Устройство для передачи информации с забоя скважины с использованием гальванического канала связи

Устройство для передачи информации с забоя скважины с использованием гальванического канала связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Л И C А Н И Е (ii) 438778

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.12.72 (21) 1856155/22-3 с присоединением заявки № (32) П р и ор и тет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 24.01.75 (51) М. Кл. Е 21b 47/12

G 08с 19/00

Государственный комитет

Соеетв Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.398:622.24

j ;\ (72 ) Авторы изобретения Л. Ф. Куликовский, В. А. Бражников, Б. А. Грачев, Г. М. Кузнецов и Б. А. Иванов (71) Заявители Специальное проектно-конструкторское бюро «Нефтегазпромавтоматика» и Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ЗАБОЯ

СКВА)КИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО

КАНАЛА СВЯЗИ

Изобретение относится к устройствам телеконтроля забойных параметров в процессе бурения нефтяных и газовых скважин.

Известны устройства для передачи информации с забоя скважины с использованием гальванического канала связи, содержащие турбину, силовой блок, который соединен кабелем с верхним и нижним участками колонны бурильных труб, и преобразователь забойной информации, расположенный под изолятором-разделителем.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что силовой блок расположен в верхней части колонны бурильных труб и выполнен в виде основного и вспомогательного генераторов, причем выход последнего через фильтр нижних частот совместно с кабелем преобразовательного блока, пропущенным через тоководы разделителя, подключен ко входу фильтра высоких частот, выход которого соединен с модулятором, связанным с выходным усилителем мощности. Это позволяет повысить дальность передачи.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Бурильная труба гальванически разделена посредством изолятора-разделителя 1 на верхний и нижний участки 2 и 3. В нижнем участке бурильного инструмента 3 смонтирован информационный блок 4, в котором размещены преобразователь 5 забойной информации в электрический сигнал, его выходная и питающая цепи, которые соответственно через фильтры 6 и 7 верхних и нижних частот и че5 рез разъем 8 соединены с помощью кабеля 9, смонтированного в полости нижнего участка бурильной трубы 3, с дополнительным проходным тоководом 10, которым снабжен изолятор-разделитель 1.

10 В верхней части 2 бурильной трубы смонтирован силовой блок 11, в котором размещены турбина 12, вал которой через узел 13 ввода оборотов сочленен с основным и вспомогательным генераторами 14 и 15 постоянного

15 тока. Выход вспомогательного генератора 15 тока через фильтр 16 нижних частот подключен через дополнительный токовод 10 изолятора-разделителя 1 к верхнему концу одножильного кабеля 9 и через фильтр 17 верхних

20 частот — к выходу модулятора 18, а его выход — к выходу усилителя 19 мощности, цепь питания которого подключена к основному генератору 14.

Устройство работает следующим образом.

25 Измеряемый забойный параметр, например осевое усилие на долото, преобразуется преобразователем 5 забойной информации в электрический сигнал, который через фильтр 6 верхних частот по одножильному кабелю 9, IO смонтированному в нижнем участке 3 буриоь438778

20

30

40

50

Составитель А. Назаретова

Техред Т. Курилко

Редактор С. Титова

Корректоры: Л. Котова и Т. Хворова

Заказ 3651/2 Изд, № 148 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2 ной трубы, и дополнительный проходной токовод 10, которым снабжен изолятор-разделитель 1, поступает на вход фильтра 17 верхних частот, где отфильтровывается от посторонних шумов и поступает на вход модулятора 18. Промодулированный информационный сигнал, усиленный усилителем 19, поступает через токовод 20 на устройство ввода, представляющее собой нижний участок 3 бурильной трубы с волновым сопротивлением zI, равным волновому сопротивлению линии связи z, которой являегся верхний участок 2 бурильной трубы. В результате создается электромагнитное поле, цилиндрическая составляющая которого, распространяясь вдоль линии связи, достигает дневной поверхности и принимается приемной аппаратурой. Благодаря значительному снижению сопротивления нижнего участка 3 бурильной трубы за счет значительного увеличения его длины в 3 — 3,5 раза увеличивается дальность передачи при прочих равных условиях. Питание модулятора

18, усилителя мощности 19, преобразователя

5 забойной информации в электрический сигнал осуществляется от вспомогательного генератора 15 тока через фильтры 16 и 7, что обеспечивает разделение питающего тока от информационного сигнала совместно с фильтрами 17 и 6. Питание усилителя мощности осуществляется от мощного основного генератора 14 тока.

Генераторы 14 и 15 сочленены с турбиной

12 посредством узла 13 ввода оборотов, обеспечивающего герметичность внутренней полости силового блока 11, в котором смонтированы элементы схемы.

Выполнение конструкции передающего устройства из двух блоков 4 и 11, электрически связанных между собой одножильным кабелем 9, позволило значительно удлинить нижнюю часть 3 бурильной трубы, что обеспечивает хорошее согласование ее волнового сопротивления с волновым сопротивлением линии связи, которой является верхняя часть 2 бурильных труб. Применение частотного уплотнения позволяет использовать одножильный кабель и дополнительный проходной Ioковод 10, что упрощает в целом конструкцию.

Предмет изобретения

Устройство для передачи информации с забоя скважины с использованием гальванического канала связи, содержащее турбину, силовой блок, который соединен кабелем с верхним и нижним участками колонны бурильных труб, и преобразователь забойной информации, расположенный под изолятором-разделителем, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью повышения дальности передачи, силовой блок расположен в верхней части колонны бурильных труб и выполнен в виде основного и вспо5 могательного генераторов, причем выход последнего через фильтр нижних частот совместно с кабелем преобразовательного блока, пропущенным через тоководы разделителя, подключен ко входу фильтра высоких частот, вы10 ход которого соединен с модулятором, связанным с выходным усилителем мощности.

+)