[發明專利]并入晶體振蕩器的用于測量的系統和方法

有效

• 申請號: 201080061121.7
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102713547A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: M·C·湯普森;D·N·西納;D·M·科茨;J·R·阿爾楚萊塔;M·E·岡薩雷斯
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司;洛斯阿拉莫斯國家安全有限責任公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01D5/48;G01D18/00;G01K7/32;E21B47/06;E21B47/07;E21B47/13
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 曹瑾

1.一種用于詢問表面之下的鉆孔中的井下環境的系統，該系統包括：

電磁能量源，操作以在鉆孔中發送電磁信號；

傳感器模塊，包括無源諧振電路，該無源諧振電路包括晶體振蕩器，該晶體振蕩器具有隨著井下環境的狀態改變而改變的諧振頻率，以使得在使用時響應于鉆孔中的井下環境的狀態來反射電磁信號和調制電磁信號；以及

檢測器，定位成接收反射的經調制的電磁信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，該傳感器模塊還包括：

電源；

校準晶體振蕩器，操作地與電源連通，并且被配置成根據井下環境的狀態來調制來自電源的信號，以生成校準信號；

傳輸線路，與該校準晶體振蕩器電連通，該傳輸線路被配置和布置成發送校準信號；并且其中，該系統還包括：

處理器，被配置和布置成在使用時接收經調制的電磁信號和校準信號，并且基于接收的信號來計算針對井下環境的狀態的經校準的值。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，晶體振蕩器具有沿一晶體方向的面以使得與溫度的變化相比，其對于壓力的變化相對更敏感。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，晶體振蕩器具有沿一晶體方向的面以使得與壓力的變化相比，其對于溫度的變化相對更敏感。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述狀態包括從由溫度、壓力及其組合構成的組中選擇的狀態。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述狀態是井下環境中的壓力，晶體振蕩器與環境壓力隔離，并且該系統還包括與晶體振蕩器串聯的電容式壓力傳感器。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，晶體振蕩器以機械方式耦接至壓力響應裝置，以使得在使用時將由壓力響應裝置接收的井下環境中的壓力作為力發送至晶體的晶棱，以改變晶體振蕩器的諧振頻率。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，傳感器模塊包括另一無源諧振電路，該另一無源諧振電路包括另一晶體振蕩器，其中，所述晶體振蕩器按使其與壓力的變化相比對于溫度的變化相對更敏感的方式沿一晶體方向截割，而所述另一晶體振蕩器按使其與溫度的變化相比對于壓力的變化相對更敏感的方式沿一晶體方向截割。

9.根據權利要求1所述的系統，其中，傳感器模塊還包括：

校準晶體振蕩器，該校準晶體振蕩器與鉆孔中的環境壓力基本隔離，并且被配置成生成表示鉆孔的井相關特性的校準信號；

處理器，被配置和布置成在使用時接收經調制的電磁信號和該校準信號，并且基于接收的信號計算針對井下環境的狀態的經校準的值。

10.一種用于詢問表面之下的鉆孔中的井下環境的方法，該方法包括：

在鉆孔中發送電磁信號；

利用包括無源諧振電路的傳感器模塊反射電磁信號，該無源諧振電路包括晶體振蕩器，該晶體振蕩器具有隨著井下環境的狀態改變而改變的諧振頻率；

根據響應于鉆孔的井下環境狀態而變化的諧振頻率，調制電磁信號；以及

接收反射的經調制的電磁信號。