评估井筒遥测系统技术方案

本发明专利技术公开评估井筒遥测系统。多个评估信号串联传输至布置在井筒中的井筒遥测系统的多个串联连接的部件。每个部件可由多个评估信号中相应的一个来进行寻址。响应于串联传输多个评估信号，到多个部件的多个通信链路基于对多个评估信号的相应的多个响应来进行评估。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及井筒遥测系统。
技术介绍
井筒遥测系统用来在井筒表面处的系统(例如，计算机系统)与定位在井筒内的边远位置处的井下工具之间交换例如电力、命令、通信信号(或其组合)。信号用来执行包括例如给井下工具的操作供电、和在井下位置与表面之间进行通信(例如，由工具收集的)信息的操作。可实现井筒遥测系统，例如像有线钻杆井筒遥测系统、电磁井筒遥测系统、声学井筒遥测系统或包括联接至传感器以便传输信号的收发器的井筒遥测系统。在有线钻杆遥测系统中，形成钻柱的钻杆设置有能够在表面处的计算机系统与井下工具之间传递信号的电子器件。为了达到此目的，此类系统可包括形成延伸通过钻柱的通信链路的缆线。转发器(或信号转发器)可布置在沿缆线长度的所选位置处。每个转发器适于接收并再传输在任一方向上沿钻柱进行通信的信号，例如以便在井下工具处提供足够的信号振幅。井筒遥测系统的质量可受在系统中实现的转发器的质量的影响。【附图说明】图1示出包括可寻址部件的示例性井筒遥测系统。图2示出由评估计算机系统和可寻址部件交换的示例性通信信号。图3为用于评估可寻址部件的示例性过程的流程图。图4为用于评估可寻址部件的示例性过程的流程图。图5示出由评估计算机系统和可寻址部件交换的另一示例性通信。图6示出由评估计算机系统和可寻址部件交换的另一示例性通信。在各图中，类似的参考符号指示类似的元件。【具体实施方式】本公开描述了评估井筒遥测系统，例如包括可寻址部件的遥测系统。井筒遥测系统包括信号传输部件以便传输信号，例如，电磁信号、光信号、声信号、压力信号。使用信号传输部件、流体流调制部件和其他相似部件，井筒遥测系统在地表面与井筒中的井下位置之间进行通信，例如以便将由测井工具(例如，随钻测量(MWD)工具、随钻测井(LWD)工具、或其他合适的工具)进行的测量传送至表面。某些井筒遥测系统(例如，有线钻杆遥测系统)可包括串联布置在井筒中的多个可寻址部件。可寻址部件可接收、再传输并响应在井筒中在任一方向上(即，井上或井下)进行通信的信号。井筒遥测系统的操作可取决于包括于系统中的每个可寻址部件的性能，并且如果系统中的一个或多个部件受到损害(例如，出现故障或没有像预期那样操作)，那么系统可能无法操作或操作受到损害。在没有关于系统中的哪个可寻址部件受到损害的信息的情况下，可能需要将所有的可寻址部件从井筒移除以便进行修理。本公开描述了用来评估包括于井筒遥测系统中的每个可寻址部件，当遥测系统在井筒中时，用来识别受到损害的可寻址部件的技术。在将所有的可寻址部件从井筒移除之前，早期识别受到损害的可寻址部件或在两个可寻址部件之间的受到损害的连接可节约钻井时间。例如，在识别受到损害的可寻址部件或连接之后，需要将一连串的可寻址部件从井筒移除，以便仅仅确定受到损害的可寻址部件的位置。此外，以下描述的各种实现方式也允许通过减轻在可寻址部件处的传输瓶颈来优化井筒遥测系统。操作者可根据至少一个标准(例如，功率消耗水平和/或数据速率)以可寻址部件的优化性能配置来对其加以配置，通过替换故障部件、将通信部件隔开一定间隔以更适当地用于良好设计来最大化数据吞吐量，和/或最小化总体功率消耗。当利用电池用于电源时，操作者可能想要配置/操作各种实现方式，以便在维持数据吞吐量要求的同时减少至少一个部件的电池消耗。在其他实现方式中，操作者可能想要在维持最小的数据吞吐量要求的同时延伸特定数目的部件在测量深度上的可及范围。各种实现方式允许操作者实时接收描述故障或限制的井下位置的信息。因此，在钻探或纳入井中时，这些实现方式早早就提供给操作者校正或调整系统的机会，并且从而最小化在井筒中时的非生产时间。为了识别故障可寻址部件，可实现和/或利用在本文描述的除时域反射法(TDR)之外或替代其的各种实现方式图1示出包括多个可寻址部件(例如，转发器)的示例性井筒遥测系统。井筒环境100包括井筒102，在所述井筒102中柱106(例如，钻柱)例如由钻机103悬挂。柱106可包括(例如，使用螺丝扣或其他方式的)端到端联接的多段钻杆。柱106可包括附接至布置在井筒102内的下端的工具104。例如，工具104可为附接至钻柱的端部的、例如包括钻头和用于钻探的其他部件的底孔组件。柱106可包括靠近工具104的测井仪器108。例如，测井仪器108为在钻探工具钻探通过地下地层以延伸井筒102时收集数据(例如，伽玛数据、方向数据或方位角数据、电阻率数据和其他合适的数据)的MWD工具和/或LWD工具。数据描述了例如井筒102的位置和被钻探以延伸井筒102的地下地层。包括多个可寻址部件(例如，串联连接的转发器)的井筒遥测系统112布置在井筒102中。可寻址部件包括例如第一可寻址部件110a、第二可寻址部件110b、第三可寻址部件110c和其他可寻址部件(未示出)。井筒遥测系统112包括连接多个可寻址部件的多个通信链路。井筒遥测系统112也可包括柱中间设备，例如，传感器或由井筒遥测系统112操作的其他设备。可寻址部件通过通信链路从串联的井下可寻址部件接收数据，并且通过另一通信链路将数据传输至串联的井上可寻址部件，并且反之亦然。每个可寻址部件可包括接收器和发射器，以便通过在相邻的可寻址部件之间的通信链路来接收和再传输命令和/或数据。为了接收，一些可寻址部件实现方式可包括以下的任何子集或组合:用来接收在钻井液内的调制的压力的传感器(例如，应变仪、压电石英)、用于接收调制的声学通信的声学传感器(例如，麦克风)、接收至少一个频率的光的光敏二极管、和/或接收从偏远位置施加的调制的电压电势的第一电触点(例如，管状外壳及陶瓷垫圈)。为了传输，任何所述实现方式还可包括以下的任何子集或组合:与所述流体内的钻井液调制电压接触的阀(例如，定子及转子)、用于产生声学通信的声学致动器(例如，压电陶瓷)、发出光线(例如，与光纤股接触的激光)的发光二极管(LED)和/或施加调制的电压电势的第二电触点，所述第二电触点与有助于在(例如，铜线、在岩石地层内的孔隙空间内具有非零盐度的水的岩石地层)内进行电流传播的媒介接触。其他的实现方式还可包括被配置来给所述接收器和/或发射器供电的至少一个电池。在随钻测量(MWD)中，泥浆脉冲、电磁应用或声学应用(或它们中的两者或更多的组合)、多个可寻址部件可机械地紧固至多个钻杆区段。所述机械紧固可包括在至少一个端部上的旋狞型“凹”螺纹紧固件，以便接收钻杆的第一区段的“凸”螺纹对应部分。其他的实现方式还可包括带“凸”螺纹的对应部分，以便插进钻杆的第二区段的带“凹”螺纹的对应部分中。优选的实现方式可包括被配置来以串联的方式将钻杆的第一区段连接至钻杆的第二区段的一个带“凸”螺纹的端部和一个带“凹”螺纹的端部。一些系统实现方式可使用多个所述可寻址部件。由于钻杆区段类似地被配置(即一个“凸”部和一个“凹”部)为在通过钻机井架降低至井筒中时以串联方式紧固，因而一个“凸”螺纹配置和一个“凹”螺纹配置可为优选的实现方式。在有线线路应用中，多个可寻址部件可机械地紧固至多个用电缆连接的区段。在不受限制的情况下，机械紧固件也可使用类似的带螺纹的“凸/凹”配置的形式。因此，有线线路系统实现方式可包括以串联方式连接的可寻址部件，在这种情况下，在两个可寻址部件之间具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于评估井筒遥测系统的计算机实现的方法，所述方法包括：将多个评估信号串联传输至布置在井筒中的井筒遥测系统的多个串联连接的部件，每个部件可由所述多个评估信号中相应的一个来进行寻址；以及响应于串联传输所述多个评估信号，基于对所述多个评估信号的相应的多个响应，评估到所述多个部件的多个通信链路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·杜德利，V·斯托尔普曼，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US