote lock-out system and method for a horizontal direction drilling system
US7787525B1 (en) * 1999-12-24 2010-08-31 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for transmission of well-bore data on multiple carrier frequencies
WO2002006716A1 (en) * 2000-07-19 2002-01-24 Novatek Engineering Inc. Data transmission system for a string of downhole components
US6496008B1 (en) 2000-08-17 2002-12-17 Digital Control Incorporated Flux plane locating in an underground drilling system
US6899178B2 (en) * 2000-09-28 2005-05-31 Paulo S. Tubel Method and system for wireless communications for downhole applications
US7218244B2 (en) 2001-09-25 2007-05-15 Vermeer Manufacturing Company Common interface architecture for horizontal directional drilling machines and walk-over guidance systems
US7163065B2 (en) * 2002-12-06 2007-01-16 Shell Oil Company Combined telemetry system and method
US6868921B2 (en) 2003-01-13 2005-03-22 Merlin Technology, Inc. Boring tool tracking fundamentally based on drill string length, pitch and roll
WO2004076799A2 (en) 2003-02-24 2004-09-10 The Charles Machine Works, Inc. Configurable beacon for a horizontal boring machine
US20050182870A1 (en) 2004-02-17 2005-08-18 Steiner Joseph M.Jr. Wireline telemetry data rate prediction
US7180825B2 (en) 2004-06-29 2007-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole telemetry system for wired tubing
US7913773B2 (en) * 2005-08-04 2011-03-29 Schlumberger Technology Corporation Bidirectional drill string telemetry for measuring and drilling control
US8193946B2 (en) * 2005-11-10 2012-06-05 Halliburton Energy Services, Inc. Training for directional detection
US7649474B1 (en) 2005-11-16 2010-01-19 The Charles Machine Works, Inc. System for wireless communication along a drill string
US20100224356A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Smith International, Inc. Apparatus for electrical power and/or data transfer between rotating components in a drill string
US8729901B2 (en) 2009-07-06 2014-05-20 Merlin Technology, Inc. Measurement device and associated method for use in frequency selection for inground transmission
US8695727B2 (en) 2011-02-25 2014-04-15 Merlin Technology, Inc. Drill string adapter and method for inground signal coupling
US20120218863A1 (en) 2011-02-25 2012-08-30 Chau Albert W Inground drill string housing and method for signal coupling
US9000940B2 (en) 2012-08-23 2015-04-07 Merlin Technology, Inc. Drill string inground isolator in an MWD system and associated method

Also Published As

Publication number Publication date
EP2800871A4 (en) 2016-06-15
US11255185B2 (en) 2022-02-22
RU2605105C2 (ru) 2016-12-20
US20130176139A1 (en) 2013-07-11
US12553336B2 (en) 2026-02-17
EP2800871A1 (en) 2014-11-12
EP2800871B1 (en) 2020-03-11
WO2013103875A1 (en) 2013-07-11
US20240287894A1 (en) 2024-08-29
US20220127956A1 (en) 2022-04-28
US10513919B2 (en) 2019-12-24
US12012849B2 (en) 2024-06-18
HK1204029A1 (en) 2015-11-06
US9274243B2 (en) 2016-03-01
US20200116014A1 (en) 2020-04-16
CN203308456U (zh) 2013-11-27
US20160138388A1 (en) 2016-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014126338A (ru) Усовершенствованная система связи бурильной колонны, компоненты и способы
CN109899059B (zh) 钻柱通信系统、部件和方法
EP2622754B1 (en) Method and apparatus for controlling interference in dsl systems
US20190052374A1 (en) Calibrating A Digital Telemetry System
US20150349918A1 (en) Down-hole intelligent communication system based on the real-time characterisation of the attenuation of signals in a coaxial cable used as a transmission medium
US9822637B2 (en) Method and apparatus for transmitting a message in a wellbore
US10358915B2 (en) Single source full-duplex fiber optic telemetry
KR100980805B1 (ko) 수중 무선 데이터 통신 장치
US9954700B2 (en) Transmitting a frequency-modulated signal
KR101610659B1 (ko) 적응형 수중음향 통신 장치 및 그 방법
JP2018101833A (ja) 通信装置、通信システム、および通信方法
CN108476038B (zh) 信号检测的方法、第一网络设备、电源设备及其系统
KR102354618B1 (ko) 원격 검침 장치에서 무선주파수 링크를 이용한 데이터 전송 방법
KR20150111242A (ko) 송수신 방법 및 장치
CN110344821B (zh) 一种井下随钻通信方法以及系统
Manolakis et al. Borehole communication with acoustic OFDM
Zhang et al. Experimental assessment of a multicarrier underwater acoustic communication system
HK40009432B (zh) 钻柱通信系统、部件和方法
JP2009278602A (ja) デジタル通信方式及び無線機
JP2013168912A (ja) デジタル通信方式及び無線機
JPH07170304A (ja) 地質構造調査装置
JP2006157255A (ja) 伝送装置及び伝送システム
JP2016208130A (ja) 無線通信装置、無線通信方法、無線通信システム及びチップ
HK1204029B (en) Advanced drill string communication system, components and methods