[發明專利]鉆柱適配器以及地埋信號耦合方法

在審

• 申請號: 201280015145.8
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN104040108A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 艾伯特·W·周;本杰明·約翰·梅代羅斯
• 申請（專利權）人: 默林科技股份有限公司
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

相關申請

本申請與名稱為“INGROUND?DRILL?STRING?HOUSING?AND?METHOD?FOR?SIGNAL?COUPLING（地埋鉆柱殼體和信號耦合方法）”的美國專利申請（律師檔案號為No.DCI-57）有關，該美國專利申請與本申請共享申請日且其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本申請整體涉及地埋操作，尤其涉及用于將電信號電磁耦合到導電的鉆柱上以在鉆柱上生成相應的電信號的系統、裝置和方法。

背景技術

通常，例如鉆探以形成鉆孔、隨后出于安裝公用事業管線的目的而對鉆孔進行鉸孔、鉆孔測繪等地埋操作使用從地上鉆機延伸的導電鉆柱。現有技術包括使用導電鉆柱作為電導體以起到將數據信號從地埋工具電傳導到鉆機的作用的實例。周圍的土地本身用作信號返回路徑，以用于檢測鉆機處的信號。這種類型的系統通常稱為鉆探測量同時進行的MWD系統。然而，本發明的申請人認識到存在對MWD系統進行改進的需求。

現有技術的前述實例以及與其相關的局限性旨在示例說明而非窮舉。本領域技術人員在閱讀說明書和研究附圖之后容易理解到現有技術的其它局限性。

發明內容

結合意在示范和示例說明而非限制范圍的系統、工具和方法描述和說明下面的實施例及其方案。在各實施例中，減少或消除了一個或多個上述問題，而其它實施例涉及其它改進。

一般地，將裝置和相關方法用于使地埋工具移動穿入區域中的地面的系統。該系統包括鉆機和鉆柱，鉆柱在地埋工具和鉆機之間延伸并且被構造為從鉆機延伸和縮回。鉆柱由多個導電鉆管段構成，每個導電鉆管段均包括段長度而且各導電鉆管段被構造為一個接頭與所述地埋工具可移除地附接并且在形成于所述鉆管段中的相鄰鉆管段之間的其它接頭處可拆除地彼此附接在一起，以使所述鉆柱包括多個接頭以幫助所述鉆柱一次延伸和縮回一個段長度。在公開的一個方案中，耦合適配器包括適配器主體，當所述鉆柱延伸時，所述適配器主體可移除地插入到一個所述接頭中從而隨后形成所述鉆柱的一部分。所述耦合適配器包括一種如下設備：用于接收由所述地埋工具生成的數據信號且將所述數據信號作為電信號電磁耦合到所述適配器主體和從所述適配器延伸到所述鉆機的所述鉆柱的一部分上，以使形成所述鉆柱的所述部分的所述鉆管段中的至少一些相協作而用作將所述數據信號運載到所述鉆機上的電導體。

在公開的另一方案中，布置地埋變流器來在一對電導體上接收由所述地埋工具生成的數據信號并且用于將所述數據信號作為電信號電磁耦合到從所述地埋工具延伸到所述鉆機處的所述鉆柱的至少一部分上，以使形成所述鉆柱的所述部分的所述鉆管段中的至少一些相協作而用作將所述數據信號運載到所述鉆機的電導體，所述變流器和所述一對電導體保持與所述鉆柱電隔離。

在公開的另一方案中，描述了與使地埋工具在地埋操作過程中移動穿入區域中的地面的系統結合使用的方法和相關裝置。所述系統包括鉆機和鉆柱，所述鉆柱在所述地埋工具和所述鉆機之間延伸并且被構造為從所述鉆機延伸和縮回。所述鉆柱由多個導電鉆管段構成，每個導電鉆管段均包括段長度而且各導電鉆管段被構造為一個接頭與所述地埋工具可移除地附接并且在形成于所述鉆管段中的相鄰鉆管段之間的其它接頭處可拆除地彼此附接在一起，以使所述鉆柱包括多個接頭以幫助所述鉆柱一次延伸和縮回一個段長度。裝置和相關方法涉及被構造為用于地埋操作的電子器件封裝件。變流器被構造為與所述鉆柱感應耦合通信并且通過利用所述鉆柱作為電導體而在所述鉆柱上提供所述電子器件封裝件和所述鉆機之間的通信。殼體具有殼體主體，當所述鉆柱延伸時，所述殼體主體可移除地插入一個所述接頭中從而隨后形成所述鉆柱的一部分，并且所述殼體被構造為至少用于接納所述變流器，所述變流器與所述鉆柱感應耦合。支撐設備被構造為將所述變流器彈性地支撐在所述殼體主體上，使得所述變流器至少在一定程度上與殼體響應于所述地埋操作而經受的機械沖擊和振動環境隔離。