RU2011124584A - Способ и система для передачи данных о стволе скважины - Google Patents
Способ и система для передачи данных о стволе скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2011124584A RU2011124584A RU2011124584/03A RU2011124584A RU2011124584A RU 2011124584 A RU2011124584 A RU 2011124584A RU 2011124584/03 A RU2011124584/03 A RU 2011124584/03A RU 2011124584 A RU2011124584 A RU 2011124584A RU 2011124584 A RU2011124584 A RU 2011124584A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- data
- analog
- digital
- module
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract 13
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims 1
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
- E21B47/14—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 acoustic waves
- E21B47/16—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 acoustic waves through the drill string or casing, e.g. by torsional acoustic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
1. Способ передачи данных о стволе скважины, отличающийся тем, что при передаче данных в качестве носителя используется волна напряжений, а бурильная колонна служит в качестве канала передачи данных, включающий следующие этапы:получение и обработка данных о скважине, при этом модуль сбора данных, расположенный на бурильной колонне, принимает аналоговый сигнал, включая данные о скважине, аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал с помощью модуля аналогово-цифрового преобразования A/D, цифровой сигнал поступает в модуль обработки сигналов DSP, который кодирует цифровой сигнал в заранее заданном формате кодирования с целью получения кодированного цифрового сигнала;отправка и передача сигналов, при этом кодированный цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал с помощью модуля цифрово-аналогового преобразования сигнала D/A, аналоговый сигнал направляется в модуль передачи данных для усиления, усиленный сигнал передается в пьезоэлектрический преобразователь для запуска пьезоэлектрического преобразователя, пьезоэлектрический преобразователь преобразует усиленный аналоговый сигнал в сигнал частоты волны напряжений, причем частота передачи волны напряжений выбирается в пределах полосы пропускания бурильной колонны и может автоматически регулироваться согласно различным комбинациям бурильных колонн и их длине, а сигнал частоты волны напряжений передается на поверхность через бурильную колонну; а такжеполучение данных на поверхности, при этом модуль получения данных, установленный на патрубке бурильной трубы, получает сигнал частоты волны напряжений, передаваемый на поверхность, беспров
Claims (8)
1. Способ передачи данных о стволе скважины, отличающийся тем, что при передаче данных в качестве носителя используется волна напряжений, а бурильная колонна служит в качестве канала передачи данных, включающий следующие этапы:
получение и обработка данных о скважине, при этом модуль сбора данных, расположенный на бурильной колонне, принимает аналоговый сигнал, включая данные о скважине, аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал с помощью модуля аналогово-цифрового преобразования A/D, цифровой сигнал поступает в модуль обработки сигналов DSP, который кодирует цифровой сигнал в заранее заданном формате кодирования с целью получения кодированного цифрового сигнала;
отправка и передача сигналов, при этом кодированный цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал с помощью модуля цифрово-аналогового преобразования сигнала D/A, аналоговый сигнал направляется в модуль передачи данных для усиления, усиленный сигнал передается в пьезоэлектрический преобразователь для запуска пьезоэлектрического преобразователя, пьезоэлектрический преобразователь преобразует усиленный аналоговый сигнал в сигнал частоты волны напряжений, причем частота передачи волны напряжений выбирается в пределах полосы пропускания бурильной колонны и может автоматически регулироваться согласно различным комбинациям бурильных колонн и их длине, а сигнал частоты волны напряжений передается на поверхность через бурильную колонну; а также
получение данных на поверхности, при этом модуль получения данных, установленный на патрубке бурильной трубы, получает сигнал частоты волны напряжений, передаваемый на поверхность, беспроводной ретранслятор перенаправляет сигнал частоты волны напряжений в наземное приемное устройство, сигнал частоты волны напряжений преобразуется в цифровой сигнал с помощью модуля аналогово-цифрового преобразования A/D, затем цифровой сигнал поступает в наземный компьютер, который выявляет полезный слабый сигнал, скрытый среди сильных помех от цифрового сигнала, и декодирует полезный слабый сигнал.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя релейную систему, установленную в бурильной колонне, при этом модуль получения данных в релейной системе получает аналоговый сигнал, включая скважинные данные, передаваемые из скважины, преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал с помощью модуля аналогово-цифрового преобразования A/D и передает цифровой сигнал в модуль обработки данных, модуль обработки данных восстанавливает полезный слабый сигнал, скрытый среди сильных помех, и получает восстановленный цифровой сигнал, восстановленный цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал с помощью модуля цифровоаналогового преобразования сигнала D/A и передается в модуль передачи данных, аналоговый сигнал усиливается для запуска пьезоэлектрического преобразователя, а пьезоэлектрический преобразователь преобразует усиленный аналоговый сигнал в сигнал частоты волны напряжений, сигнал частоты волны напряжений последовательно передается на поверхность.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для извлечения полезного слабого сигнала из сильных фоновых помех используется детектирование генератора хаоса, при этом для детектирование генератора хаоса применяется уравнение Дуффинга:
где γ - движущая сила, µAAcos(ωt) - принятый полезный слабый сигнал, a ZS - помехи, а также
при решении вышеуказанного уравнения используется способ Рунге-Кутты четвертого порядка для расчета периода системы и определения наличия сигнала.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что цифровой сигнал кодируется в заранее заданном формате кодирования "синхронный сигнал + сигнал данных", полный блок цифрового сигнала имеет в своем составе 8 информационных битов, из них 1 бит, соответствующий синхронному сигналу, и 7 битов, соответствующих информационному сигналу.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что синхронный сигнал является линейным сигналом с частотной модуляцией для определения полосы пропускания и полосы затухания бурильной колонны, выбранная полоса пропускания определяется согласно частотному уравнению волны напряжений бурильной колонны, а частота с наилучшим эффектом прохождения полосы пропускания автоматически выбирается в качестве частоты для передачи сигналов, а частотное уравнение волны напряжений бурильной колонны представлено в следующем виде:
где d1 длина бурильной колонны (средняя часть);
d2: длина соединения (сумма двух соединений);
c1: скорость волны бурильной трубы;
с2: скорость волны в соединении;
k=ω/z;
z=z1+z2;
z1=a 1·ρ·c0;
z2=a 2·ρ·c0;
ω=2π·f;
d=d1+d2;
a 1: площадь поперечного сечения бурильной трубы;
a 2: площадь поперечного сечения соединения;
c0: скорость звука в стали;
ρ: плотность стали;
f: частота.
6. Система для передачи данных о стволе скважины, включающая систему получения и отправки данных в скважине и систему получения данных на поверхности, отличающаяся тем, что система получения и отправки данных в скважине имеет в своем составе модуль сбора данных о скважине, модуль аналогово-цифрового преобразования сигнала A/D, модуль обработки сигнала DSP, модуль цифрово-аналогового преобразования сигнала D/A и модуль передачи данных, при этом
модуль сбора данных о скважине собирает данные и выдает аналоговый сигнал;
модуль аналогово-цифрового преобразования сигнала A/D преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал и подает цифровой сигнал в модуль обработки сигнала DSP;
модуль обработки сигнала DSP кодирует цифровой сигнал и выдает кодированный цифровой сигнал;
модуль цифровоаналогового преобразования сигнала D/A преобразует кодированный цифровой сигнал в аналоговый сигнал;
модуль передачи данных имеет в своем составе усилитель мощности и пьезоэлектрический преобразователь, причем
усилитель мощности усиливает аналоговый сигнал, преобразованный модулем цифровоаналогового преобразования сигнала D/A;
пьезоэлектрический преобразователь преобразует усиленный аналоговый сигнал в сигнал частоты волны напряжений и передает сигнал частоты волны напряжений на поверхность через бурильную колонну; а также
система получения данных на поверхности имеет в своем составе модуль получения данных, установленный на патрубке бурильной трубы, беспроводной ретранслятор, наземное приемное устройство, модуль аналогово-цифрового преобразования сигнала A/D и наземный компьютер, при этом
модуль получения данных получает сигнал частоты волны напряжений, передаваемый на поверхность, и подает сигнал частоты волны напряжений в беспроводной ретранслятор;
беспроводной ретранслятор перенаправляет сигнал частоты волны напряжений в наземное приемное устройство;
модуль аналогово-цифрового преобразования сигнала A/D преобразует сигнал частоты волны напряжений в цифровой сигнал и подает цифровой сигнал в наземный компьютер;
наземный компьютер выявляет полезный слабый сигнал из цифрового сигнала и декодирует полезный слабый сигнал.
7. Система по п.6, дополнительное включающая в себя:
релейную систему, которая расположена между системой получения и отправки данных в скважине и системой получения данных на поверхности, причем релейная система имеет в своем составе модуль получения данных, модуль аналогово-цифрового преобразования сигнала A/D, модуль обработки данных, модуль цифровоаналогового преобразования сигнала D/A, модуль передачи данных и модуль питания, при чем
модуль получения данных получает аналоговый сигнал;
модуль аналогово-цифрового преобразования сигнала A/D преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал;
модуль обработки данных восстанавливает цифровой сигнал и подает восстановленный цифровой сигнал в модуль цифровоаналогового преобразования сигнала D/A;
модуль цифровоаналогового преобразования сигнала D/A преобразует восстановленный цифровой сигнал в аналоговый сигнал и передает аналоговый сигнал в модуль передачи данных;
модуль передачи данных имеет в своем составе усилитель мощности и пьезоэлектрический преобразователь, при этом
усилитель мощности усиливает аналоговый сигнал, полученный модулем цифровоаналогового преобразования сигнала D/A;
пьезоэлектрический преобразователь преобразует усиленный сигнал в сигнал частоты волны напряжений и передает сигнал частоты волны напряжений на поверхность через бурильную колонну; а также
модуль питания подает питание в интегральную схему релейной системы.
8. Система по п.6, отличающаяся тем, что система получения данных на поверхности и система получения и отправки данных в скважине могут обмениваться информацией в двух направлениях, при этом система получения и отправки данных в скважине спускается в скважину вместе со сверлом для бурения; когда начинается бурение, система получения данных на поверхности передает линейный сигнал с частотной модуляцией в систему получения и отправки данных в скважине; линейный сигнал с частотной модуляцией передается вниз в систему получения и отправки данных в скважине по бурильной трубе; после получения линейного сигнала с частотной модуляцией система получения и отправки данных в скважине рассчитывает оптимальную частоту передачи и начинает получать данные, передаваемые от устройства сбора данных в скважине; когда бурение прекращается, система получения данных на поверхности передает сигнал, обозначающий прекращение получения данных; когда система получения и отправки данных в скважине получает данный сигнал, получение скважинных данных прекращается.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810179628.7 | 2008-11-22 | ||
| CN200810179628 | 2008-11-22 | ||
| PCT/CN2009/075047 WO2010057437A1 (zh) | 2008-11-22 | 2009-11-20 | 一种井筒数据传输方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011124584A true RU2011124584A (ru) | 2012-12-27 |
| RU2485311C2 RU2485311C2 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=42197847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011124584/03A RU2485311C2 (ru) | 2008-11-22 | 2009-11-20 | Способ и система для передачи данных о стволе скважины |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2485311C2 (ru) |
| WO (1) | WO2010057437A1 (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106014394B (zh) * | 2016-06-30 | 2023-04-07 | 中国石油天然气集团有限公司 | 声波传输随钻井底压力数据的装置及其使用方法 |
| CN106593419B (zh) * | 2016-12-13 | 2023-09-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于电磁波用于中深井的无线双向通讯系统 |
| CN108613731A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-10-02 | 西安邮电大学 | 一种水声信号的Duffing振子检测方法 |
| CN110630252B (zh) * | 2018-06-21 | 2022-09-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于连续管钻井的随钻测量系统及方法 |
| CN109164495B (zh) * | 2018-11-02 | 2024-01-23 | 湖南继善高科技有限公司 | 一种油气压裂电磁数据实时采集装置 |
| CN109740204B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-01-26 | 重庆大学 | 一种基于杜芬振子逆向相变的弱正弦信号快速检测方法 |
| CN110118081B (zh) * | 2019-05-16 | 2023-02-21 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种隔水管气侵监测装置及方法 |
| CN110516612B (zh) * | 2019-08-29 | 2021-12-07 | 石家庄铁道大学 | 一种基于变尺度凸峰法的故障微弱信号检测方法及系统 |
| CN110644977B (zh) * | 2019-09-16 | 2023-03-31 | 中海艾普油气测试（天津）有限公司 | 一种测试用井下小信号接收与发送的控制方法 |
| CN112149291B (zh) * | 2020-09-13 | 2023-12-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 微弱谐波信号检测系统及方法 |
| CN116633450B (zh) * | 2023-07-07 | 2024-07-16 | 中冶路桥建设有限公司 | 用于隐覆空区的检测信息传输装置、巡检装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU821688A1 (ru) * | 1975-11-17 | 1981-04-15 | Тюменский индустриальный институт | Способ получени забойной информациипО буРильНОй КОлОННЕ B пРОцЕССЕбуРЕНи СКВАжиНы "ю.A.САВиНыХ" |
| SU939748A1 (ru) * | 1980-12-29 | 1982-06-30 | Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола | Автономное устройство передачи данных о температуре и давлении в скважине |
| US6434084B1 (en) * | 1999-11-22 | 2002-08-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Adaptive acoustic channel equalizer & tuning method |
| CN2599238Y (zh) * | 2002-10-18 | 2004-01-14 | 西安华舜测量设备有限责任公司 | 井下参数测量无线传输装置 |
| WO2004076814A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-10 | Schlumberger Canada Limited | Wireline telemetry data rate prediction |
| US7257050B2 (en) * | 2003-12-08 | 2007-08-14 | Shell Oil Company | Through tubing real time downhole wireless gauge |
| CN100410486C (zh) * | 2004-02-16 | 2008-08-13 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 一种接收和检测泥浆压力脉冲信号的方法及装置 |
| RU2276725C2 (ru) * | 2004-08-13 | 2006-05-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие по геофизическим работам, строительству и заканчиванию скважин ОАО НПП "ГЕРС" | Электромеханический преобразователь для акустического канала связи |
| CN101220742B (zh) * | 2008-02-03 | 2012-02-08 | 王晓东 | 一种油井固相介质中声波调制传输及解析设备 |
-
2009
- 2009-11-20 RU RU2011124584/03A patent/RU2485311C2/ru active
- 2009-11-20 WO PCT/CN2009/075047 patent/WO2010057437A1/zh not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010057437A1 (zh) | 2010-05-27 |
| RU2485311C2 (ru) | 2013-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2011124584A (ru) | Способ и система для передачи данных о стволе скважины | |
| NO20044870L (no) | Fremgangsmate for a detektere signaler i forbindelse med akustisk borestrengstelemetri | |
| AU2003219757A8 (en) | Wireless communication system having adaptive threshold for timing deviation measurement and method | |
| WO2008060422A3 (en) | Transducer array imaging system | |
| WO2008066681A8 (en) | Transducer array imaging system | |
| WO2008060425A3 (en) | Transducer array imaging system | |
| RU2017130499A (ru) | Совместная телеметрия | |
| CN108956787B (zh) | 一种基于神经网络的钢轨损伤检测方法 | |
| CN101737034B (zh) | 一种井筒数据传输方法及系统 | |
| CN102162769A (zh) | 隔水管疲劳多点无线监测系统 | |
| EP2239853A3 (en) | Sensor-based wireless communication systems using compressive sampling | |
| NO20063524L (no) | Fremgangsmate og apparat for a generere akustiske signaler for skjaerhastighetsmaling ved logging samtidig med boring | |
| EA200601122A1 (ru) | Скважинный беспроводной датчик для передачи данных через эксплуатационную нососно-компрессорную колонну в реальном времени | |
| CN100410488C (zh) | 一种无线电磁短传装置 | |
| EP1469617A3 (en) | Wireless power and data transmission | |
| WO2008105214A1 (ja) | 伝送方法、伝送システム、送信装置及び受信装置 | |
| CN104594878A (zh) | 一种双源反激过套管声波测井方法及装置 | |
| EP1933175A2 (en) | Sensor array for down-hole measurement | |
| CN203925484U (zh) | 一种新型的随钻测井数据传输系统 | |
| RU2013124392A (ru) | Беспроводная штанга | |
| CN105443117B (zh) | 一种声波测井系统 | |
| RU2017133141A (ru) | Система и способ контроля состояния погружной электрической насосной системы в реальном времени | |
| CN101692629B (zh) | 一种测量并计算多普勒偏移的方法及其系统 | |
| US7843768B2 (en) | System for communicating location of survivors in mine emergencies | |
| EP1274174A3 (en) | System and method for reducing noise in a recording receiver |