[go: up one dir, main page]

RU2273868C2 - Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument - Google Patents

Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument Download PDF

Info

Publication number
RU2273868C2
RU2273868C2 RU2001121024/28A RU2001121024A RU2273868C2 RU 2273868 C2 RU2273868 C2 RU 2273868C2 RU 2001121024/28 A RU2001121024/28 A RU 2001121024/28A RU 2001121024 A RU2001121024 A RU 2001121024A RU 2273868 C2 RU2273868 C2 RU 2273868C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sub
trigger tool
tool
trigger
drill string
Prior art date
Application number
RU2001121024/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001121024A (en
Inventor
Брай н КЛАРК (US)
Брайян КЛАРК
Джон ХАНКА (US)
Джон ХАНКА
Марк Т. ФРЕЙ (US)
Марк Т. ФРЕЙ
Дэвид Л. СМИТ (US)
Дэвид Л. СМИТ
Дхананджей РАМАСВАМИ (US)
Дхананджей РАМАСВАМИ
Энтони Л. КОЛЛИНЗ (US)
Энтони Л. КОЛЛИНЗ
Стефен Д. БОННЕР (US)
Стефен Д. БОННЕР
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
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 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority to RU2001121024/28A priority Critical patent/RU2273868C2/en
Publication of RU2001121024A publication Critical patent/RU2001121024A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2273868C2 publication Critical patent/RU2273868C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: testing of ground formation.
SUBSTANCE: device has change-over unit which has elongated body with tubular walls and central hole, made for placement of descending instrument. Tubular member has sections for transmission or/and reception of signal through tubular member; sections are provided with slots. Hydraulic insulation between internal and external sides of tubular member is provided by making anti-pressure barrier in slot-provided sections. Detectors and/or sources are mounted onto descending member made for passing through drill pipe string to engage inside tubular member when getting in coincidence with slot-provided sections. Descending member has modulator to conduct electric communication with surface in real-time scale and/or with remote well instrument. Assemblage of tubular member and descending instrument includes communication inductive members fro transmitting parameters of signal along radio channel. Descending instrument with replaceable end segment is used in method for measurement characteristics of formation for passing well through in different modes.
EFFECT: simplification; improved reliability; higher efficiency.
33 cl, 28 dwg

Description

Настоящее изобретение относится, в общем, к исследованию глубинных земных формаций, к устройствам и способам для передачи и/или приема сигналов через металлический трубчатый элемент и, в частности, к устройству для размещения спускового инструмента.The present invention relates, in General, to the study of deep earth formations, to devices and methods for transmitting and / or receiving signals through a metal tubular element and, in particular, to a device for placing a trigger tool.

Каротаж удельного электрического сопротивления и гамма-каротаж относятся к двум оценочным измерениям, наиболее часто выполняемым при геофизических исследованиях в скважинах. Такие измерения используют для обнаружения и оценки свойств потенциальных нефтегазоносных зон в глубинных формациях. Во многих скважинах, особенно при небольшой стоимости скважин, выполняют только два измерения, а при большей стоимости скважины измерения выполняют на поверхности и в промежуточных секциях.Electrical resistivity logs and gamma-ray logs are among the two evaluative measurements most often performed in geophysical surveys in wells. Such measurements are used to detect and evaluate the properties of potential oil and gas zones in deep formations. In many wells, especially at a low cost of wells, only two measurements are performed, and at a higher cost of wells, measurements are performed on the surface and in intermediate sections.

Эти способы каротажа осуществляют различными путями.These logging methods are carried out in various ways.

Скважинный инструмент, содержащий ряд передающих устройств и детекторов, предназначенных для измерения различных параметров, можно опускать на конце кабеля или талевого троса. Кабель, который присоединяют к передвижному центру обработки какого-либо вида на поверхности, является средством, по которому параметрические данные передаются на поверхность. С помощью тросового каротажа такого типа становится возможным измерение параметров скважины и формации как функции глубины, т.е. по мере того как прибор вытягивают вверх по стволу скважины.A downhole tool containing a series of transmitting devices and detectors designed to measure various parameters can be lowered at the end of a cable or wire rope. A cable that is attached to a mobile processing center of some kind on the surface is the means by which parametric data is transmitted to the surface. Using this type of wireline logging, it becomes possible to measure well parameters and formations as a function of depth, i.e. as the device pulls up the wellbore.

В некоторых скважинах, когда время бурения учтено в общей стоимости, осуществлять каротаж невозможно, поскольку тросовый каротаж является слишком дорогостоящим. Доведение параметров скважины до необходимых для тросового каротажа, монтаж опускаемого в скважину на тросе инструмента и время для опускания и вытягивания опускаемых в скважину на тросах инструментов сокращают время бурения. Горизонтальные или наклонные скважины также характеризуются повышенной стоимостью и в них трудно использовать связанные с тросом инструменты.In some wells, when the drilling time is taken into account in the total cost, it is impossible to carry out logging, since wireline logging is too expensive. Bringing the parameters of the well to the necessary for wireline logging, installation of a tool lowered into the well on the cable and the time for lowering and pulling the tools lowered into the well on the wireline reduce drilling time. Horizontal or deviated wells are also characterized by increased cost and it is difficult to use tools related to the cable in them.

Альтернативой способам тросового каротажа является сбор данных о рабочих условиях в скважине во время процесса бурения. При сборе и обработке такой информации во время процесса бурения бурильщик может изменять или корректировать ключевые стадии бурильных работ, чтобы оптимизировать работу. Последовательность операций по сбору данных о рабочих условиях в скважине и относительно перемещения бурильной колонны со скважинным буровым оборудованием и инструментом во время бурильных работ известна как способ скважинного исследования во время бурения. Аналогичные способы, направленные больше на измерение параметров формации, чем на перемещение бурильной колонны, известны как способы каротажа во время бурения. Как и в случае тросового каротажа, использование инструментов для каротажа во время бурения и скважинного исследования во время бурения не может быть обоснованным, вследствие высокой стоимости оборудования и соответствующей эксплуатации, поскольку инструменты находятся в скважине в продолжении всего времени бурения.An alternative to wireline methods is to collect data on the operating conditions in the well during the drilling process. When collecting and processing such information during the drilling process, the driller can modify or adjust key stages of the drilling operation to optimize performance. The sequence of operations to collect data on operating conditions in the well and regarding the movement of the drill string with downhole drilling equipment and tools during drilling operations is known as the method of downhole research during drilling. Similar methods, aimed more at measuring formation parameters than at moving the drill string, are known as logging methods during drilling. As in the case of wireline logging, the use of logging tools during drilling and downhole exploration during drilling cannot be justified, due to the high cost of equipment and appropriate operation, since the tools are in the well for the entire duration of the drilling.

Каротаж во время спускоподъемного цикла является эффективной в части стоимости альтернативой способам каротажа во время бурения и скважинного исследования во время бурения. При каротаже во время спускоподъемного цикла «спусковой» инструмент небольшого диаметра опускают в скважину по бурильной колонне по окончании работы долота, непосредственно до вытягивания бурильной колонны. Спусковой инструмент используют для измерения физических показателей скважины, когда бурильную колонну извлекают или поднимают из скважины. Во время подъема измеренные данные записываются как функции времени в запоминающем устройстве инструмента. На поверхности во втором комплекте оборудования во время подъема записывается глубина долота в зависимости от времени, и это обеспечивает возможность сравнения измерений по глубине.Logging during the tripping cycle is a cost-effective alternative to logging methods while drilling and downhole exploration while drilling. When logging during the tripping cycle, the "small" diameter tool is lowered into the well along the drill string at the end of the bit, immediately before the drill string is pulled. The trigger tool is used to measure the physical performance of the well when the drill string is removed or lifted from the well. During the ascent, the measured data is recorded as a function of time in the instrument memory. On the surface in the second set of equipment during the ascent, the bit depth is recorded as a function of time, and this provides the ability to compare depth measurements.

В патенте США №5589825 описан способ каротажа во время спускоподъемного цикла с использованием скважинного зонда для каротажа, выполненного с возможностью перемещения по бурильной колонне в переводнике бурильной колонны. В патенте США №5589825 описан переводник, имеющий оконную конструкцию для обеспечения возможности передачи сигнала между заключенным в корпус скважинным зондом для каротажа и стволом скважины. Оконная конструкция может находиться в открытом или закрытом состоянии. Недостаток предложенного устройства заключается в том, что при открытом окне скважинный зонд для каротажа подвергается воздействию шероховатого и абразивного окружения скважины, при этом обломки выбуренной породы могут повредить скважинный зонд и заклинить оконную конструкцию. На больших глубинах скважинные условия постепенно становятся более неблагоприятными. На глубинах от 5000 до 8000 м имеют место температуры около 260°С и давления около 170 МПа. Это усиливает разрушение внешних или открытых элементов скважинного зонда. Поэтому конструкция с открывающимся окном является непрактичной в скважинных условиях.US Pat. No. 5,589,825 describes a logging method during a tripping cycle using a borehole logging tool configured to move along a drill string in a drill string sub. US Pat. No. 5,589,825 describes a sub having a window structure to enable signal transmission between a well logging probe enclosed in a housing and a wellbore. The window structure may be open or closed. The disadvantage of the proposed device is that when the window is open, the well logging probe is exposed to the rough and abrasive environment of the well, while fragments of cuttings can damage the well probe and jam the window structure. At greater depths, downhole conditions are gradually becoming more unfavorable. At depths from 5000 to 8000 m, temperatures of about 260 ° C and pressures of about 170 MPa take place. This enhances the destruction of the external or open elements of the downhole probe. Therefore, the design with the opening window is impractical in downhole conditions.

В заявке на патент Великобритании №2337546А описана конструкция из композиционного материала, заключенная внутри удлинителя, для обеспечения возможности прохождения электромагнитной энергии при измерениях во время бурильных работ. В указанной заявке №2337546А описан удлинитель, имеющий канавки или выемки с заделанными крышками из композиционного материала. Недостаток устройства, предложенного в заявке №2337546А, заключается в использовании композиционных материалов для изготовления неразъемных деталей удлинителя. Усталостные нагрузки (т.е. изгиб и вращение бурильной трубы) являются следствием бурильных работ. Когда бурильная труба подвергается изгибу или кручению, форма канавок или выемок изменяется, что приводит к разрушению устройства в результате напряжений или к ухудшению уплотнения. Когда композиционный материал и металл должны работать механически как одно целое, как это описано в указанной заявке Великобритании №2337546А, различия в свойствах между металлом и композиционным материалом крышек трудно компенсировать соответствующим образом. Поэтому повышенная склонность к разрушению при экстремальных напряжениях и нагрузках, возникающих во время бурильных работ, делает непрактичной реализацию описанной конструкции.British Patent Application No. 2,337,546A describes a composite material structure enclosed within an extension cord to allow passage of electromagnetic energy during measurements during drilling operations. In this application No. 2337546A, an extension cord is described having grooves or recesses with embedded covers of composite material. The disadvantage of the device proposed in the application No. 2337546A, is the use of composite materials for the manufacture of integral parts of the extension cord. Fatigue loads (i.e. bending and rotation of the drill pipe) result from drilling operations. When the drill pipe undergoes bending or torsion, the shape of the grooves or grooves changes, which leads to destruction of the device due to stresses or to a deterioration of the seal. When the composite material and the metal must work mechanically as a whole, as described in the indicated application of Great Britain No. 2337546A, differences in the properties between the metal and the composite material of the caps is difficult to compensate for accordingly. Therefore, the increased tendency to fracture under extreme stresses and loads arising during drilling operations makes the implementation of the described construction impractical.

В патентах США №№5988300 и 5944124 описана трубчатая конструкция из композиционного материала, выполненная с возможностью использования в бурильной колонне. В указанных патентах описана составная конструкция, включающая в себя трубу, объединенную с концевыми фитингами и соединенную с концевыми фитингами посредством внешней обмотки. В дополнение к высокой стоимости изготовления еще одним недостатком этой конструкции является то, что конструкция, состоящая из многих частей, более предрасположена к разрушению при экстремальных напряжениях, возникающих во время бурильных работ.US Pat. Nos. 5,988,300 and 5,944,124 describe a tubular composite structure constructed for use in a drill string. In these patents, a composite structure is described, including a pipe combined with end fittings and connected to end fittings via an external winding. In addition to the high manufacturing costs, another drawback of this design is that the multi-part structure is more prone to failure under extreme stresses arising during drilling operations.

В патенте США №5939885 описано устройство для каротажа скважин, содержащее установочный элемент, снабженный рамочными антеннами и размещенный внутри снабженного щелями удлинителя. Однако устройство не рассчитано на выполнение каротажных операций во время спускоподъемного цикла. В патентах США №№4041780 и 4047430 описан каротажный прибор, который прокачивают вниз в бурильную колонну для получения каротажных диаграмм. Однако для использования устройства, предложенного в указанных патентах №№4041780 и 4047430, необходимо поднимать из скважины всю бурильную колонну (для удаления бурового долота) до того, как можно будет осуществить какой-либо каротаж. Поэтому во многих случаях бурильных работ реализация описанного устройства не является практичной и эффективной по затратам.US Pat. No. 5,939,885 discloses a well logging device comprising a locating element provided with loop antennas and located inside an extender provided with slots. However, the device is not designed to perform logging operations during the tripping cycle. US Pat. Nos. 4,041,780 and 4,047,430 describe a logging tool that is pumped down into the drill string to obtain logs. However, to use the device proposed in the mentioned patents Nos. 4041780 and 4047430, it is necessary to lift the entire drill string from the well (to remove the drill bit) before any logging can be carried out. Therefore, in many cases of drilling operations, the implementation of the described device is not practical and cost effective.

В патенте США №5560437 описаны способ телеметрии и устройство для выполнения измерений скважинных параметров. В указанном патенте №5560437 описан каротажный зонд, который выталкивают в бурильную колонну. Каротажный зонд содержит на одном конце датчик, который устанавливается в заданное положение в отверстии, имеющемся в специальном буровом долоте на конце бурильной колонны. При этом датчик непосредственно обращен к скважине. Недостаток устройства, предложенного в указанном патенте №5560437, заключается в том, что датчик не защищен от опасных условий скважины. Кроме того, использование небольшого датчика, выступающего через небольшое отверстие, не имеет практического значения при каротаже удельного электрического сопротивления.US Pat. No. 5,560,437 describes a telemetry method and apparatus for performing measurements of downhole parameters. Said patent No. 5560437 describes a logging probe that is pushed into the drill string. The logging probe contains a sensor at one end, which is installed in a predetermined position in the hole available in a special drill bit at the end of the drill string. In this case, the sensor directly faces the well. The disadvantage of the device proposed in the aforementioned patent No. 5560437 is that the sensor is not protected from dangerous conditions of the well. In addition, the use of a small sensor protruding through a small hole is not practical when logging electrical resistivity.

В патенте США №4914637 описан скважинный инструмент, выполненный с возможностью развертывания и опускания в бурильную колонну от поверхности до необходимого места в колонне. Модулятор в инструменте передает на поверхность собранные данные. В патенте США №5050675 (переуступленном настоящему правопреемнику) описано снабженное отверстиями устройство, содержащее зонд с индуктивным элементом связи для передачи сигналов между поверхностью и скважинным инструментом. В патенте США №5455573 описано устройство индуктивной связи для скважинных инструментов с коаксиальной компоновкой. Кроме того, предложены способы исследования скважин с использованием снабженных щелями труб. В патенте США №5372208 описано использование секций, снабженных щелями труб в качестве частей бурильной колонны, для получения проб подземной воды во время бурения. Однако ни одно из этих предложенных устройств не относится к измерениям через трубу или к передаче сигналов.US Pat. No. 4,914,637 describes a downhole tool configured to be deployed and lowered into a drill string from the surface to the desired location in the string. The modulator in the tool transmits the collected data to the surface. US Pat. No. 5,050,675 (assigned to this assignee) describes an apertured device comprising a probe with an inductive coupler for transmitting signals between a surface and a downhole tool. US Pat. No. 5,455,573 describes an inductive coupling device for downhole tools with a coaxial arrangement. In addition, methods for researching wells using slit pipes are provided. US Pat. No. 5,372,208 describes the use of sections provided with pipe slots as parts of a drill string to obtain groundwater samples while drilling. However, none of these proposed devices relates to measurements through a pipe or to signal transmission.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание простого и надежного устройства для каротажа в течение спускоподъемного цикла и эффективных способов для обнаружения и оценки свойств потенциальных нефтегазоносных зон в глубинных формациях, способов для передачи и/или приема сигналов через земную формацию, способа для измерения характеристик глубинной формации с использованием усовершенствованного устройства, способного обеспечивать каротаж в течение спускоподъемного цикла, каротаж во время бурения или измерения с помощью опускаемого на тросе инструмента и способов уплотнения отверстий в поверхности трубчатых элементов, используемых при бурильных работах.The technical result of the present invention is the creation of a simple and reliable device for logging during the tripping cycle and effective methods for detecting and evaluating the properties of potential oil and gas zones in deep formations, methods for transmitting and / or receiving signals through the earth formation, a method for measuring the characteristics of a deep formation with using an advanced device capable of logging during the tripping cycle; logging while drilling or measuring tool is lowered on a cable and methods of sealing the holes in the surface of tubular members used in the drilling operations.

Этот технический результат достигается тем, что устройство для размещения спускового инструмента содержит переводник, имеющий удлиненное тело с трубчатыми стенками и центральным отверстием, выполненный с возможностью образования части длины бурильной колонны и содержащий, по меньшей мере, одну секцию, имеющую, по меньшей мере, одну щель, образованную в ней таким образом, что щель полностью проходит сквозь трубчатую стенку для создания непрерывного канала для прохождения сигнала, и средство для создания барьера для давления между внутренней стороной и внешней стороной трубчатой стенки у, по меньшей мере, одной щели, расположенное в центральном отверстии, и спусковой инструмент, выполненный с возможностью прохождения по бурильной колонне и вхождения в центральное отверстие переводника.This technical result is achieved in that the device for placing the trigger tool comprises a sub having an elongated body with tubular walls and a central hole, configured to form part of the length of the drill string and containing at least one section having at least one a gap formed in it so that the gap completely passes through the tubular wall to create a continuous channel for the passage of the signal, and means for creating a barrier to pressure between the internal nney side and the outer side of the tubular wall at the at least one slit disposed in the central opening, and a trigger tool, adapted to pass through the drill string and entering the central bore of the sub.

Стенки удлиненного тела могут быть выполнены полностью металлическими.The walls of the elongated body can be made entirely of metal.

Снабженная щелями секция может быть выполнена из немагнитного материала.The section provided with slots may be made of non-magnetic material.

Средство для создания барьера для давления может включать втулку, расположенную в совмещении со снабженной щелями секцией.The means for creating a pressure barrier may include a sleeve located in combination with the slotted section.

Спусковой инструмент может быть приспособлен для прокачивания через бурильную колонну или перемещения на кабеле в бурильной колонне.The trigger tool may be adapted to be pumped through the drill string or moved on a cable in the drill string.

Спусковой инструмент на одном конце может содержать соединительное средство, приспособленное для извлечения спускового инструмента из отверстия переводника.The trigger tool at one end may include connecting means adapted to remove the trigger tool from the sub opening.

Устройство может дополнительно содержать контактное средство, расположенное между спусковым инструментом и стенкой центрального отверстия и приспособленное для обеспечения прохождения электрического тока между спусковым инструментом и указанной стенкой при расположении инструмента в центральном отверстии.The device may further comprise contact means located between the trigger tool and the wall of the Central hole and adapted to ensure the passage of electric current between the trigger tool and the specified wall when the tool is located in the Central hole.

Спусковой инструмент может содержать постоянный магнит.The trigger tool may contain a permanent magnet.

Спусковой инструмент может содержать модулятор для дистанционного сообщения при расположении спускового инструмента в переводнике.The trigger tool may include a modulator for remote communication when the trigger is located in the sub.

Спусковой инструмент может содержать средство для хранения данных.The trigger tool may include means for storing data.

Спусковой инструмент может содержать, по меньшей мере, одну антенну, приспособленную для передачи и/или приема электромагнитной энергии.The trigger tool may comprise at least one antenna adapted to transmit and / or receive electromagnetic energy.

Переводник может содержать средство для размещения спускового инструмента, выполненное с возможностью расположения спускового инструмента внутри центрального отверстия таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна антенна инструмента находилась в совмещении со снабженной щелями секцией в переводнике.The sub may contain means for placing the trigger tool, configured to position the trigger tool inside the central hole so that at least one antenna of the tool is in alignment with the slotted section in the sub.

Переводник может быть приспособлен с указанным средством в центральном отверстии фокусировать по меньшей мере одну антенну, расположенную на спусковом инструменте при его расположении в переводнике.The sub can be adapted with the indicated means in the central hole to focus at least one antenna located on the trigger tool when it is located in the sub.

По меньшей мере, одна антенна спускового инструмента может быть окружена экраном, имеющим, по меньшей мере, одну щель, образованную в нем.At least one antenna of the trigger tool may be surrounded by a screen having at least one slot formed therein.

Спусковой инструмент может содержать, по меньшей мере, одну образованную в нем полость, приспособленную для размещения антенны.The trigger tool may contain at least one cavity formed therein, adapted to accommodate the antenna.

Спусковой инструмент может содержать один источник гамма-излучения.The trigger tool may contain one source of gamma radiation.

Переводник может содержать эксцентриковое средство для обеспечения эксцентриситета спускового инструмента в центральном отверстии при расположении спускового инструмента в переводнике.The sub may comprise an eccentric means for securing the eccentricity of the trigger tool in the central hole when the trigger tool is located in the sub.

Спусковой инструмент может содержать, по меньшей мере, один детектор гамма-излучения.The trigger tool may include at least one gamma radiation detector.

Спусковой инструмент может содержать источник нейтронов.The trigger tool may contain a neutron source.

Согласно изобретению создан способ передачи и/или приема сигнала через земную формацию, при котором бурят скважину в земной формации с использованием бурильной колонны, содержащей переводник, имеющий удлиненное тело с трубчатыми стенками, по меньшей мере, одну секцию, имеющую, по меньшей мере, одну щель, образованную в ней и полностью проходящую сквозь трубчатую стенку для создания непрерывного канала для прохождения сигнала, и средство для создания барьера для давления между внутренней стороной и внешней стороной трубчатой стенки, расположенное внутри центрального отверстия у по меньшей мере одной щели, располагают внутри переводника спусковой инструмент со средством для передачи сигналов и/или со средством для приема сигналов, размещают спусковой инструмент внутри переводника таким образом, чтобы, по меньшей мере, одно средство для передачи или приема сигналов совмещалось с, по меньшей мере, одной снабженной щелями секции в переводнике и передают или принимают сигнал через формацию соответственно с помощью средства для передачи сигналов или средства для приема сигналов.The invention provides a method for transmitting and / or receiving a signal through an earth formation, in which a well is drilled in an earth formation using a drill string comprising a sub having an elongated body with tubular walls, at least one section having at least one a gap formed in it and completely passing through the tubular wall to create a continuous channel for the passage of the signal, and means for creating a barrier to pressure between the inner side and the outer side of the tubular wall, placed inside the center hole at least one slot, have a trigger tool inside the sub with a means for transmitting signals and / or with a means for receiving signals, place a trigger tool inside the sub so that at least one means for transmitting or receiving signals was combined with at least one section provided with slots in the sub and transmit or receive a signal through the formation, respectively, using means for transmitting signals or means for receiving signals als.

При передаче или приеме сигнала через формацию можно передавать сигнал на другой переводник бурильной колонны или принимают сигнал от другого переводника бурильной колонны.When transmitting or receiving a signal through a formation, it is possible to transmit a signal to another sub of the drill string or receive a signal from another sub of the drill string.

Можно использовать средство для передачи сигналов, выполненное с возможностью передачи электромагнитной энергии, и средство для приема сигналов, выполненное с возможностью приема электромагнитной энергии.You can use the means for transmitting signals, configured to transmit electromagnetic energy, and the means for receiving signals, configured to receive electromagnetic energy.

Можно дополнительно устанавливать связь принятой электромагнитной энергии с удельным электрическим сопротивлением формации.It is possible to further establish the connection of the received electromagnetic energy with the specific electrical resistance of the formation.

Расположение спускового инструмента в переводнике можно осуществлять при расположении переводника на поверхности формации.The location of the trigger tool in the sub can be done when the sub is located on the surface of the formation.

Расположение спускового инструмента в переводнике можно осуществлять посредством перемещения спускового инструмента через бурильную колонну для помещения его в переводник.The location of the trigger tool in the sub can be done by moving the trigger tool through the drill string to place it in the sub.

Можно дополнительно осуществлять сопоставление полученного сигнала с положением переводника в скважине.It is possible to further compare the received signal with the position of the sub in the well.

Можно дополнительно осуществлять телеметрию данных, представляющих полученный сигнал из местоположения, удаленного от переводника.You can optionally telemetry data representing the received signal from a location remote from the sub.

Можно дополнительно осуществлять хранение данных, представляющих полученный сигнал в средстве для хранения данных в спусковом инструменте.You can optionally store data representing the received signal in a means for storing data in the trigger tool.

Принимать или передавать сигнал через формацию можно при извлечении бурильной колонны из скважины.It is possible to receive or transmit a signal through the formation when the drill string is removed from the well.

Согласно изобретению создан также способ измерения характеристик земной формации, окружающей скважину, при котором используют спусковой инструмент с, по меньшей мере, одним средством для передачи сигналов, или с, по меньшей мере, одним средством для приема сигналов, с концевым средством, способным принимать ловильную головку или кабельное соединение, располагают спусковой инструмент в переводнике на бурильной колонне для измерения характеристик формации, используют средства для передачи или приема при прохождении бурильной колонной скважины, переводник, имеющий удлиненное тело с центральным отверстием и включающий по меньшей мере одну щель, образованную в нем, для обеспечения канала для прохождения сигнала, и средство для создания барьера для давления между внутренней стороной и внешней стороной переводника у, по меньшей мере, одной щели.The invention also provides a method for measuring the characteristics of the earth formation surrounding a well, in which a launching tool is used with at least one means for transmitting signals, or with at least one means for receiving signals, with an end means capable of receiving fishing a head or cable connection, place the trigger tool in the sub on the drill string to measure formation characteristics, use means to transmit or receive while passing the drill string with borehole, sub having an elongated body with a Central hole and including at least one slot formed in it, to provide a channel for the passage of the signal, and means for creating a barrier to pressure between the inner side and the outer side of the sub at least one cracks.

Расположение спускового инструмента в переводнике можно осуществлять при расположении переводника на поверхности земли для измерения характеристик формации при бурении.The location of the trigger tool in the sub can be done when the sub is located on the surface of the earth to measure formation characteristics during drilling.

Можно осуществлять расположение спускового инструмента в переводнике посредством перемещения инструмента через бурильную колонну для размещения в переводнике для измерения характеристик формации при извлечении бурильной колонны из скважины.It is possible to arrange the launch tool in the sub by moving the tool through the drill string to be placed in the sub to measure formation characteristics when the drill string is removed from the well.

Другие особенности и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания со ссылками на чертежи, на которых:Other features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description with reference to the drawings, in which:

фиг.1 изображает схематичный вид спускового инструмента согласно изобретению;figure 1 depicts a schematic view of a trigger tool according to the invention;

фиг.2а - разрез спускового инструмента согласно изобретению, при этом показаны антенна с соответствующим электромонтажом и отверстия;figa - section of the trigger tool according to the invention, while showing the antenna with the corresponding wiring and holes;

фиг.2b - схематичный вид экранирующей конструкции согласно изобретению, окружающей антенну спускового инструмента;fig.2b is a schematic view of a shielding structure according to the invention surrounding the antenna of the trigger tool;

фиг.3 - схематичный вид трубчатого элемента со снабженными щелями секциями согласно изобретению;figure 3 is a schematic view of a tubular element provided with slots sections according to the invention;

фиг.4а и 4b изображают схематичные виды спускового инструмента согласно изобретению, зацепленного внутри трубчатого элемента;figa and 4b depict schematic views of the trigger tool according to the invention, engaged inside the tubular element;

фиг.5 изображает график, иллюстрирующий зависимость между размерами щелей трубчатого элемента и ослаблением проходящей электромагнитной энергии;5 is a graph illustrating the relationship between the dimensions of the slots of the tubular element and the attenuation of transmitted electromagnetic energy;

фиг.6 - схематичный вид спускового инструмента согласно изобретению в компоновке с центратором;6 is a schematic view of the trigger tool according to the invention in arrangement with a centralizer;

фиг.7а - разрез трубчатого элемента с барьером для давления согласно изобретению;figa - section of a tubular element with a barrier to pressure according to the invention;

фиг.7b - сечение по линии А-А на фиг.7а трубчатого элемента с тремя щелями;fig.7b is a section along the line aa in figa of the tubular element with three slots;

фиг.8а - разрез трубчатого элемента с еще одной конфигурацией барьера для давления согласно изобретению;figa is a section of a tubular element with another configuration of the pressure barrier according to the invention;

фиг.8b - сечение по линии В-В на фиг.8а трубчатого элемента с тремя щелями;Fig. 8b is a section along the line BB in Fig. 8a of a tubular element with three slots;

фиг.9а - разрез спускового инструмента, расположенного в совмещении с барьером для давления согласно изобретению;Fig. 9a is a sectional view of a trigger tool located in combination with a pressure barrier according to the invention;

фиг.9b - вид сверху спускового инструмента и барьера для давления, показанных на фиг.9а;fig.9b is a top view of the trigger tool and the pressure barrier shown in figa;

фиг.10 - разрез компоновки барьера для давления и трубчатого элемента согласно изобретению;10 is a sectional view of a pressure barrier and a tubular member according to the invention;

фиг.11 - разрез снабженного щелью трубчатого элемента со вставкой, уплотнением и стопорной втулкой согласно изобретению;11 is a sectional view of a tubular element provided with a slit with an insert, a seal and a locking sleeve according to the invention;

фиг.12а и 12b изображают разрезы и местные разрезы снабженной щелью трубчатой секции согласно изобретению с конической щелью и с соответствующей конической вставкой;figa and 12b depict cuts and local cuts provided with a slit of the tubular section according to the invention with a conical slot and with a corresponding conical insert;

фиг.13а изображает схематичный вид спускового инструмента и смещенной от центра антенны внутри трубчатого элемента согласно изобретению;figa depicts a schematic view of a trigger tool and offset from the center of the antenna inside the tubular element according to the invention;

фиг.13b и 13с изображают схематичные виды спускового инструмента и антенны, окруженной фокусирующим экраном, согласно изобретению, при этом показан эффект экранирования магнитного и электрического полей;13b and 13c are schematic views of a trigger tool and an antenna surrounded by a focusing screen according to the invention, wherein the screening effect of magnetic and electric fields is shown;

фиг.14 изображает вид сверху экранирующей конструкции согласно изобретению, образованной внутри отверстия трубчатого элемента;Fig.14 depicts a top view of the shielding structure according to the invention, formed inside the hole of the tubular element;

фиг.15 - схематичный вид экранирующей конструкции согласно изобретению, образованной полостью внутри спускового инструмента;Fig - schematic view of a shielding structure according to the invention, formed by a cavity inside the trigger tool;

фиг.16 - схематичный вид спускового инструмента согласно изобретению, включающего в себя модулятор, и зацепленного внутри трубчатого элемента;FIG. 16 is a schematic view of a trigger tool according to the invention, including a modulator, and engaged inside a tubular member; FIG.

фиг.17 - схематичный вид компоновки спускового инструмента, показанного на фиг.16, используемого для радиосвязи в реальном времени с отдаленным скважинным инструментом;Fig is a schematic view of the layout of the trigger tool shown in Fig used for real-time radio communication with a remote downhole tool;

фиг.18 - схематичный вид компоновки спускового инструмента согласно изобретению для измерений пористости с использованием методов ядерного магнитного резонанса;Fig. 18 is a schematic view of an arrangement of a trigger tool according to the invention for measuring porosity using nuclear magnetic resonance methods;

фиг.19а и 19b изображают схематичные виды компоновок антенн спускового инструмента согласно изобретению внутри трубчатых элементов;figa and 19b depict schematic views of the layouts of the antennas of the trigger tool according to the invention inside the tubular elements;

фиг.20 изображает схематичные виды трубчатого элемента и спускового инструмента с индуктивными элементами связи согласно изобретению;Fig.20 depicts schematic views of a tubular element and a trigger tool with inductive coupling elements according to the invention;

фиг.21 - вид сверху и схематичный вид смещенного от центра спускового инструмента и трубчатого элемента с индуктивными элементами связи согласно изобретению;21 is a top view and a schematic view of a trigger tool and a tubular element with inductive coupling elements offset from the center according to the invention;

фиг.22а и 22b изображают схематичные виды индуктивных элементов связи согласно изобретению внутри спускового инструмента и трубчатого элемента;figa and 22b depict schematic views of inductive coupling elements according to the invention inside the trigger tool and the tubular element;

фиг.23 изображает разрез индуктивного элемента связи и экрана согласно изобретению, установленных в трубчатом элементе;Fig. 23 is a sectional view of an inductive coupling element and a shield according to the invention mounted in a tubular element;

фиг.24 - упрощенная схема индуктивного элемента связи согласно изобретению;24 is a simplified diagram of an inductive coupler according to the invention;

фиг.25 - схема последовательности стадий, иллюстрирующая способ согласно изобретению для передачи и/или приема сигнала через земную формацию;25 is a flowchart illustrating a method according to the invention for transmitting and / or receiving a signal through an earth formation;

фиг.26 - схема последовательности стадий, иллюстрирующая способ согласно изобретению для измерения характеристики земной формации, окружающей скважину;FIG. 26 is a flowchart illustrating a method according to the invention for measuring the characteristics of an earth formation surrounding a well; FIG.

фиг.27 - схема последовательности стадий, иллюстрирующая способ согласно изобретению для уплотнения отверстия в поверхности трубчатого элемента; иFig. 27 is a flowchart illustrating a method according to the invention for sealing a hole in a surface of a tubular member; and

фиг.28 - схема последовательности стадий, иллюстрирующая способ согласно изобретению для уплотнения сквозного отверстия в поверхности трубчатого элемента.28 is a flowchart illustrating a method according to the invention for sealing a through hole in a surface of a tubular member.

В интересах ясности не все особенности вариантов осуществления настоящего изобретения рассмотрены в этом описании изобретения. Следует учесть, что, хотя разработка любого такого варианта осуществления может быть сложной и трудоемкой, она тем не менее является рутинным делом для обычного специалиста в области техники, к которой относится данное изобретение, извлекающего пользу из этого раскрытия.In the interest of clarity, not all features of embodiments of the present invention are discussed in this description of the invention. It should be noted that, although the development of any such embodiment may be complex and time-consuming, it is nonetheless a routine for the ordinary person skilled in the art to which this invention relates, benefiting from this disclosure.

Устройство согласно изобретению состоит из двух основных деталей, спускового инструмента и удлинителя. Далее удлинитель будет именоваться переводником.The device according to the invention consists of two main parts, a trigger tool and an extension cord. Further, the extension cord will be called a sub.

1. Спусковой инструмент1. Trigger tool

На фиг.1 показан вариант осуществления спускового инструмента 10 согласно изобретению. Спусковой инструмент 10 представляет собой удлиненную металлическую оправку небольшого диаметра, в которой можно разместить одну или несколько антенн 12, источники, датчики (использованные здесь термины датчик и детектор являются взаимозаменяемыми), магниты, узел генератора и детектора гамма-излучения, узел генерации и обнаружения нейтронов, различную электронику, аккумуляторные батареи, скважинный процессор, генератор частоты, порт вывода и считывания и записывающее запоминающее устройство (не показаны).Figure 1 shows an embodiment of a trigger tool 10 according to the invention. The trigger tool 10 is an elongated metal mandrel of small diameter, in which you can place one or more antennas 12, sources, sensors (the terms sensor and detector are used interchangeably), magnets, a generator and gamma-ray detector assembly, a neutron generation and detection unit , various electronics, batteries, a downhole processor, a frequency generator, an output and read port, and a recording memory (not shown).

К спусковому инструменту 10 не предъявляются такие механические требования, как к переводнику. Поэтому на него наложены существенно меньшие механические ограничения. Спусковой инструмент 10 имеет посадочный механизм (хвостовик) 14 на нижнем конце и ловильную головку 16 на верхнем конце. Ловильная головка 16 позволяет захватывать спусковой инструмент 10 и извлекать из переводника при использовании известного инструмента для извлечения, такого как описанный в патенте США №5278550 (переуступленном настоящему правопреемнику). Преимущество извлекаемого спускового инструмента 10 заключается в снижении затрат на оставляемые в скважине инструменты.The trigger tool 10 does not have such mechanical requirements as the sub. Therefore, significantly lower mechanical restrictions are imposed on it. The trigger tool 10 has a landing gear (shank) 14 at the lower end and a fishing head 16 at the upper end. The fishing head 16 allows you to grab the trigger tool 10 and remove from the sub when using a known extraction tool, such as described in US patent No. 5278550 (assigned to this assignee). The advantage of the retrievable trigger tool 10 is to reduce the cost of the tools left in the well.

Как показано на фиг.2а, каждая антенна 12 спускового инструмента 10 состоит из многовитковой проволочной рамки, помещенной в эпоксидную композицию 18 со стекловолокном, расположенной в канавке герметичного кожуха спускового инструмента 10 и уплотненной напрессованным резиновым материалом 20. Ввод 22 обеспечивает проход для проводки антенны 12 и выходит во внутреннее отверстие 24 в спусковом инструменте 10. Как известно из области техники, к которой относится изобретение, каждая антенна 12 может работать на прием или передачу электромагнитного сигнала.As shown in FIG. 2 a, each antenna 12 of the trigger tool 10 consists of a multi-turn wire frame placed in an epoxy composition 18 with fiberglass, located in the groove of the tight housing of the trigger tool 10 and sealed with pressed rubber material 20. The input 22 provides a passage for wiring the antenna 12 and goes into the inner hole 24 in the trigger tool 10. As is known from the technical field to which the invention relates, each antenna 12 can operate to receive or transmit electromagnetic system drove.

Антенна 12 излучает электрическое поле в азимутальной плоскости. Предпочтительно, каждая антенна 12 окружена экраном 26 из нержавеющей стали (аналогичным описанному в патенте США №4949045, переуступленном настоящему правопреемнику), который имеет одну или несколько осевых щелей 28, расположенных по окружности экрана 26. На фиг.2b показаны осевые щели 28, распределенные по окружности экрана 26. Короткое замыкание экранов 26 осуществляется на осевых концах металлической оправки спускового инструмента 10. Эти экраны 26 обеспечивают возможность распространения поперечного электрического излучения и наряду с этим блокируют поперечное магнитное и поперечное электромагнитное излучения. Кроме того, экраны 26 предохраняют антенны 12 от повреждения с наружной стороны. Электроника и компоновка датчиков спускового инструмента 10 сходны с описанными в патенте США №4899112 (переуступленном настоящему правопреемнику).Antenna 12 emits an electric field in the azimuthal plane. Preferably, each antenna 12 is surrounded by a stainless steel shield 26 (similar to that described in US Pat. No. 4,949,045 assigned to this assignee), which has one or more axial slots 28 located around the circumference of the screen 26. FIG. 2b shows axial slots 28 distributed around the circumference of the screen 26. A short circuit of the screens 26 is carried out at the axial ends of the metal mandrel of the trigger tool 10. These screens 26 provide the possibility of the propagation of transverse electrical radiation and at the same time bl transverse magnetic and transverse electromagnetic radiation. In addition, shields 26 protect the antennas 12 from damage from the outside. The electronics and layout of the triggers of the trigger tool 10 are similar to those described in US Pat. No. 4,899,112 (assigned to this assignee).

2. Переводник2. Sub

На фиг.3 показан вариант осуществления переводника 30 согласно изобретению. Переводник 30 имеет удлиненное тело с трубчатыми стенками и центральным отверстием 32. Переводник 30 не содержит ни электроники, ни датчиков и является полностью металлическим, изготовленным предпочтительно из нержавеющей стали. Он является частью обычной компоновки низа бурильной колонны и в процессе работы долота располагается в бурильной колонне, находящейся в скважине. Переводник 30 имеет обычные резьбовые нефтепромысловые соединения (наружную и внутреннюю резьбу) на каждом конце (не показаны).Figure 3 shows an embodiment of a sub 30 according to the invention. The sub 30 has an elongated body with tubular walls and a central hole 32. The sub 30 does not contain any electronics or sensors and is completely metal, preferably made of stainless steel. It is part of the normal layout of the bottom of the drill string and during operation the bit is located in the drill string located in the well. Sub 30 has conventional threaded oilfield connections (male and female) at each end (not shown).

Переводник 30 содержит одну или несколько секций 36 с одной или несколькими осевыми щелями 38, расположенными на всем протяжении трубчатой стенки. Каждая удлиненная осевая щель 38 полностью проходит сквозь трубчатую стенку переводника 30 и, предпочтительно, выполнена с хорошо закругленными концами. Моделирование напряжений показало, что в стенках переводника 30 можно образовывать довольно длинные щели 38 с сохранением конструктивной целостности переводника 30. Для минимизации изгибающего момента, действующего на щель (щели) 38, на внешней поверхности переводника 30 можно выполнить снижающие напряжение канавки 40.The sub 30 comprises one or more sections 36 with one or more axial slots 38 located throughout the tubular wall. Each elongated axial slot 38 extends completely through the tubular wall of the sub 30 and is preferably made with well-rounded ends. Stress modeling showed that rather long slots 38 can be formed in the walls of the sub 30 while maintaining the structural integrity of the sub 30. To minimize the bending moment acting on the slit (s) 38, voltage reducing grooves 40 can be made on the outer surface of the sub 30.

Каждая щель 38 образует непрерывный канал для прохождения электромагнитной энергии через переводник 30. Щели 38 блокируют поперечное магнитное излучение, но позволяют проходить поперечному электрическому излучению, хотя и с некоторым ослаблением. Степень ослабления переводником 30 поперечных электрических полей зависит от таких факторов, как частота, число щелей, ширина щелей, длина щелей, наружный диаметр и внутренний диаметр переводника, а также местоположение и размеры антенны спускового инструмента 10. Например, на фиг.5 показано затухание, вносимое переводником 30, измеренное на частоте 400 кГц, в случае 25-витковой рамки диаметром 44,45 мм, центрированной в переводнике 30 с внутренним диаметром 90,17 мм и наружным диаметром 171,45 мм, имеющем одну или две щели 38 различной длины и ширины. Как ясно из фиг.5, добавление щелей 38 или выполнение щелей более длинными или более широкими уменьшает затухание. Однако в случае только одной или двух щелей 38 шириной 12,7 мм и длиной 152,4-203,2 мм затухание, вносимое переводником 30, составляет всего примерно 15 дБ, которое является достаточно малым для многих применений.Each slit 38 forms a continuous channel for the passage of electromagnetic energy through the sub 30. The slots 38 block the transverse magnetic radiation, but allow the transverse electric radiation to pass, although with some weakening. The degree of attenuation by the transformer 30 of transverse electric fields depends on factors such as frequency, number of slots, slit widths, slit lengths, outer diameter and inner diameter of the sub, as well as the location and dimensions of the trigger antenna 10. For example, FIG. 5 shows the attenuation, introduced by the sub 30, measured at a frequency of 400 kHz, in the case of a 25-turn frame with a diameter of 44.45 mm, centered in the sub 30 with an inner diameter of 90.17 mm and an outer diameter of 171.45 mm, having one or two slots 38 of different lengths and width. As is clear from FIG. 5, adding slots 38 or making slits longer or wider reduces attenuation. However, in the case of only one or two slots 38, 12.7 mm wide and 152.4-203.2 mm long, the attenuation introduced by the sub 30 is only about 15 dB, which is sufficiently small for many applications.

При работе спусковой инструмент 10 прокачивают вниз и/или опускают по бурильной колонне на кабеле по окончании работы долота и приводят в зацепление внутри переводника 30. Как показано на фиг.4а, спусковой инструмент 10 принимается спусковым «башмаком» 42 внутри центрального отверстия 32 переводника 30. На фиг.4b показано расположение спускового инструмента 10 в переводнике 30, при котором каждая антенна 12, источник или датчик находится в совмещении со щелью 38 в переводнике 30. Предпочтительно, спусковой башмак 42 также оказывает фиксирующее действие для предотвращения любого осевого перемещения спускового инструмента 10 после его зацепления внутри переводника 30.During operation, the trigger tool 10 is pumped down and / or lowered along the drill string on the cable when the bit is finished and engaged inside the sub 30. As shown in FIG. 4a, the trigger tool 10 is received by the trigger shoe 42 inside the center hole 32 of the sub 30 Fig. 4b shows the location of the trigger tool 10 in the sub 30, in which each antenna 12, source or sensor is in alignment with the slot 38 in the sub 30. Preferably, the trigger shoe 42 also has a locking action e to prevent any axial movement of the tool trigger 10 after its engagement within the top sub 30.

На фиг.6 показан вариант осуществления изобретения, включающий центратор 44, который служит для сохранения спускового инструмента 10 центрированным и устойчивым внутри переводника 30, смягчения ударов и уменьшения влияния перемещения инструмента 10 на измерения. Для ограничения перемещения спускового инструмента 10 и предохранения его от ударов о внутреннюю стенку переводника 30 в центральном отверстии 32 можно расположить один или несколько центраторов 44. Кроме того, для обеспечения устойчивости положения спускового инструмента 10 можно установить один или несколько рессорных листов 46, проходящих от центратора 44. Рессорные листы 46 прижаты к спусковому инструменту 10, когда он находится в зацеплении внутри переводника 30. Для удержания центратора (центраторов) 44 в переводнике 30 можно использовать болты 48 с уплотнительными кольцами 50 с сохранением барьера для давления между внутренней стороной и наружной стороной переводника 30.6 shows an embodiment of the invention, including a centralizer 44, which serves to keep the trigger tool 10 centered and stable inside the sub 30, mitigate impacts and reduce the impact of the movement of the tool 10 on the measurements. To limit the movement of the trigger tool 10 and protect it from impacts on the inner wall of the sub 30, one or more centralizers 44 can be placed in the central hole 32. In addition, to ensure the stability of the position of the trigger tool 10, one or more spring leaves 46 can be installed extending from the centralizer 44. Spring leaves 46 are pressed to the trigger tool 10 when it is engaged inside the sub 30. To hold the centralizer (s) 44 in the sub 30, you can use more LT 48 with O-rings 50 while maintaining a barrier to pressure between the inner side and the outer side of the sub 30.

В качестве альтернативы центратор 44 можно установить на спусковом инструменте 10, а не на переводнике 30 (фиг.16). В этом случае центратору 44 можно придать такую форму, чтобы он удерживался втянутым во время спуска и раскрывался, когда спусковой инструмент 10 опущен в переводник 30. Понятно, что в изобретении можно использовать центратор 44 других конфигураций, известных в области техники, к которой относится изобретение.Alternatively, the centralizer 44 can be installed on the trigger tool 10, and not on the sub 30 (Fig.16). In this case, the centralizer 44 can be shaped so that it is retracted during the descent and opens when the trigger 10 is lowered into the sub 30. It will be appreciated that the centralizer 44 of other configurations known in the art to the invention can be used. .

Спусковой инструмент 10 и переводник 30 имеют электромагнитные свойства, аналогичные свойствам коаксиального кабеля, при этом спусковой инструмент 10 функционирует как внутренний проводник, а переводник 30 функционирует как наружный проводник коаксиального кабеля. При использовании проводящего бурового раствора «коаксиальный кабель» вносит потери. При использовании бурового раствора на углеводородной основе «коаксиальный кабель» имеет небольшое затухание. Внутри переводника 30 между приемником и приемником или передатчиком и приемником может существовать паразитная связь антенн 12. Как описывалось выше, экраны 26, окружающие антенны 12, заземлены на оправке спускового инструмента 10 для минимизации емкостной связи между ними или связи по поперечному электромагнитному излучению. Кроме того, для ослабления связи по поперечному электромагнитному излучению предусмотрена электрическая симметрия антенн 12. Центраторы 44 можно также использовать в качестве контактных средств для образования высокочастотных короткозамкнутых цепей между спусковым инструментом 10 и переводником 30 для предотвращения паразитной связи. Например, чтобы гарантировать надежное короткое замыкание между спусковым инструментом 10 и переводником 30, на центраторах 44 можно установить небольшие зубчатые колеса с острыми зубьями (не показаны).The trigger tool 10 and sub 30 have electromagnetic properties similar to those of a coaxial cable, with the trigger tool 10 functioning as an inner conductor and the sub 30 functioning as an outer conductor of a coaxial cable. When using conductive drilling fluid, the coaxial cable introduces losses. When using a hydrocarbon-based drilling fluid, the coaxial cable has a slight attenuation. Within the sub 30 between the receiver and the receiver or transmitter and the receiver, parasitic coupling of antennas 12 may exist. As described above, the screens 26 surrounding the antennas 12 are grounded on the mandrel of the trigger tool 10 to minimize capacitive coupling between them or transverse electromagnetic radiation coupling. In addition, to weaken the coupling of the transverse electromagnetic radiation, electrical symmetry of the antennas 12 is provided. Centralizers 44 can also be used as contact means for forming high-frequency short-circuited circuits between the trigger tool 10 and the sub 30 to prevent stray communication. For example, to ensure a reliable short circuit between the trigger tool 10 and the sub 30, small gears with sharp teeth (not shown) can be mounted on the centralizers 44.

4.3. Барьер для давления4.3. Pressure barrier

Поскольку каждая щель 38 полностью проходит сквозь стенку переводника 30, то для сохранения перепада давления между внутренней стороной и наружной стороной переводника 30 и гидравлической целостности используют барьер для давления. Существуют различные способы создания барьера для давления между внутренней стороной и наружной стороной переводника 30 в случае использования снабженных щелями секций 36.Since each slit 38 passes completely through the wall of the sub 30, a pressure barrier is used to maintain the differential pressure between the inner side and the outer side of the sub 30 and hydraulic integrity. There are various ways to create a pressure barrier between the inner side and the outer side of the sub 30 in the case of using slit sections 36.

На фиг.7а показан вариант осуществления переводника 30 с барьером для давления согласно изобретению. Внутри центрального отверстия 32 переводника 30 установлена в положении, согласованном со щелью (щелями) 38, цилиндрическая втулка 52. Втулка 52 изготовлена из материала, который является прозрачным для электромагнитной энергии. Пригодные к применению материалы включают в себя класс полиэфиркетонов, описанных в патенте США №4320224, или другие подходящие полимеры. Материал одного такого вида, называемый полиэфирэфиркетоном, изготавливает фирма Victrex USA, Inc. из Уэст-Честера, Пенсильвания. Фирмы Cytec Fiberite, Greene Tweed и BASF предлагают другие подходящие термопластичные полимеры. Еще одним пригодным для применения материалом является тетрагональная фаза циркониевой керамики, изготавливаемой фирмой Coors Ceramics из Голдена, Колорадо. Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что эти и другие материалы можно комбинировать для изготовления подходящей для применения втулки 52.Fig. 7a shows an embodiment of a pressure barrier sub 30 according to the invention. Inside the center hole 32 of the sub 30, a cylindrical sleeve 52 is mounted in a position aligned with the slot (s) 38. The sleeve 52 is made of a material that is transparent to electromagnetic energy. Suitable materials include the class of polyether ketones described in US Pat. No. 4,320,224, or other suitable polymers. One such material, called polyether etherketone, is manufactured by Victrex USA, Inc. from West Chester, PA. Cytec Fiberite, Greene Tweed, and BASF offer other suitable thermoplastic polymers. Another suitable material for use is the tetragonal phase of zirconia ceramics manufactured by Coors Ceramics of Golden, Colorado. Those skilled in the art to which the invention relates should understand that these and other materials can be combined to produce a suitable sleeve 52 for use.

Полиэфиркетон и полиэфирэфиркетон могут противостоять значительной нагрузке давлением и могут использоваться в тяжелых условиях скважины. Керамики могут выдерживать значительно большие нагрузки, но они не особенно стойки к удару. Для повышения прочности втулки 52 можно также использовать смеси из полиэфирэфиркетона или полиэфиркетона и стекла, углерода или кевлара.Polyetherketone and polyether etherket can withstand significant pressure loads and can be used in harsh well conditions. Ceramics can withstand significantly greater loads, but they are not particularly resistant to impact. To increase the strength of sleeve 52, mixtures of polyether ether ketone or polyether ketone and glass, carbon or Kevlar can also be used.

Кроме того, в центральное отверстие 32 введены стопор 52 и распорка 56 для поддержания втулки 52, и они предназначены для перемещения и совмещения ее со щелями 38. Втулка 52 расположена между стопором 54 и распоркой 56, которые выполнены в виде полых цилиндров, устанавливаемых на одной оси в центральном отверстии 32. Предпочтительно, обе детали изготовлены из нержавеющей стали. На одном конце стопор 54 соединен со втулкой 52, при этом втулка 52 установлена соосно внутри стопора 54. Когда во время работы перепад давления на переводнике 30 возрастает, втулка 52 воспринимает нагрузку, изолируя переводник 30 от давления в щелевой области. Гидравлическая целостность на стыке между втулкой 52 и стопором 54 поддерживается уплотнительным кольцом 53. Посадочный «ключ» 55 использован для зацепления втулки 52 со стопором 54 и предотвращает поворот одной детали относительно другой (см. увеличенное изображение на фиг.7а-1). Стопорный штифт 57 проходит через переводник 30 и находится в зацеплении со свободным концом стопора 54, чтобы предотвратить поворот стопора в отверстии 32 переводника 30. Кроме того, для образования гидравлического уплотнения между стопором 54 и переводником 30 в канавках на внешней поверхности стопора 54 размещены уплотнительные кольца 59.In addition, a stopper 52 and a spacer 56 are introduced into the central hole 32 to support the sleeve 52, and they are designed to move and align it with the slots 38. The sleeve 52 is located between the stopper 54 and the spacer 56, which are made in the form of hollow cylinders mounted on one axis in the Central hole 32. Preferably, both parts are made of stainless steel. At one end, the stopper 54 is connected to the sleeve 52, and the sleeve 52 is mounted coaxially inside the stopper 54. When the pressure drop across the sub 30 increases during operation, the sleeve 52 takes up the load, isolating the sub 30 from the pressure in the gap region. The hydraulic integrity at the junction between the sleeve 52 and the stopper 54 is supported by a sealing ring 53. A seat “key” 55 is used to engage the sleeve 52 with the stopper 54 and prevents one part from turning relative to another (see the enlarged image in FIGS. 7a-1). The locking pin 57 passes through the sub 30 and is engaged with the free end of the stop 54 to prevent the stop in the opening 32 of the sub 30. In order to form a hydraulic seal between the stop 54 and the sub 30 in the grooves on the outer surface of the stop 54, o-rings are placed 59.

Во время работы внутренняя втулка 52 будет, вероятно, испытывать осевое тепловое расширение вследствие высоких температур в скважине. Поэтому предпочтительно, чтобы втулка 52 могла перемещаться в осевом направлении, когда она испытывает такие изменения, с целью предотвращения искривления. Распорка 56 состоит из внутреннего цилиндра 60 внутри внешнего цилиндра 62. Пружина 64 на одном конце внешней поверхности внутреннего цилиндра 60 создает осевую силу, противодействующую внешнему цилиндру 62 (аналогично автомобильному амортизатору). Внешний цилиндр 62 соединен со втулкой 52 с использованием ключа 55 и уплотнительного кольца 53 на стыке, описанном выше и показанном на увеличенном изображении части фиг.7а (фиг.7а-1). Подпружиненная распорка 56 имеет важное значение при неодинаковом тепловом расширении деталей. В варианте осуществления из фиг.7а переводник 30 показан соединенным с другими трубчатыми деталями посредством резьбовых нефтепромысловых соединений 70.During operation, the inner sleeve 52 will likely experience axial thermal expansion due to high temperatures in the well. Therefore, it is preferable that the sleeve 52 can move in the axial direction when it experiences such changes in order to prevent curvature. The spacer 56 consists of an inner cylinder 60 inside the outer cylinder 62. A spring 64 at one end of the outer surface of the inner cylinder 60 creates an axial force that counteracts the outer cylinder 62 (similar to a car shock absorber). The outer cylinder 62 is connected to the sleeve 52 using a key 55 and an o-ring 53 at the junction described above and shown in an enlarged view of part of FIG. 7a (FIG. 7a-1). The spring strut 56 is important for unequal thermal expansion of parts. In the embodiment of FIG. 7a, a sub 30 is shown connected to other tubular parts by threaded oilfield connections 70.

С целью иллюстрации на фиг.7а переводник 30 показан только с одной щелью 38. В других вариантах осуществления может быть несколько втулок 52, соединенных с другими деталями описанным образом, для образования индивидуальных барьеров для давления на протяжении некоторого количества снабженных щелями секций 36 (не показаны). В случае такой компоновки используют только два уплотнительных кольца 53 на внутренней стороне переводника 30 на протяжении всей секции с щелевой структурой. Это минимизирует опасность, заключающуюся в смещении уплотнительных колец 53 в щели во время сборки или ремонта. На фиг.7b показан вид в разрезе (по линии А-А на фиг.7а) переводника 30 в конфигурации с тремя щелями 38.For the purpose of illustration, in Fig. 7a, the sub 30 is shown with only one slot 38. In other embodiments, there may be several bushings 52 connected to other parts in the described manner to form individual pressure barriers over a number of slit sections 36 (not shown) ) In the case of such an arrangement, only two o-rings 53 are used on the inside of the sub 30 throughout the section with a gap structure. This minimizes the danger of slipping the o-rings 53 in the gap during assembly or repair. Fig. 7b shows a sectional view (along line AA in Fig. 7a) of the sub 30 in a configuration with three slots 38.

На фиг.8а показан еще один вариант осуществления переводника 30 с барьером для давления согласно изобретению. В этом варианте осуществления подпружиненная распорка 56 поддерживает внешний цилиндр 62 примыкающим к втулке 52, а уплотнительные кольца 68 размещены в канавках на внешней поверхности втулки 52, предпочтительно, по обеим сторонам от щели 38. На одном конце стопор 54 оперт на заплечик или выступ 58, образованный на стенке центрального отверстия 32. На фиг.8b показан вид в разрезе (по линии В-В на фиг.8а) переводника 30 в конфигурации с тремя щелями 38.On figa shows another embodiment of a sub 30 with a barrier to pressure according to the invention. In this embodiment, the spring-loaded strut 56 supports the outer cylinder 62 adjacent to the sleeve 52, and the o-rings 68 are located in grooves on the outer surface of the sleeve 52, preferably on both sides of the slot 38. At one end, the stopper 54 is supported on the shoulder or protrusion 58, formed on the wall of the Central hole 32. On fig.8b shows a sectional view (along line BB in figa) sub 30 in the configuration with three slots 38.

В еще одном варианте осуществления барьера для давления согласно изобретению втулка 52, изготовленная из полиэфирэфиркетона или полиэфиркетона, или из модификации этих материалов со стеклом, углеродом или кевларом в качестве наполнителя, может быть скреплена с металлической вставкой (не показанной), при этом вставка содержит уплотнительные кольца для герметизации переводника 30, как это описано выше. Металлическая вставка может быть установлена внутри переводника 30 так, как описано выше, или с использованием крепежного средства или стопорных штифтов (не показаны). Материал втулки также может быть напрессован или намотан на несущую вставку. Кроме того, для получения дополнительной прочности волокна в намотанном материале можно ориентировать соответствующим образом.In yet another embodiment of the pressure barrier according to the invention, a sleeve 52 made of polyetheretherketone or polyetherketone, or from a modification of these materials with glass, carbon or Kevlar as a filler, can be bonded to a metal insert (not shown), the insert containing sealing rings for sealing the sub 30, as described above. The metal insert may be installed inside the sub 30 as described above, or using fastening means or locking pins (not shown). The material of the sleeve can also be pressed or wound onto a carrier insert. In addition, to obtain additional strength, the fibers in the wound material can be oriented accordingly.

На фиг.9а показан еще один вариант осуществления барьера для давления согласно изобретению. В этом варианте осуществления цилиндрическая втулка 52 удерживается в совмещении со щелью (щелями) 38 металлическим стопором 72. Как показано, стопор 72 может быть изготовлен вместе с соответствующей щелью 74, образованной в нем для прохождения сигнала, или в виде отдельных деталей (не показаны), поддерживающих втулку 52 в верхней части и в нижней части. Осевое перемещение или поворот стопора 72 внутри переводника 30 может быть ограничено любым из нескольких средств, известных в области техники, к которой относится изобретение, включая стопорный штифтовой механизм или ключевое устройство со стопорной гайкой (не показаны). Кроме того, как будет дополнительно описано ниже, щель 38 может быть закрыта защитной вставкой. При работе спусковой инструмент 10 расположен внутри переводника 30 так, что антенна 12 совмещена со щелью (щелями) 38.Fig. 9a shows another embodiment of a pressure barrier according to the invention. In this embodiment, the cylindrical sleeve 52 is held in alignment with the slot (s) 38 by the metal stopper 72. As shown, the stopper 72 can be made together with the corresponding slot 74 formed therein for signal transmission, or as separate parts (not shown) supporting sleeve 52 at the top and bottom. The axial movement or rotation of the stopper 72 within the sub 30 may be limited by any of several means known in the technical field to which the invention relates, including a locking pin mechanism or key device with a locking nut (not shown). In addition, as will be further described below, the slot 38 may be covered by a protective insert. During operation, the trigger tool 10 is located inside the sub 30 so that the antenna 12 is aligned with the slot (s) 38.

Как показано на фиг.9b, стопор 72 выполнен так, что он проходит внутрь и уменьшает внутренний диаметр переводника 30, чтобы ограничить перемещение спускового инструмента 10. Поток бурового раствора протекает через несколько каналов или отверстий 76 в стопоре 72 и через кольцеобразный зазор 78 между спусковым инструментом 10 и стопором 72. Стопор 72 фактически действует как центратор для стабилизации спускового инструмента 10 и предохранения его от удара о внутреннюю поверхность переводника 30, снижения интенсивности ударов и повышения надежности.As shown in FIG. 9b, the stopper 72 is configured so that it extends inward and reduces the inner diameter of the sub 30 to limit the movement of the trigger tool 10. The mud flows through several channels or holes 76 in the stopper 72 and through an annular gap 78 between the trigger the tool 10 and the stopper 72. The stopper 72 actually acts as a centralizer to stabilize the trigger tool 10 and protect it from impact on the inner surface of the sub 30, reduce the intensity of the blows and increase reliability.

На фиг.10 показан еще один вариант осуществления барьера для давления согласно изобретению. Переводник 30 изготовлен с таким заводским соединением 80, что втулку 52 можно ввести внутрь центрального отверстия 32. Втулка 52 изготовлена так, как описано выше, и снабжена гидравлическим уплотнением с использованием уплотнительных колец 82 в канавках, выполненных на внешней поверхности обоих концов втулки 52. Осевое перемещение втулки 52 внутри центрального отверстия 32 ограничено упорным выступом 84, образованным на одном конце двухкомпонентного переводника 30, и концом согласованного соединения переводника 30. Поскольку втулка 52 утоплена в канавку 86, выполненную на внутренней поверхности переводника 30, эта компоновка обеспечивает свободное прохождение спускового инструмента 10 большого диаметра. Кроме того, эта компоновка обеспечивает легкий доступ к втулке 52 и к щели (щелям) 38 для технического обслуживания и осмотра.Figure 10 shows another embodiment of a pressure barrier according to the invention. The sub 30 is made with a factory connection 80 such that the sleeve 52 can be inserted inside the central hole 32. The sleeve 52 is made as described above and is provided with a hydraulic seal using o-rings 82 in grooves made on the outer surface of both ends of the sleeve 52. Axial the movement of the sleeve 52 inside the central hole 32 is limited by the stop protrusion 84 formed at one end of the two-component sub 30 and the end of the matched connection of the sub 30. Since the sleeve 52 is recessed into groove 86, made on the inner surface of the sub 30, this arrangement provides free passage of the trigger tool 10 of large diameter. In addition, this arrangement provides easy access to the sleeve 52 and to the slot (s) 38 for maintenance and inspection.

На фиг.11 показан еще один вариант осуществления барьера для давления согласно изобретению. Щель 38 в переводнике 30 выполнена трехступенчатой, предпочтительно, с хорошо закругленными концами. На одной из ступенек имеется опорный заплечик 90 для вставки 92, а две другие поверхности вместе со вставкой 92 образуют конфигурацию канавки 94 для уплотнительного кольца. Видоизмененное уплотнительное кольцо состоит из собственно уплотнительного кольца 96, натянутого вокруг вставки 92 на соответствующей ступеньке, и металлических элементов 98, расположенных на противоположных сторонах от кольца 96. Предпочтительно, металлические элементы выполнены в виде замкнутых петель.11 shows yet another embodiment of a pressure barrier according to the invention. The slot 38 in the sub 30 is three-stage, preferably with well-rounded ends. One of the steps has a support shoulder 90 for insert 92, and two other surfaces together with insert 92 form the configuration of groove 94 for the o-ring. The modified sealing ring consists of the sealing ring 96 itself, tensioned around the insert 92 at the corresponding step, and metal elements 98 located on opposite sides of the ring 96. Preferably, the metal elements are made in the form of closed loops.

Как описано выше, втулку 52 можно установить внутри переводника 30 вместе с одним или несколькими уплотнительными кольцами (не показанными). Как показано на фиг.11, втулка 52 также может иметь щель 100, проходящую сквозь ее стенку, для образования свободного канала для любого поступающего или уходящего сигнала. Втулка 52 может иметь соответствующую щель 100 для каждой щели 38 в переводнике 30.As described above, the sleeve 52 can be installed inside the sub 30 together with one or more o-rings (not shown). As shown in FIG. 11, the sleeve 52 may also have a slot 100 extending through its wall to form a free channel for any incoming or outgoing signal. The sleeve 52 may have a corresponding slot 100 for each slot 38 in the sub 30.

Чтобы обеспечить возможность прохождения электромагнитной энергии, вставку 92 и втулку 52 желательно изготавливать из диэлектрических материалов, описанных выше. Однако, если втулка 52 выполнена со щелью 100, втулку 52 можно изготовить из любого подходящего материала.In order to allow electromagnetic energy to pass through, the insert 92 and the sleeve 52 are desirably made from the dielectric materials described above. However, if the sleeve 52 is formed with a slit 100, the sleeve 52 can be made of any suitable material.

Если втулка 52 выполнена со щелью 100, внутреннее давление в переводнике 30 может продвигать вставку 92 наружу. Опорный заплечик 90 воспринимает эту нагрузку. По мере того как внутреннее давление повышается, уплотнительное кольцо 96 продвигает металлические элементы 98 против выдавленного зазора, которые эффективно перекрывают зазор. В результате исчезает пространство для выдавливания уплотнительного кольца 96. Поскольку металл намного тверже, чем материал уплотнительного кольца, он вообще не выдавливается. Поэтому видоизмененная конфигурация способствует созданию ситуации, при которой мягкий элемент (уплотнительное кольцо) обеспечивает уплотнение, а твердый элемент (металлическая петля) предотвращает выдавливание, т.е. имеется случай идеального уплотнения. В случае изменения направления давления втулка 52 захватывает вставку 92 в щели 38, предохраняя вставку 92 от вытеснения.If the sleeve 52 is formed with a slit 100, the internal pressure in the sub 30 may push the insert 92 out. The supporting shoulder 90 accepts this load. As the internal pressure rises, the o-ring 96 advances the metal elements 98 against an extruded gap that effectively covers the gap. As a result, the space for extruding the o-ring 96 disappears. Since the metal is much harder than the material of the o-ring, it is not extruded at all. Therefore, the modified configuration helps to create a situation in which a soft element (O-ring) provides a seal, and a solid element (metal loop) prevents extrusion, i.e. there is a case of perfect compaction. In the event of a change in pressure direction, the sleeve 52 captures the insert 92 in the slots 38, preventing the insert 92 from being forced out.

С помощью изобретения могут быть реализованы другие конфигурации барьера для давления. Один способ заключается в использовании нескольких отдельных втулок 52, соединенных друг с другом другими удерживающими конструкциями и ограниченных в перемещении уплотнением для перепада давления или устройством со стопорной гайкой (не показанными). Еще один способ заключается в использовании протяженной втулки 52 (не показанной), перекрывающей несколько секций 36. Еще один способ заключается в использовании втулки 52, прикрепленной к внешней поверхности переводника 30 на протяжении щелевой области, или в использовании сочетания (не показанного) внутренней втулки и внешней втулки 52.Using the invention, other pressure barrier configurations can be implemented. One way is to use several separate bushings 52 connected to each other by other retaining structures and limited in movement by a differential pressure seal or device with a lock nut (not shown). Another method is to use an extended sleeve 52 (not shown) that spans several sections 36. Another method is to use a sleeve 52 attached to the outer surface of the sub 30 throughout the slit region, or to use a combination (not shown) of the internal sleeve and outer sleeve 52.

4. Вставки для щелей4. Inserts for crevices

Хотя снабженные щелями секции эффективны при полностью открытых или неблокированных щелях 38, срок службы узла можно повысить путем предотвращения проникания пустой породы и текучих сред и эрозии щелей 38 и изолирующей втулки 52. Чтобы задержать пустую породу и текучие среды снаружи и обеспечить прохождение сигналов, щели 38 можно заполнить резиной, эпоксидной композицией со стекловолокном или другим подходящим наполнителем.Although slit sections are effective in fully open or non-blocking slots 38, the service life of the assembly can be improved by preventing penetration of gangue and fluids and erosion of slots 38 and insulating sleeve 52. To trap gangue and fluids from the outside and allow signals to pass through, slots 38 can be filled with rubber, epoxy with fiberglass or other suitable filler.

Вариант осуществления переводника 30 с конической щелью 38 показан на фиг.12а. Как показано на фиг.12b, щель 38 сужена таким образом, что наружное окно W1 является более узким, чем внутреннее окно W2. Клин 88 из изолирующего материала (например, из эпоксидной композиции со стекловолокном) введен внутрь конической щели 38. Клин 88 может быть закреплен в переводнике посредством резины. Слой резины окружает клин 88 и закрепляет его в переводнике 30. Кроме того, кольцевой слой резины может быть напрессован на внутреннюю и/или внешнюю поверхность переводника 30, чтобы уплотнить клин 88 в щели 38.An embodiment of a sub 30 with a conical slit 38 is shown in FIG. 12a. As shown in FIG. 12b, the slit 38 is narrowed so that the outer window W 1 is narrower than the inner window W 2 . A wedge 88 of insulating material (for example, of an epoxy composition with fiberglass) is inserted into the conical slit 38. The wedge 88 may be secured to the sub with rubber. A layer of rubber surrounds the wedge 88 and secures it to the sub 30. In addition, the annular rubber layer can be pressed onto the inner and / or external surface of the sub 30 to seal the wedge 88 into the slit 38.

5. Конструкции фокусирующих экранов5. Designs of focusing screens

Измерения ослабления поперечного электрического излучения простой рамочной антенны 12, прошедшего через одну щель 38 достаточных размеров, показали, что поперечное электрическое поле заметно ослабляется. Однако это ослабление можно уменьшить путем использования экрана вокруг антенны 12 для фокусировки электромагнитного поля в щель 38.Measurements of the attenuation of the transverse electric radiation of a simple loop antenna 12, which passed through one slot 38 of sufficient size, showed that the transverse electric field is noticeably attenuated. However, this attenuation can be reduced by using a screen around the antenna 12 to focus the electromagnetic field into the slit 38.

На фиг.13а показана антенна 12, состоящая из 25 витков провода на катушке диаметром 44,45 мм, установленная на металлическом спусковом инструменте 10 диаметром 25,4 мм, при этом она расположена с радиальным смещением от центра внутри отверстия переводника 30 с внутренним диаметром 90,17 мм и наружным диаметром 171,45 мм, напротив щели 38, и центрирована по вертикали относительно щели 38. Измеренное ослабление поперечного электрического поля в диапазоне частот от 25 кГц до 2 МГц было почти постоянным и составляло 16,5 дБ.On figa shows the antenna 12, consisting of 25 turns of wire on a coil with a diameter of 44.45 mm, mounted on a metal trigger tool 10 with a diameter of 25.4 mm, while it is located with a radial offset from the center inside the hole of the sub 30 with an inner diameter of 90 , 17 mm and an outer diameter of 171.45 mm, opposite the slit 38, and is centered vertically relative to the slit 38. The measured attenuation of the transverse electric field in the frequency range from 25 kHz to 2 MHz was almost constant and amounted to 16.5 dB.

Как показано на фиг.13b, антенна 12 находится внутри тонкого экрана 102, образованного из металлической трубки со щелью 104 шириной 12,7 мм и длиной 152,4 мм, совмещенной со щелью 38 в переводнике 30 (не показанном); для этого случая были выполнены те же самые измерения. Антенна 12 была полностью окружена экраном 102, исключая открытую щель 104, и помещена внутрь переводника 30.As shown in FIG. 13b, the antenna 12 is located inside a thin screen 102 formed of a metal tube with a slit 104 of a width of 12.7 mm and a length of 152.4 mm aligned with the slit 38 in a sub 30 (not shown); for this case the same measurements were made. The antenna 12 was completely surrounded by a screen 102, excluding the open slot 104, and placed inside the sub 30.

Ослабление для этого узла в том же самом переводнике 30 составляло 11,8 дБ, уменьшение ослабления примерно 5 дБ. На фиг.13b и 13с соответственно показано, как экран 102 влияет на магнитное и электрическое поля. Затухание, вносимое самим экраном 102, является минимальным.The attenuation for this node in the same sub 30 was 11.8 dB, a decrease in attenuation of about 5 dB. 13b and 13c respectively show how the screen 102 affects the magnetic and electric fields. The attenuation introduced by the screen 102 itself is minimal.

На фиг.14 показан еще один вариант осуществления экранирующей конструкции изобретения. В этом варианте осуществления в центральное отверстие 32 переводника 30 введен цилиндрический элемент 106, который выполняет функцию фокусирующего экрана, окружая антенну 12, когда спусковой инструмент 10 находится в зацеплении внутри переводника 30.On Fig shows another embodiment of the shielding design of the invention. In this embodiment, a cylindrical element 106 is inserted into the center hole 32 of the sub 30, which acts as a focusing screen surrounding the antenna 12 when the trigger 10 is engaged inside the sub 30.

На фиг.15 показан еще один вариант осуществления экранирующей конструкции изобретения. Оправка спускового инструмента 10 имеет образованный механической обработкой карман или полость 108. Рамочная антенна 12, намотанная на катушке 110, изготовленной из диэлектрического материала, установлена внутри полости 108. Диэлектрическую катушку можно заменить ферритовым стержнем. При такой конфигурации само тело спускового инструмента 10 служит фокусирующим экраном. Гидравлическая целостность спускового инструмента 10 поддерживается путем покрытия антенны 12 эпоксидной композицией со стекловолокном, резиной или иным подходящим материалом. Ослабление излучения рамочной антенны 12, имеющей 200 витков на катушке диаметром 22,225 мм, измерялось для этого узла, установленного описанным выше образом в тот же самый переводник 30. Измеренное затухание составляло только примерно 7 дБ. Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что в полости 108 спускового инструмента 10 можно разместить источники и датчики других типов.On Fig shows another embodiment of the shielding design of the invention. The mandrel 10 has a machined pocket or cavity 108. A frame antenna 12 wound on a coil 110 made of dielectric material is mounted inside the cavity 108. The dielectric coil can be replaced with a ferrite core. With this configuration, the very body of the trigger tool 10 serves as a focusing screen. The hydraulic integrity of the trigger tool 10 is maintained by coating the antenna 12 with an epoxy composition with fiberglass, rubber, or other suitable material. The attenuation of the radiation of the loop antenna 12, having 200 turns on a coil with a diameter of 22.225 mm, was measured for this node, which was installed in the same sub 30 as described above. The measured attenuation was only about 7 dB. Specialists in the technical field to which the invention relates, it should be clear that in the cavity 108 of the trigger tool 10, you can place sources and sensors of other types.

6. Компоновки спускового инструмента/переводника6. Trigger / sub assembly

На фиг.16 показан еще один вариант осуществления изобретения. Переводник 30 изобретения соединен с другим трубчатым элементом 111, образующим секцию бурильной колонны. Спусковой инструмент 10 включает антенну 12, хвостовик 14 на нижнем конце и ловильную головку 16 на верхнем конце. Хвостовик 14 размещен в спусковом башмаке 42 в переводнике 30, который используется для совмещения антенны 12 со снабженной щелями секцией 36. Как и раньше, спусковой инструмент 10 содержит различную электронику, аккумуляторные батареи, скважинный процессор, генератор частоты, порт вывода и считывания, запоминающее устройство и т.д. (не показанные) в герметичном корпусе. Кроме того, спусковой инструмент 10 может содержать источники и датчики различных типов, известные из области техники, к которой относится изобретение.On Fig shows another embodiment of the invention. The sub 30 of the invention is connected to another tubular member 111 forming a drill string section. The trigger tool 10 includes an antenna 12, a shank 14 at the lower end and a fishing head 16 at the upper end. The shank 14 is placed in the trigger shoe 42 in the sub 30, which is used to combine the antenna 12 with the slotted section 36. As before, the trigger tool 10 contains various electronics, batteries, a downhole processor, a frequency generator, an output and read port, a storage device etc. (not shown) in a sealed enclosure. In addition, the trigger tool 10 may contain sources and sensors of various types, known from the technical field to which the invention relates.

6.1. Спусковой инструмент с модулятором6.1. Trigger tool with modulator

Спусковой инструмент, показанный на фиг.16, также снабжен модулятором 116 для передачи сигнала на поверхность. Как известно из области техники, к которой относится изобретение, пригодный к использованию модулятор 116 состоит из поворотного клапана, который работает при непрерывной продольной волне давления в столбе бурового раствора. Путем изменения фазы сигнала (частотной модуляции) и последующего обнаружения этих изменений можно передавать сигнал между поверхностью и спусковым инструментом 10. В такой компоновке спусковой инструмент 10 можно направлять по бурильной колонне для получения данных измерений (например, удельного электрического сопротивления или уровня гамма-излучения), относящихся к характеристикам формации, и для передачи таких данных на поверхность в реальном времени. В качестве альтернативы все или некоторые данные измерений могут быть сохранены в запоминающем устройстве спускового инструмента 10, находящегося в скважине, для последующей выборки. Кроме того, модулятор 116 можно использовать для проверки правильного расположения спускового инструмента 10 в переводнике 30 и контроля процесса измерений. Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что узел модулятора 116 можно включить во все варианты осуществления спускового инструмента/переводника согласно изобретению.The trigger tool shown in FIG. 16 is also provided with a modulator 116 for transmitting a signal to the surface. As is known from the technical field to which the invention relates, a usable modulator 116 consists of a rotary valve that operates with a continuous longitudinal pressure wave in the mud column. By changing the phase of the signal (frequency modulation) and subsequently detecting these changes, a signal can be transmitted between the surface and the trigger tool 10. In this arrangement, the trigger tool 10 can be directed along the drill string to obtain measurement data (for example, electrical resistivity or gamma radiation level) related to the characteristics of the formation, and for transmitting such data to the surface in real time. Alternatively, all or some of the measurement data may be stored in the memory of the trigger tool 10 located in the well for subsequent sampling. In addition, the modulator 116 can be used to verify the correct location of the trigger tool 10 in the sub 30 and to control the measurement process. Those skilled in the art to which the invention relates should understand that modulator assembly 116 can be included in all embodiments of the trigger tool / sub according to the invention.

На фиг.17 показан еще один вариант осуществления изобретения. Переводники 30 и спусковые инструменты 10 согласно изобретению можно использовать для передачи данных и/или инструкций между поверхностью и отдаленным инструментом 112, расположенным на протяжении бурильной колонны. С целью иллюстрации инструмент 112 показан с коробкой 113 буровой коронки в нижней части ведущего вала 114. Ведущий вал 114 соединен с двигателем 115 буровой установки через посредство внутренней передачи (не показанной) и подшипниковой секции 117. Кроме того, инструмент 112 имеет антенну 12, установленную на коробке 113 буровой коронки. Двигатель 115 вращает вал 114, который вращает коробку 113 долота, поэтому во время бурения антенна 12 вращается.On Fig shows another embodiment of the invention. The sub 30 and triggers 10 according to the invention can be used to transfer data and / or instructions between the surface and the remote tool 112 located along the drill string. For purposes of illustration, tool 112 is shown with a drill bit box 113 at the bottom of drive shaft 114. Drive shaft 114 is connected to drilling rig motor 115 via an internal gear (not shown) and bearing section 117. In addition, tool 112 has an antenna 12 mounted on box 113 of the drill bit. The motor 115 rotates a shaft 114, which rotates the bit box 113, therefore, while drilling, the antenna 12 rotates.

В компоновке на фиг.17 спусковой инструмент 10 может быть зацеплен внутри переводника 30 на поверхности или отправлен по бурильной колонне, когда переводник 30 находится в скважине в нужном месте. После зацепления может быть организована линия радиосвязи между антенной 12 спускового инструмента 10 и антенной 12 в инструменте 112, при этом сигнал проходит через снабженную щелями секцию 36. Таким способом может быть установлена в реальном времени радиосвязь между поверхностью и скважинным инструментом 112. Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что датчики и/или передающие и принимающие сигналы устройства других типов можно устанавливать на отдаленные инструменты 112 различных типов для связи с соответствующими устройствами, установленными на спусковом инструменте 10.In the arrangement of FIG. 17, the trigger tool 10 may be engaged inside the sub 30 on the surface or sent along the drill string when the sub 30 is in the well in the right place. After engagement, a radio link can be established between the antenna 12 of the trigger tool 10 and the antenna 12 in the tool 112, the signal passing through the slotted section 36. In this way, a real-time radio link can be established between the surface and the downhole tool 112. Those skilled in the art to which the invention relates, it should be understood that sensors and / or transmitting and receiving signals of other types of devices can be installed on remote instruments 112 of various types for communication with appropriate devices installed on the tool trigger 10.

6.2. Обнаружение ядерного магнитного резонанса6.2. Nuclear magnetic resonance detection

Известно, что, когда совокупность магнитных моментов, например ядер водорода, подвергается воздействию статического магнитного поля, существует тенденция ориентации их по направлению магнитного поля, что приводит к намагничиванию объема. Путем измерения времени, необходимого для перегруппировки спиновых осей ядер водорода, осуществляют быструю неразрушающую оценку пористости, характеристик подвижной текучей среды и проницаемости земных формаций. См.: Timur A., Pulsed nuclear magnetic resonance studies of porosity, movable fluid, and permeability of sandstones; Journal of Petroleum Technology, June 1969, p.775. В патенте США №4717876 описан скважинный каротажный прибор на основе ядерного магнитного резонанса, в котором использованы эти способы.It is known that when a set of magnetic moments, such as hydrogen nuclei, is exposed to a static magnetic field, there is a tendency to orient them in the direction of the magnetic field, which leads to volume magnetization. By measuring the time required to rearrange the spin axes of the hydrogen nuclei, a quick non-destructive assessment of the porosity, characteristics of the moving fluid and the permeability of terrestrial formations is carried out. See: Timur A., Pulsed nuclear magnetic resonance studies of porosity, movable fluid, and permeability of sandstones; Journal of Petroleum Technology, June 1969, p. 775. US Pat. No. 4,717,876 describes a downhole nuclear magnetic resonance logging tool in which these methods are used.

Определить пористость формации по данным магнитного резонанса можно с помощью немагнитного переводника 30, показанного на фиг.18. Переводник 30 может быть изготовлен из обычной высокопрочной немагнитной стали, используемой в промышленности. Как описано выше, спусковой инструмент 10 содержит электронику, аккумуляторные батареи, центральный процессор, запоминающее устройство и т.д. Противолежащие постоянные магниты 118, размещенные в спусковом инструменте 10, создают магнитное поле. Высокочастотная катушка 120 индуктивности установлена между магнитами 118 для формирования магнитного поля в той же самой области с целью возбуждения ядер в окрестности формации. Конструкция высокочастотной катушки 120 индуктивности аналогична конструкции антенны 12, описанной выше в виде многовитковой рамочной антенны с центральной трубкой для намотки провода и повышения механической прочности. Предпочтительно, постоянные магниты 118 и высокочастотная катушка 120 индуктивности размещены в немагнитной части переводника 30, которая имеет осевые щели 38 с барьером для давления (не показанным) согласно изобретению.The formation porosity can be determined from magnetic resonance data using a non-magnetic sub 30 shown in FIG. 18. The sub 30 may be made of ordinary high strength non-magnetic steel used in industry. As described above, the trigger tool 10 contains electronics, batteries, a central processor, a storage device, etc. Opposite permanent magnets 118 located in the trigger tool 10 create a magnetic field. A high frequency inductor 120 is mounted between the magnets 118 to form a magnetic field in the same region to excite nuclei in the vicinity of the formation. The design of the high-frequency inductor 120 is similar to that of the antenna 12 described above as a multi-turn loop antenna with a central tube for winding the wire and increasing mechanical strength. Preferably, the permanent magnets 118 and the high-frequency inductor 120 are located in the non-magnetic part of the sub 30, which has axial slots 38 with a pressure barrier (not shown) according to the invention.

В случае немагнитного переводника 30 статическое магнитное поле В0 постоянных магнитов 118 проникает в окружающую формацию и возбуждает ядра в окружающей формации. Катушка 120 индуктивности в спусковом инструменте 10 создает высокочастотное магнитное поле B1, которое перпендикулярно к В0 с наружной стороны переводника 30. Высокочастотная катушка 120 индуктивности находится в совмещении с осевой щелью (щелями) 38 переводника 30.In the case of a non-magnetic sub 30, a static magnetic field B 0 of permanent magnets 118 penetrates into the surrounding formation and excites nuclei in the surrounding formation. The inductor 120 in the trigger tool 10 creates a high-frequency magnetic field B 1 that is perpendicular to B 0 from the outside of the sub 30. The high-frequency inductor 120 is in alignment with the axial slit (s) 38 of the sub 30.

Измерение магнитного резонанса в продолжение спускоподъемного цикла может быть более сложным по сравнению с измерениями распространяющегося удельного электрического сопротивления из-за различных факторов, включая по своей природе меньшее отношение сигнала к шуму, коэффициенты формы постоянных магнитов, эффективность высокочастотной катушки индуктивности, настройку высокодобротной антенны, высокую потребность в электроэнергии и меньшую скорость каротажа.Magnetic resonance measurements during the hoisting cycle can be more complicated compared to propagating electrical resistivity measurements due to various factors, including the nature of the lower signal-to-noise ratio, permanent magnet shape factors, high-frequency inductor efficiency, high-quality antenna tuning, high electricity demand and lower logging speed.

6.3. Измерение гамма-излучения6.3. Gamma radiation measurement

Известно, что измерения прохождения гамма-излучения через формацию можно использовать для определения ее характеристики, такой, как плотность. Взаимодействие гамма-излучения при комптоновском рассеянии зависит только от плотности частиц рассеивающих электронов. В свою очередь, она пропорциональна объемной плотности формации. В известных каротажных приборах используются детекторы и источник гамма-излучения, а основным видом взаимодействия является комптоновское рассеяние (см. патент США №5250806, переуступленный настоящему правопреемнику). Кроме того, измерения характеристик формации на основе гамма-излучения реализованы в технологии каротажа в процессе спускоподъемного цикла (см. Logging while tripping cuts time to run gamma rays. Oil & Gas Journal, June 1996, pp.65-66). Настоящее изобретение может быть использовано для осуществления измерений на основе гамма-излучения, известных из области техники, к которой относится изобретение, при этом оно обеспечивает получение преимуществ по сравнению с известными способами осуществления.It is known that measurements of the passage of gamma radiation through a formation can be used to determine its characteristics, such as density. The interaction of gamma radiation in Compton scattering depends only on the particle density of scattering electrons. In turn, it is proportional to the bulk density of the formation. Known logging tools use detectors and a gamma radiation source, and the main mode of interaction is Compton scattering (see US Pat. No. 5,250,806, assigned to this assignee). In addition, measurements of formation characteristics based on gamma radiation are implemented in logging technology during the tripping cycle (see Logging while tripping cuts time to run gamma rays. Oil & Gas Journal, June 1996, pp. 65-66). The present invention can be used to carry out measurements based on gamma radiation, known from the technical field to which the invention relates, while it provides advantages in comparison with known methods of implementation.

Переводник 30 изобретения имеет конструктивную целостность, необходимую для выполнения бурильных работ, а также обеспечивает канал низкой плотности для прохождения гамма-излучения. На фиг.4b эта компоновка показана для иллюстрации осуществления согласно изобретению измерений на основе гамма-излучения. В этом варианте осуществления спусковой инструмент 10 снабжен источником гамма-излучения и детекторами гамма-излучения (не показанными), известными в области техники, к которой относится изобретение, и описанными в патенте США №5250806. Антенны 12 на фиг.4b должны быть заменены источником гамма-излучения и детекторами гамма-излучения (не показаны).The sub 30 of the invention has the structural integrity necessary to perform drilling operations, and also provides a low density channel for the passage of gamma radiation. 4b, this arrangement is shown to illustrate the implementation according to the invention of measurements based on gamma radiation. In this embodiment, the trigger tool 10 is provided with a gamma radiation source and gamma radiation detectors (not shown), known in the art to which the invention relates, and described in US Pat. No. 5,250,806. Antennas 12 in FIG. 4b should be replaced by a gamma radiation source and gamma radiation detectors (not shown).

При измерениях этого вида обычно используют два детектора гамма-излучения. Как принято в области техники, к которой относится изобретение, детекторы гамма-излучения размещены на спусковом инструменте 10 на соответствующих расстояниях от источника. Снабженные щелями секции 36 также размещены соответствующим образом для согласования с положениями источника и детекторов спускового инструмента 10. При измерениях может потребоваться калибровка для учета лучей, распространяющихся вдоль внутренней поверхности переводника 30. Как известно из области техники, к которой относится изобретение, детекторы гамма-излучения также можно соответствующим образом разместить внутри спускового инструмента 10, чтобы экранировать их от прямого излучения источника.In measurements of this type, two gamma radiation detectors are usually used. As is customary in the technical field to which the invention relates, gamma-ray detectors are placed on the trigger tool 10 at appropriate distances from the source. The slit sections 36 are also arranged appropriately to align with the positions of the source and detectors of the trigger tool 10. In measurements, calibration may be necessary to account for the rays propagating along the inner surface of the sub 30. As is known from the technical field of the invention, gamma radiation detectors can also be appropriately placed inside the trigger tool 10 to shield them from direct radiation from the source.

На фиг.14 для иллюстрации показана компоновка еще одного варианта осуществления изобретения с использованием гамма-излучения. В случае спускового инструмента 10, снабженного описанным узлом для измерений гамма-излучения и эксцентричного по отношению к щелям 38, в этой компоновке будут более эффективно захватываться рассеянное гамма-излучение и снижаться потери передачи.On Fig for illustration shows the layout of another variant embodiment of the invention using gamma radiation. In the case of a trigger tool 10 provided with the described assembly for measuring gamma radiation and eccentric with respect to slots 38, scattered gamma radiation will be more effectively captured in this arrangement and transmission losses will be reduced.

6.4. Измерение удельного электрического сопротивления6.4. Electrical resistivity measurement

Изобретение можно использовать для измерения удельного электрического сопротивления формации, используя основанные на распространении электромагнитных волн способы, известные из области техники, к которой относится изобретение, включая описанные в патентах США №№5594343 и 4899112 (оба переуступлены настоящему правопреемнику). На фиг.19а и 19b показаны две компоновки спускового инструмента 10/переводника 30 согласно изобретению. Пара центрально расположенных приемных антенн Rx использована для измерения фазового сдвига и затухания электромагнитных волн. Для определения удельного электрического сопротивления по фазовому сдвигу и удельного электрического сопротивления по затуханию можно использовать таблицы соответствия. Передающие антенны Тх размещены выше и ниже приемных антенн Rx, либо в компоновке, показанной на фиг.19а, где имеются две симметрично расположенные передающие антенны Тх, либо в компоновке, показанной на фиг.19b, где имеются несколько передающих антенн Тх выше и ниже приемных антенн Rx. Компоновку из фиг.19а можно использовать для осуществления скважинных измерений удельного электрического сопротивления по фазовому сдвигу и затуханию с компенсацией параметров скважины, тогда как несколько разнесенных антенн Тх из фиг.19b позволяют осуществлять скважинные измерения фазового сдвига и затухания с компенсацией параметров скважины на различных глубинах исследования. Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что иные компоновки источников и датчиков и алгоритмы или модели можно использовать для исследования формации и определения характеристик формации.The invention can be used to measure the electrical resistivity of a formation using methods based on the propagation of electromagnetic waves that are known from the technical field to which the invention relates, including those described in US Pat. Nos. 5,594,343 and 4,899,112 (both assigned to this assignee). On figa and 19b shows two layouts of the trigger tool 10 / sub 30 according to the invention. A pair of centrally located R x receive antennas is used to measure the phase shift and attenuation of electromagnetic waves. To determine the electrical resistivity by phase shift and electrical resistivity by attenuation, you can use the table of correspondence. The transmitting antennas T x are located above and below the receiving antennas R x , either in the arrangement shown in FIG. 19a, where there are two symmetrically arranged transmitting antennas T x , or in the arrangement shown in FIG. 19b, where there are several transmitting antennas T x above and below the receiving antennas R x . The arrangement of FIG. 19a can be used to perform downhole measurements of resistivity by phase shift and attenuation with compensation for well parameters, while several spaced apart antennas T x of FIG. 19b allow downhole measurements of phase shift and attenuation with compensation of well parameters at various depths research. Those skilled in the art to which the invention relates should understand that other arrangements of sources and sensors and algorithms or models can be used to study the formation and determine the characteristics of the formation.

7. Индуктивно связанные спусковой инструмент и переводник7. Inductively coupled trigger tool and sub

На фиг.20 показаны другие варианты осуществления переводника 30 и спускового инструмента 10 согласно изобретению. Переводник 30 содержит одну или несколько интегральных антенн 12 для передачи и/или приема электромагнитной энергии, размещенных на внешней поверхности удлиненного тела. Как описано выше, антенны 12 помещены в эпоксидную композицию со стекловолокном с напрессованной поверх резиной. Кроме того, переводник 30 имеет один или несколько индуктивных элементов 122 связи, распределенных по трубчатой стенке.On Fig shows other embodiments of the sub 30 and the trigger tool 10 according to the invention. The sub 30 contains one or more integrated antennas 12 for transmitting and / or receiving electromagnetic energy located on the outer surface of the elongated body. As described above, the antennas 12 are placed in an epoxy composition with fiberglass with rubber pressed over. In addition, the sub 30 has one or more inductive coupling elements 122 distributed over the tubular wall.

Спусковой инструмент 10 имеет герметичный корпус небольшого диаметра, такой, как описан выше, который содержит электронику, аккумуляторные батареи, скважинный процессор, генератор частоты, порт вывода и считывания, записывающее запоминающее устройство и т.д., а также один или несколько индуктивных элементов 122 связи, расположенных вдоль его тела.The trigger tool 10 has a sealed housing of small diameter, such as described above, which contains electronics, batteries, a downhole processor, a frequency generator, an output and read port, a recording memory device, etc., as well as one or more inductive elements 122 ties located along his body.

Как показано на фиг.21, спусковой инструмент 10 внутри переводника 30 смещен от центра так, что индуктивный элемент (элементы) 122 связи в спусковом инструменте 10 и индуктивный элемент (элементы) 122 связи в переводнике 30 находятся в непосредственной близости. Как известно из области техники, к которой относится изобретение, элементы 122 связи состоят из обмоток, образованных вокруг ферритовых сердечников. Вводы 124 соединяют провода антенны 12 с индуктивным элементом 122 связи, расположенным в небольшом углублении 126 в переводнике 30. Металлический экран 128 с вертикальными щелями покрывает каждую антенну 12 для защиты ее от механического повреждения и, как ранее описывалось, обеспечивает необходимую электромагнитную фильтрацию. Правильное размещение спускового инструмента 10 внутри переводника 30 повышает эффективность индуктивной связи. Чтобы сместить спусковой инструмент 10 внутри переводника 30 от центра, позиционирование осуществляют с использованием хвостовика и спускового башмака (фиг.4а). Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что другие смещенные от центра устройства можно использовать для реализации изобретения.As shown in FIG. 21, the trigger tool 10 inside the sub 30 is offset from the center so that the inductive coupling element (s) 122 in the trigger tool 10 and the inductive coupling element (s) 122 in the sub 30 are in close proximity. As is known from the technical field to which the invention relates, coupling elements 122 consist of windings formed around ferrite cores. Inputs 124 connect the wires of the antenna 12 to the inductive coupling element 122 located in a small recess 126 in the sub 30. A metal screen 128 with vertical slots covers each antenna 12 to protect it from mechanical damage and, as previously described, provides the necessary electromagnetic filtering. Proper placement of the trigger tool 10 inside the sub 30 increases the effectiveness of inductive coupling. To shift the trigger tool 10 inside the sub 30 from the center, the positioning is carried out using the shank and trigger shoe (figa). Those skilled in the art to which the invention relates should understand that other off-center devices can be used to implement the invention.

Как показано на фиг.22а, индуктивные элементы 122 связи имеют U-образные сердечники, изготовленные из феррита. Ферритовый сердечник и обмотки заключены в эпоксидную композицию со стекловолокном, поверх которой напрессована резина 131, и установлены в корпусе 130 элемента связи, изготовленном из металла. Корпус 130 элемента связи может быть изготовлен из нержавеющей стали или из немагнитного металла. Обычные уплотнительные кольца 132, расположенные вокруг корпуса 130 индуктивного элемента связи, обеспечивают гидравлическое уплотнение. Индуктивные элементы 122 связи в спусковом инструменте 10 также могут быть заключены в эпоксидную композицию со стекловолокном и напрессованной поверх ее резиной 131. Кроме того, тонкий цилиндрический экран (не показаны), изготовленный из полиэфирэфиркетона или полиэфиркетона, может быть размещен на внешней поверхности переводника 30 для защиты и безопасности корпуса 130 элемента связи.As shown in FIG. 22 a, inductive coupling elements 122 have U-shaped cores made of ferrite. The ferrite core and the windings are enclosed in an epoxy composition with fiberglass over which rubber 131 is pressed and installed in a housing 130 of a communication element made of metal. The housing 130 of the communication element may be made of stainless steel or non-magnetic metal. Conventional o-rings 132 located around the housing 130 of the inductive coupler provide a hydraulic seal. Inductive coupling elements 122 in the trigger tool 10 can also be enclosed in an epoxy composition with fiberglass and rubber pressed on top of it 131. In addition, a thin cylindrical screen (not shown) made of polyetheretherketone or polyetherketone can be placed on the outer surface of the sub 30 for protection and safety of the housing 130 of the communication element.

При работе будет иметься зазор между индуктивными элементами 122 связи в спусковом инструменте 10 и в переводнике 30, так что эффективность связи не достигнет 100%. Для повышения эффективности связи и уменьшения эффектов рассогласования полюсов желательно, что площадь поверхности полюсов была возможно большей.During operation, there will be a gap between the inductive coupling elements 122 in the trigger tool 10 and in the sub 30, so that the coupling efficiency does not reach 100%. To increase the coupling efficiency and reduce the effects of pole mismatch, it is desirable that the surface area of the poles be as large as possible.

На фиг.22b показана щель 38 в переводнике 30 длиной 92,25 мм и шириной 25,4 мм. Поверхность полюса для этого индуктивного элемента 122 связи имеет длину 27,94 мм и ширину 19,05 мм, обеспечивающие площадь перекрытия 532,257 мм2. В этой компоновке поддерживается высокая эффективность связи и уменьшаются эффекты, обусловленные перемещением спускового инструмента 10 во время бурения или спускоподъемной операции, изменением зазора между индуктивными элементами 122 связи и изменениями углового положения спускового инструмента 10 относительно переводника 30. Другое преимущество длинной щели 38 заключается в том, что она обеспечивает пространство для герметичных вводов 124 в корпусе 130 индуктивного элемента связи.On fig.22b shows the gap 38 in the sub 30 with a length of 92.25 mm and a width of 25.4 mm The pole surface for this inductive coupling element 122 has a length of 27.94 mm and a width of 19.05 mm, providing an overlap area of 532.257 mm 2 . This arrangement maintains high coupling efficiency and reduces the effects of moving the trigger tool 10 during drilling or tripping, changing the clearance between the inductive coupling elements 122 and changing the angular position of the trigger tool 10 relative to the sub 30. Another advantage of the long slot 38 is that it provides space for sealed bushings 124 in the housing 130 of the inductive coupling element.

Кроме того, при необходимости в этом корпусе 130 можно разместить элементы настройки антенны (конденсаторы). Специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что для получения требуемой индуктивной связи в стенках переводника 30 могут быть образованы отверстия иных конфигураций, такие, как круговые отверстия, показанные на фиг.20.In addition, if necessary, antenna tuning elements (capacitors) can be placed in this housing 130. Those skilled in the art to which the invention relates should understand that, in order to obtain the desired inductive coupling, holes of other configurations, such as circular holes shown in FIG. 20, may be formed in the walls of the sub 30.

Поскольку в большинстве случаев давление внутри переводника 30 будет на 6,89476-13,78952 МПа выше, чем с наружной стороны переводника 30, корпус 130 индуктивного элемента связи необходимо механически удерживать на своем месте. На фиг.23 показано, что экран 128 антенны можно использовать для удержания на месте корпуса 130 индуктивного элемента связи. Как описано выше, экран 128 имеет щели на протяжении антенны 12, но в других местах выполнен сплошным. Сплошная часть удерживает корпус 130 индуктивного элемента связи и воспринимает нагрузку в случае падения перепада давления. Кроме того, на внешнюю поверхность корпуса 130 индуктивного элемента связи можно поместить лапки (не показанные), чтобы удержать корпус от перемещения внутрь. На внутренней поверхности экрана 128 также можно нарезать резьбу, при этом витки резьбы будут входить в зацепление с сопряженными «зубцами» (не показанными) на переводнике 30.Since in most cases the pressure inside the sub 30 will be 6.89476-13.78952 MPa higher than on the outside of the sub 30, the housing 130 of the inductive coupler must be mechanically held in place. On Fig shown that the screen 128 of the antenna can be used to hold in place the housing 130 of the inductive coupling element. As described above, the screen 128 has slots along the antenna 12, but in other places is made continuous. The solid part holds the housing 130 of the inductive coupling element and accepts the load in the event of a drop in pressure drop. In addition, paws (not shown) can be placed on the outer surface of the housing 130 of the inductive coupler to keep the housing from moving inward. On the inner surface of the screen 128 can also be threaded, while the threads will be engaged with the mating "teeth" (not shown) on the sub 30.

На фиг.24 показана простая эквивалентная схема для варианта осуществления индуктивного элемента связи и передающей антенны согласно изобретению. На стороне спускового инструмента 10 ток равен I1, а напряжение равно V1. На стороне переводника 30 ток равен I2, а напряжение равно V2. Взаимная индуктивность равна М, а собственная индуктивность каждой половины равна L. При одинаковом числе витков в каждой половине этот индуктивный элемент связи является симметричным. При направлении тока I2, указанном на фиг.24, напряжения и токи связаны соотношениями V1=jωLI1+jωMI2 и V2=jωMI1+jωLI2. Импеданс антенны является в основном индуктивным (LA) с небольшой резистивной частью (RA), при этом za=ra+JωLA. Обычно индуктивный импеданс равен примерно 100 Ом, тогда как резистивный импеданс равен примерно 10 Ом. Для устранения индуктивности антенны можно использовать настроечный конденсатор (С), создающий на стороне спускового инструмента импеданс Z2=RA+jωLA-j/ωc~RA. Отношение тока, подводимого к антенне, к току, возбуждающему индуктивный элемент связи, I2/I1=-jωM/(jωL+RA+jωLA-j/ωC). Индуктивный элемент связи имеет много витков и сердечник с высокой магнитной проницаемостью, так что L≫LA и ωL≫>RA. С хорошим приближением I2/I1=~-M/L (знак относится к направлению протекания тока на фиг.24).24 shows a simple equivalent circuit for an embodiment of an inductive coupler and transmit antenna according to the invention. On the side of the trigger tool 10, the current is I 1 and the voltage is V 1 . On the side of sub 30, the current is I 2 and the voltage is V 2 . The mutual inductance is equal to M, and the intrinsic inductance of each half is L. For the same number of turns in each half, this inductive coupling element is symmetrical. With the current direction I 2 indicated in FIG. 24, the voltages and currents are related by the relations V 1 = jωLI 1 + jωMI 2 and V 2 = jωMI 1 + jωLI 2 . The antenna impedance is mainly inductive (L A ) with a small resistive part (R A ), with z a = r a + JωL A. Typically, the inductive impedance is approximately 100 ohms, while the resistive impedance is approximately 10 ohms. To eliminate the inductance of the antenna, you can use a tuning capacitor (C), which creates an impedance on the side of the trigger tool Z 2 = R A + jωL A -j / ωc ~ R A. The ratio of the current supplied to the antenna to the current exciting the inductive coupling element, I 2 / I 1 = -jωM / (jωL + R A + jωL A -j / ωC). The inductive coupling element has many turns and a core with high magnetic permeability, so that L≫L A and ωL≫> R A. With a good approximation, I 2 / I 1 = ~ -M / L (the sign refers to the direction of current flow in Fig.24).

8. Осуществления изобретения8. The implementation of the invention

Как описано выше, спусковой инструмент 10 может быть снабжен средствами для хранения данных, например, обычным запоминающим устройством и другими средствами, хорошо известными в области техники, к которой относится изобретение, или теми, которые могут быть разработаны впоследствии. Эти средства для хранения можно использовать для передачи данных и/или инструкций между поверхностью и скважинным спусковым инструментом 10. Данные принятых сигналов могут храниться в средстве для хранения, находящемся в скважине, и впоследствии считываться, когда спусковой инструмент 10 возвращают на поверхность. Как известно в области техники, к которой относится изобретение, в компьютере (или в другом регистрирующем средстве) на поверхности хранятся данные отслеживания времени в зависимости от положения переводника в скважине, так что можно осуществлять сопоставление запомненных данных с местоположением переводника в скважине. В качестве альтернативы, как известно из уровня техники, к которому относится изобретение, данные и/или инструкции можно передавать в реальном времени между поверхностью и спусковым инструментом 10, используя способ телеметрической передачи данных каротажа/измерений во время бурения.As described above, the trigger tool 10 may be provided with means for storing data, for example, a conventional storage device and other means well known in the technical field to which the invention relates, or those that can be developed subsequently. These storage means can be used to transfer data and / or instructions between the surface and the downhole tool 10. The received signal data can be stored in the storage tool located in the well and subsequently read when the tool 10 is returned to the surface. As is known in the technical field to which the invention relates, time tracking data are stored on a surface in a computer (or other recording means) depending on the position of the sub in the well, so that stored data can be compared with the location of the sub in the well. Alternatively, as is known in the art to which the invention relates, data and / or instructions can be transmitted in real time between the surface and the trigger tool 10 using the telemetry method of transmitting logging / measurement data while drilling.

На фиг.25 показана схема последовательности стадий способа 300 для передачи и/или приема сигналов через земную формацию в соответствии с изобретением. Способ содержит следующие стадии: бурение 305 скважины сквозь земную формацию бурильной колонной, содержащей переводник, имеющий удлиненное тело с трубчатыми стенками и, по меньшей мере, одну секцию, имеющую, по меньшей мере, одну щель, выполненную в ней и полностью проходящую через трубчатую стенку для образования непрерывного канала, необходимого для прохождения электромагнитной энергии, зацепление 310 внутри переводника спускового инструмента, выполненного со средством для передачи сигналов и/или приема сигналов, размещение 315 спускового инструмента внутри переводника таким образом, чтобы, по меньшей мере, одно средство для передачи или приема сигналов совмещалось с, по меньшей мере, одной снабженной щелями секцией в переводнике, и передача или прием 320 сигналов через формацию соответственно с помощью средства для передачи или приема.25 is a flowchart of a method 300 for transmitting and / or receiving signals through an earth formation in accordance with the invention. The method comprises the following stages: drilling a 305 well through the earth formation with a drill string containing a sub having an elongated body with tubular walls and at least one section having at least one slot made in it and completely passing through the tubular wall for the formation of a continuous channel necessary for the passage of electromagnetic energy, the engagement 310 inside the sub trigger tool, made with means for transmitting signals and / or receiving signals, the placement 315 trigger instrument within the sub in such a way that at least one means for transmitting or receiving signals is combined with at least one slotted section in the sub, and transmitting or receiving 320 signals through the formation, respectively, using means for transmitting or receiving .

На фиг.26 показана схема последовательности стадий способа 400 для измерения характеристики земной формации, окружающей скважину, в соответствии с изобретением. Способ содержит следующие стадии: использование 405 скважинного инструмента с, по меньшей мере, одним средством для передачи сигналов и с, по меньшей мере, одним средством для приема сигналов, использование 410 скважинного инструмента с концевым средством, способным принимать ловильную головку или кабельное соединение, с помощью ловильной головки на инструменте зацепление 415 инструмента внутри бурильной колонны для измерения характеристики формации с использованием средства для передачи и приема, по мере прохождения бурильной колонной скважины, с помощью кабельного соединения на инструменте присоединение кабеля к инструменту и подвешивание 420 инструмента внутри скважины для измерения характеристики формации с использованием средства для передачи и приема.On Fig shows a sequence diagram of the stages of the method 400 for measuring the characteristics of the earth formation surrounding the well, in accordance with the invention. The method comprises the following stages: using 405 downhole tools with at least one means for transmitting signals and with at least one means for receiving signals, using 410 downhole tools with end means capable of receiving a fishing head or cable connection, with using the fishing head on the tool, meshing 415 of the tool inside the drill string to measure formation characteristics using means for transmitting and receiving as the drill string passes with Vazhiny by cable connection on the tool attachment of a cable to the tool and suspending the tool within the borehole 420 to measure characteristics of the formation using the means for transmission and reception.

Способ 400, показанный на фиг.26, может быть реализован посредством спускового инструмента 10 и переводников 30 согласно изобретению. Спусковой инструмент может быть выполнен с концевым сегментом или крышкой (не показанными) для размещения ранее описанной ловильной головки или кабельного соединения. Совместно с ловильной головкой, присоединенной к спусковому инструменту, инструмент можно использовать согласно раскрытым вариантам реализации. Совместно с кабельным соединением спусковой инструмент можно использовать как инструмент, спускаемый в скважину на заданную глубину на тросе.The method 400 shown in FIG. 26 may be implemented by a trigger tool 10 and sub 30 according to the invention. The trigger tool can be made with an end segment or a cover (not shown) to accommodate the previously described fishing head or cable connection. Together with the fishing head attached to the trigger tool, the tool can be used according to the disclosed embodiments. Together with the cable connection, the trigger tool can be used as a tool that is lowered into the well to a predetermined depth on a cable.

Должно быть понятно, что нижеследующие способы для уплотнения отверстия или щели в поверхности трубчатого элемента основаны на раскрытых барьерах для давления и вставках для щелей согласно изобретению.It should be understood that the following methods for sealing a hole or slot in the surface of a tubular member are based on open pressure barriers and slot inserts according to the invention.

На фиг.27 показана схема последовательности стадий способа 500 для уплотнения отверстия в поверхности трубчатого элемента, имеющего удлиненное тело с трубчатыми стенками и центральным отверстием. Способ содержит следующие стадии: размещение 505 в отверстии вставки, имеющей форму отверстия, и нанесение 510 связующего материала на вставку и/или в отверстие для зацепления вставки в отверстии.On Fig shows a sequence diagram of the stages of the method 500 for sealing a hole in the surface of a tubular element having an elongated body with tubular walls and a Central hole. The method comprises the following steps: placing 505 in an opening of an insert having the shape of an opening, and applying 510 binder material to the insert and / or into the hole to engage the insert in the hole.

На фиг.28 показана схема последовательности стадий способа 600 для уплотнения сквозного отверстия в поверхности трубчатого элемента, имеющего удлиненное тело с трубчатыми стенками и центральным отверстием. Способ содержит следующие стадии: размещение 605 в отверстии вставки, имеющей форму отверстия, и размещение 610 стопорного средства в трубчатом элементе для поддержания вставки напротив отверстия.On Fig shows a sequence diagram of the stages of the method 600 for sealing a through hole in the surface of a tubular element having an elongated body with tubular walls and a Central hole. The method comprises the following steps: placing 605 in an opening of an insert having the shape of an opening, and placing 610 locking means in a tubular member to support the insert opposite the opening.

Хотя способы и устройства данного изобретения были описаны как конкретные варианты осуществления, специалистам в области техники, к которой относится изобретение, должно быть понятно, что без отступления от идеи и объема изобретения в конструкции и в стадии или в последовательность стадий способов, описанных в настоящей заявке, могут быть внесены изменения. Например, изобретение можно реализовать в компоновке, в которой один узел спускового инструмента/ переводника снабжен средствами для измерения набора характеристик формации, включая удельное электрическое сопротивление, пористость и плотность. Специалистам в области техники, к которой относится изобретения, понятно, что все такие подобные изменения считаются находящимися в рамках идеи и объема изобретения, определенными приложенной формулой изобретения.Although the methods and devices of this invention have been described as specific embodiments, it will be understood by those skilled in the art to which, without departing from the idea and scope of the invention, in the construction and in the step or sequence of steps of the methods described herein may be subject to change. For example, the invention may be implemented in an arrangement in which one trigger / sub assembly is provided with means for measuring a set of formation characteristics, including electrical resistivity, porosity, and density. Specialists in the field of technology to which the invention relates, it is understood that all such such changes are considered to be within the scope of the idea and scope of the invention defined by the attached claims.

Claims (32)

1. Устройство для размещения спускового инструмента, содержащее переводник, имеющий удлиненное тело с трубчатыми стенками и центральным отверстием, выполненный с возможностью образования части длины бурильной колонны и содержащий, по меньшей мере, одну секцию, имеющую, по меньшей мере, одну щель, образованную в ней таким образом, что щель полностью проходит сквозь трубчатую стенку для создания непрерывного канала для прохождения сигнала, и средство для создания барьера для давления между внутренней стороной и внешней стороной трубчатой стенки у, по меньшей мере, одной щели, расположенное в центральном отверстии, и спусковой инструмент, выполненный с возможностью прохождения по бурильной колонне и вхождения в центральное отверстие переводника.1. A device for placing a trigger tool, comprising a sub having an elongated body with tubular walls and a central hole, configured to form part of the length of the drill string and containing at least one section having at least one slot formed in so that the gap completely passes through the tubular wall to create a continuous channel for the passage of the signal, and means for creating a barrier to pressure between the inner side and the outer side of the tubular the walls of at least one slot located in the Central hole, and a trigger tool configured to pass through the drill string and enter the Central hole of the sub. 2. Устройство по п.1, в котором стенки удлиненного тела выполнены полностью металлическими.2. The device according to claim 1, in which the walls of the elongated body are made entirely of metal. 3. Устройство по п.1, в котором снабженная щелями секция выполнена из немагнитного материала.3. The device according to claim 1, in which the section provided with slots is made of non-magnetic material. 4. Устройство по п.1, в котором средство для создания барьера для давления включает втулку, расположенную в совмещении со снабженной щелями секцией.4. The device according to claim 1, in which the means for creating a barrier to pressure includes a sleeve located in combination with provided with slots section. 5. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент приспособлен для прокачивания через бурильную колонну или перемещения на кабеле в бурильной колонне.5. The device according to claim 1, in which the trigger tool is adapted for pumping through the drill string or moving on the cable in the drill string. 6. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент на одном конце содержит соединительное средство, приспособленное для извлечения спускового инструмента из отверстия переводника.6. The device according to claim 1, in which the trigger tool at one end contains a connecting means adapted to remove the trigger tool from the hole of the sub. 7. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит контактное средство, расположенное между спусковым инструментом и стенкой центрального отверстия и приспособленное для обеспечения прохождения электрического тока между спусковым инструментом и указанной стенкой при расположении инструмента в центральном отверстии.7. The device according to claim 1, which further comprises contact means located between the trigger tool and the wall of the Central hole and adapted to ensure the passage of electric current between the trigger tool and the specified wall when the tool is located in the Central hole. 8. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит постоянный магнит.8. The device according to claim 1, in which the trigger tool contains a permanent magnet. 9. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит модулятор для дистанционного сообщения при расположении спускового инструмента в переводнике.9. The device according to claim 1, in which the trigger tool comprises a modulator for remote communication when the trigger tool is located in the sub. 10. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит средство для хранения данных.10. The device according to claim 1, in which the trigger tool comprises means for storing data. 11. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит, по меньшей мере, одну антенну, приспособленную для передачи и/или приема электромагнитной энергии.11. The device according to claim 1, in which the trigger tool comprises at least one antenna adapted to transmit and / or receive electromagnetic energy. 12. Устройство по п.11, в котором переводник содержит средство для размещения спускового инструмента, выполненное с возможностью расположения спускового инструмента внутри центрального отверстия таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна антенна инструмента находилась в совмещении со снабженной щелями секцией в переводнике.12. The device according to claim 11, in which the sub contains a means for placing the trigger tool, configured to position the trigger tool inside the center hole so that at least one antenna of the tool is in alignment with the slotted section in the sub. 13. Устройство по п.11, в котором переводник приспособлен с указанным средством в центральном отверстии фокусировать, по меньшей мере, одну антенну, расположенную на спусковом инструменте при его расположении в переводнике.13. The device according to claim 11, in which the sub is adapted with the specified means in the Central hole to focus at least one antenna located on the trigger tool when it is located in the sub. 14. Устройство по п.11, в котором, по меньшей мере, одна антенна спускового инструмента окружена экраном, имеющим, по меньшей мере, одну щель, образованную в нем.14. The device according to claim 11, in which at least one antenna of the trigger tool is surrounded by a screen having at least one slot formed in it. 15. Устройство по п.11, в котором спусковой инструмент содержит, по меньшей мере, одну образованную в нем полость, приспособленную для размещения антенны.15. The device according to claim 11, in which the trigger tool contains at least one cavity formed therein, adapted to accommodate the antenna. 16. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит один источник гамма-излучения.16. The device according to claim 1, in which the trigger tool contains one source of gamma radiation. 17. Устройство по п.1, в котором переводник содержит эксцентриковое средство для обеспечения эксцентриситета спускового инструмента в центральном отверстии при расположении спускового инструмента в переводнике.17. The device according to claim 1, in which the sub contains an eccentric tool for securing the eccentricity of the trigger tool in the Central hole when the location of the trigger tool in the sub. 18. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит, по меньшей мере, один детектор гамма-излучения.18. The device according to claim 1, in which the trigger tool contains at least one gamma radiation detector. 19. Устройство по п.1, в котором спусковой инструмент содержит источник нейтронов.19. The device according to claim 1, in which the trigger tool contains a neutron source. 20. Способ передачи и/или приема сигнала через земную формацию, при котором бурят скважину в земной формации с использованием бурильной колонны, содержащей переводник, имеющий удлиненное тело с трубчатыми стенками, по меньшей мере, одну секцию, имеющую, по меньшей мере, одну щель, образованную в ней и полностью проходящую сквозь трубчатую стенку для создания непрерывного канала для прохождения сигнала, и средство для создания барьера для давления между внутренней стороной и внешней стороной трубчатой стенки, расположенное внутри центрального отверстия у, по меньшей мере, одной щели, располагают внутри переводника спусковой инструмент со средством для передачи сигналов и/или со средством для приема сигналов, размещают спусковой инструмент внутри переводника таким образом, чтобы, по меньшей мере, одно средство для передачи или приема сигналов совмещалось с, по меньшей мере, одной снабженной щелями секцией в переводнике, и передают или принимают сигнал через формацию соответственно с помощью средства для передачи сигналов или средства для приема сигналов.20. A method of transmitting and / or receiving a signal through the earth formation, in which a well is drilled in the earth formation using a drill string containing a sub having an elongated body with tubular walls, at least one section having at least one gap formed in it and completely passing through the tubular wall to create a continuous channel for the passage of the signal, and means for creating a barrier to pressure between the inner side and the outer side of the tubular wall, located inside the central a hole at at least one slit, have a trigger tool inside the sub with a means for transmitting signals and / or with a means for receiving signals, place a trigger tool inside the sub so that at least one means for transmitting or receiving signals was combined with at least one slotted section in the sub, and transmit or receive a signal through the formation, respectively, by means for transmitting signals or means for receiving signals. 21. Способ по п.20, при котором при передаче или приеме сигнала через формацию передают сигнал на другой переводник бурильной колонны или принимают сигнал от другого переводника бурильной колонны.21. The method according to claim 20, in which when transmitting or receiving a signal through the formation, a signal is transmitted to another sub of the drill string or a signal is received from another sub of the drill string. 22. Способ по п.20, при котором используют средство для передачи сигналов, выполненное с возможностью передачи электромагнитной энергии, и средство для приема сигналов, выполненное с возможностью приема электромагнитной энергии.22. The method according to claim 20, in which use is made of a means for transmitting signals, configured to transmit electromagnetic energy, and means for receiving signals, is configured to receive electromagnetic energy. 23. Способ по п.22, при котором дополнительно устанавливают связь принятой электромагнитной энергии с удельным электрическим сопротивлением формации.23. The method according to item 22, in which additionally establish a connection of the received electromagnetic energy with the electrical resistivity of the formation. 24. Способ по п.20, при котором расположение спускового инструмента в переводнике осуществляют при расположении переводника на поверхности формации.24. The method according to claim 20, in which the location of the trigger tool in the sub is carried out when the sub is located on the surface of the formation. 25. Способ по п.20, при котором расположение спускового инструмента в переводнике осуществляют посредством перемещения спускового инструмента через бурильную колонну для помещения его в переводник.25. The method according to claim 20, in which the location of the trigger tool in the sub is carried out by moving the trigger tool through the drill string to place it in the sub. 26. Способ по п.20, при котором дополнительно осуществляют сопоставление полученного сигнала с положением переводника в скважине.26. The method according to claim 20, in which further comparing the received signal with the position of the sub in the well. 27. Способ по п.20, при котором дополнительно осуществляют телеметрию данных, представляющих полученный сигнал из местоположения, удаленного от переводника.27. The method according to claim 20, in which additionally perform telemetry of data representing the received signal from a location remote from the sub. 28. Способ по п.20, при котором дополнительно осуществляют хранение данных, представляющих полученный сигнал, в средстве для хранения данных в спусковом инструменте.28. The method according to claim 20, in which additionally storing data representing the received signal in a means for storing data in the trigger tool. 29. Способ по п.20, при котором принимают или передают сигнал через формацию при извлечении бурильной колонны из скважины.29. The method according to claim 20, wherein the signal is received or transmitted through the formation when the drill string is removed from the well. 30. Способ измерения характеристик земной формации, окружающей скважину, при котором используют спусковой инструмент с, по меньшей мере, одним средством для передачи сигналов или с, по меньшей мере, одним средством для приема сигналов, с концевым средством, способным принимать ловильную головку или кабельное соединение, располагают спусковой инструмент в переводнике на бурильной колонне для измерения характеристик формации, используют средства для передачи или приема при прохождении бурильной колонной скважины, переводник, имеющий удлиненное тело с центральным отверстием и включающий, по меньшей мере, одну щель, образованную в нем, для обеспечения канала для прохождения сигнала, и средство для создания барьера для давления между внутренней стороной и внешней стороной переводника у, по меньшей мере, одной щели.30. A method for measuring the characteristics of the earth formation surrounding a well, in which a trigger tool is used with at least one means for transmitting signals or with at least one means for receiving signals, with an end means capable of receiving a fishing head or cable connection, place the trigger tool in the sub on the drill string to measure formation characteristics, use means to transmit or receive when passing the drill string, a sub having an extension a body with a central hole and including at least one slot formed therein to provide a channel for the passage of the signal, and means for creating a barrier for pressure between the inner side and the outer side of the sub at least one slot. 31. Способ по п.30, при котором расположение спускового инструмента в переводнике осуществляют при расположении переводника на поверхности земли для измерения характеристик формации при бурении скважины через формацию.31. The method according to clause 30, wherein the location of the trigger tool in the sub is carried out when the sub is located on the surface of the earth to measure formation characteristics when drilling a well through the formation. 32. Способ по п.30, при котором осуществляют расположение спускового инструмента в переводнике посредством перемещения инструмента через бурильную колонну для размещения в переводнике для измерения характеристик формации при извлечении бурильной колонны из скважины.32. The method according to claim 30, wherein the trigger tool is positioned in the sub by moving the tool through the drill string to be placed in the sub to measure formation characteristics when the drill string is removed from the well.
RU2001121024/28A 2001-07-26 2001-07-26 Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument RU2273868C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001121024/28A RU2273868C2 (en) 2001-07-26 2001-07-26 Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001121024/28A RU2273868C2 (en) 2001-07-26 2001-07-26 Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001121024A RU2001121024A (en) 2003-06-27
RU2273868C2 true RU2273868C2 (en) 2006-04-10

Family

ID=36459304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001121024/28A RU2273868C2 (en) 2001-07-26 2001-07-26 Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2273868C2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464593C1 (en) * 2008-07-01 2012-10-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Direct models for analysing underground formations by measuring gamma-radiation
RU2549944C1 (en) * 2014-04-09 2015-05-10 Александр Леонидович Наговицын Electronic probe for boring heads of horizontal directional drilling units
RU2551483C2 (en) * 2010-11-19 2015-05-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Nuclear magnetic-resonant tool with external magnets
RU2595278C1 (en) * 2015-07-29 2016-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕРС Технолоджи" Complex downhole device for exploration of wells during drilling
RU2680258C1 (en) * 2018-04-13 2019-02-19 Александр Леонидович Наговицын Integrated with the battery compartment cover the hdd probe extraction device
RU2686884C1 (en) * 2018-11-26 2019-05-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ГеоМаш" Method of tightness of slots arrangement in zone of well resistivity meter localization (versions) and radio-transparent unit for its implementation (versions)
US10294775B2 (en) 2013-02-28 2019-05-21 Weatherford Technology Holdings, Llc Downhole communication
RU2739230C1 (en) * 2019-11-26 2020-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ГеоМаш" Method of organizing an antenna of a downhole resistivity meter for a telemetric system (versions), an antenna of a downhole resistivity meter for a telemetric system (versions)
US11156078B2 (en) 2013-02-28 2021-10-26 Weatherford Technology Holdings, Llc Downhole communication

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995684B2 (en) * 2000-05-22 2006-02-07 Schlumberger Technology Corporation Retrievable subsurface nuclear logging system
US7495446B2 (en) * 2005-08-23 2009-02-24 Schlumberger Technology Corporation Formation evaluation system and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372208A (en) * 1992-08-28 1994-12-13 Gold Star Manufacturing, Inc. Tube section having slots for sampling
US5455573A (en) * 1994-04-22 1995-10-03 Panex Corporation Inductive coupler for well tools

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5372208A (en) * 1992-08-28 1994-12-13 Gold Star Manufacturing, Inc. Tube section having slots for sampling
US5455573A (en) * 1994-04-22 1995-10-03 Panex Corporation Inductive coupler for well tools

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464593C1 (en) * 2008-07-01 2012-10-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Direct models for analysing underground formations by measuring gamma-radiation
RU2551483C2 (en) * 2010-11-19 2015-05-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Nuclear magnetic-resonant tool with external magnets
US9841529B2 (en) 2010-11-19 2017-12-12 Schlumberger Technology Corporation Nuclear magnetic resonance tool with external magnets
US10294775B2 (en) 2013-02-28 2019-05-21 Weatherford Technology Holdings, Llc Downhole communication
US10753196B2 (en) 2013-02-28 2020-08-25 Weatherford Technology Holdings, Llc Downhole communication
US11156078B2 (en) 2013-02-28 2021-10-26 Weatherford Technology Holdings, Llc Downhole communication
RU2549944C1 (en) * 2014-04-09 2015-05-10 Александр Леонидович Наговицын Electronic probe for boring heads of horizontal directional drilling units
RU2595278C1 (en) * 2015-07-29 2016-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕРС Технолоджи" Complex downhole device for exploration of wells during drilling
RU2680258C1 (en) * 2018-04-13 2019-02-19 Александр Леонидович Наговицын Integrated with the battery compartment cover the hdd probe extraction device
RU2686884C1 (en) * 2018-11-26 2019-05-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ГеоМаш" Method of tightness of slots arrangement in zone of well resistivity meter localization (versions) and radio-transparent unit for its implementation (versions)
RU2739230C1 (en) * 2019-11-26 2020-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ГеоМаш" Method of organizing an antenna of a downhole resistivity meter for a telemetric system (versions), an antenna of a downhole resistivity meter for a telemetric system (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2346546C (en) Downhole signal communication and measurement through a metal tubular
US6836218B2 (en) Modified tubular equipped with a tilted or transverse magnetic dipole for downhole logging
US6995684B2 (en) Retrievable subsurface nuclear logging system
NL1017664C2 (en) System and method for checking a reservoir and placing a borehole using a pipe.
US6727705B2 (en) Subsurface monitoring and borehole placement using a modified tubular equipped with tilted or transverse magnetic dipoles
CN100516929C (en) Combined propagation and transverse resistivity downhole instrument
US7059428B2 (en) Monitoring a reservoir in casing drilling operations using a modified tubular
CN1312490C (en) Underground signal communication and meaurement by metal tubing substance
NO321294B1 (en) Electromagnetic downhole telemetry system and method during drilling using downhole station receiver
RU2273868C2 (en) Device for placement of descending instrument, method of transmission and/or reception of signal from ground formation and method of measurement of characteristics of ground formation using by descending instrument
CN100564797C (en) system for housing insertion tools
CA2475428C (en) Downhole signal communication and measurement through a metal tubular
US11874425B2 (en) Compound signal for logging while drilling resistivity inversion
CA2452988C (en) Retrievable subsurface nuclear logging system
GB2406347A (en) Logging while tripping with a modified tubular

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170727