[發明專利]與多個井下模塊通信的遙測子系統

無效

• 申請號: 200810086250.6
• 申請日: 2008-03-24
• 公開（公告）號: CN101358517A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 肯尼思·R·古德曼
• 申請（專利權）人: 普拉德研究及開發股份有限公司
• 主分類號: E21B43/119
• 分類號: E21B43/119;E21B33/12;E21B34/16;E21B47/00;E21B49/00;G08C17/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

技術領域

本發明總體涉及使用遙測子系統來在與局部電源相關聯的多個井下模塊之間進行通信。

背景技術

為了完成井，在井眼中執行各種井下操作。這樣的操作的示例包括發射射孔槍來在周圍的地層中形成射孔、設定封隔器、啟動閥、從傳感器收集測量數據等。與用各種井下模塊執行這樣的操作相關聯的問題是有效與這樣的井下模塊通信的能力。

典型的布置包括：表面控制器，所述表面控制器能夠使用壓力脈沖信號來控制各種井下模塊的操作。啟動井下模塊的可選技術包括利用液壓啟動或者機械啟動的技術。

發明內容

通常，根據一個實施例，用于井眼中的系統包括：多個模塊，所述模塊用于在井眼中定位并包括各接口，并與局部電源相關聯，在所述局部電源處，多個模塊配置成在井眼中執行預定的井下任務。遙測子系統能夠使得在所述多個模塊中的至少兩個之間能夠通信，在所述多個模塊處，所述多個模塊中的至少兩個之間的通信允許兩個模塊中的一個影響兩個模塊中另外一個的操作。

其他或者可選特征將從下述的說明書、附圖和權利要求變得顯而易見。

附圖說明

圖1A顯示了根據一個實施例、布置在井中的下井儀器柱。

圖1B是圖1A的下井儀器柱中的承載器結構的橫截面視圖。

圖2是根據一個實施例的所述模塊的布置的框圖。

圖3是根據另一實施例的模塊的布置的框圖。

具體實施方式

在下述說明中，說明各種細節來提供對本發明的理解。但是，普通技術人員將理解的是，本發明可以在沒有這些細節的情況下實施，且從所描述的實施例的多種變化或者修改是可能的。

如此處所使用，指定給定點或者元件之上或者之下的相對位置的術語“之上”和“之下”；“上”和“下”；“上部”和“下部”；“向上地”和“向下地”以及其他術語用在該說明書中來更清楚地描述本發明的一些實施例。但是當應用到偏斜或者水平的井中的設備和方法時，如果合適，這樣的術語可以指的是左到右、右到左或者對角關系。

根據一些實施例，將接口電路添加到井下模塊(定位在井眼中)以允許井下模塊之間相互通信，以及允許井下模塊與表面控制器通信，所述表面控制器安置在地表處。井下模塊是這樣的模塊，所述模塊在井眼中執行井下任務。井下模塊遠程提供電力——換言之，井下模塊包括各局部電源或者與各局部電源相關聯。局部電源的一個示例是電池。局部電源與從地表(例如在電纜之上)所提供的電源不同。局部電源使得電動井下模塊即使在沒有功率從地表供給到井下模塊的情況下也能操作。

通過接口電路在井下模塊之間通信通過“遙測子系統”來發生，所述遙測子系統可以包括互連所述接口電路的線，或者可選地，遙測子系統可以包括例如路由器、開關或者其他遙測電路的部件，從而使得在接口電路之間能夠通信。在井下模塊之間通信的能力允許一個井下模塊將信息通信到另一井下模塊(在所述另一井下模塊處，所述信息可以包括數據或者命令)。在井下模塊之間通信信息允許井下模塊的操作受到來自另一井下模塊的信息的影響。這樣，表面控制器不總是涉及與井下模塊相關聯的活動。同樣，一個井下模塊可以在另一井下模塊上調節其操作。

這樣，存在兩個通信體制。第一個通信體制是在井下模塊之間。第二個體制是從表面到井下模塊和/或從井下模塊到表面。

圖1A顯示了示例下井儀器柱，所述下井儀器柱包括承載在承載器結構104(例如套管或者管)上的下井儀(tool)102。所述下井儀器柱與套管106一致地布置在井眼100中。所述下井儀102包括遙測子系統108，所述遙測子系統108允許下井儀102與表面控制器110通信，所述表面控制器110安置在地表112處，井眼100從所述地表112延伸。表面控制器110主要用于遙測，且可以與鉆機泵分開，所述鉆機泵可用于產生壓力脈沖信號，所述壓力脈沖信號向井下發射。表面控制器110和鉆機泵中的每個可以統稱為“表面設備”。所述承載器結構104可以是布線套管或者布線管，其中導電體(例如圖1B中的導體130)嵌入到套管或者管的壁中。導體130可以沿著套管或者管的縱向長度延伸。所嵌入的導體使得在表面控制器110和遙測子系統108之間能夠通信。在可選的實施中，遙測子系統108可以與表面控制器110(或者是例如鉆機泵的其他表面設備)使用無線技術(例如用電磁(EM)信號、聲信號、壓力脈沖信號、電感耦合等)通信。在再一實施方式中，遙測子系統108可以在包括容納在管中的光纖的鏈路上通信。