ЗАБОЙНАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Российский патент 2004 года по МПК E21B47/12 

Предлагаемое решение относится к системам каротажа в процессе бурения с электромагнитным каналом связи.

Предлагаемая область применения: бурение горизонтальных скважин.

Известна забойная телеметрическая система с электромагнитным каналом связи, в которой скважинный передатчик установлен в верхней части бурильной колонны, а связь передатчика со скважинным модулем и блоком питания осуществляется по каротажному кабелю (патент 2140539 РФ, МПК Е 21 В 47/12).

Известна забойная телеметрическая система с электромагнитным каналом связи, в которой электрический разделитель выполнен в виде отдельного переводника, устанавливаемого над забойным двигателем, блок питания и измерительные модули размещены внутри бурильной колонны, а электрическая связь между блоком питания, измерительным модулем и электродами передающего устройства выполнена в виде проводов, размещенных в металлических трубах, гибких в радиальном направлении (патент 2105880 РФ, МПК Е 21 В 47/12).

Известна забойная телеметрическая система, содержащая размещенный внутри кожуха генератор с устройством для его крепления и установленные после него электрический разделитель и немагнитную вставку, внутри которой смонтирована скважинная аппаратура. Скважинная аппаратура соединена с генератором и электродами передатчика кабельной секцией (ПМ 15585 РФ, МПК Е 21 В47/02 - прототип).

Известным конструкциям забойных телеметрических систем свойственен один недостаток: нетехнологичность конструкции и протяженные проводные линии связи, требующие дополнительной защиты, что резко снижает надежность систем.

Цель изобретения: упрощение электрической связи между узлами системы.

Забойная телеметрическая система содержит корпус с электрическим разделителем, образующим электроды скважинного передатчика в виде двух переводников, размещенные внутри корпуса генератор с устройством крепления и электронный блок в защитном контейнере с центратором. Предлагается защитный контейнер соединить с генератором через диэлектрическую вставку, а электроды передатчика электрически соединить с выходом электронного блока соответственно через центратор и защитный контейнер, и устройство крепления и генератор.

Дополнительно предлагается верхний конец диэлектрической вставки расположить не ниже нижнего конца электрического разделителя, а нижний конец диэлектрической вставки - не выше верхнего конца электрического разделителя.

Соединение генератора и защитного контейнера с диэлектрической вставкой гидравлически должно быть связано с внутренней полостью генератора.

На чертеже изображена забойная телеметрическая система: 1 - верхний переводник; 2 - нижний переводник; 3 - электрический разделитель; 4 - диэлектрическая вставка; 5 - генератор; 6 - устройство крепления; 7 - электрический разъем; 8 - защитный контейнер; 9 - центратор.

Корпус телесистемы разделен слоем диэлектрика - электрического разделителя 3 и образует верхний переводник 1 и нижний переводник 2, служащие одновременно электродами электрического диполя скважинного передатчика системы. В верхней части корпуса телесистемы с помощью устройства крепления 6 установлен генератор 5, к нижнему торцу которого присоединен защитный контейнер 8 с установленным в нем электронным блоком (на чертеже не выделен) и зафиксированный в нижнем переводнике 2 центратором 9. Между генератором 5 и защитным контейнером 8 размещена диэлектрическая вставка 4, а электрическую связь между генератором 5 и электронным блоком осуществляют благодаря электрическому разъему 7. Поскольку электрический разделитель 3 и диэлектрическая вставка 4 образуют единый блок, изолирующий верхнюю часть забойной телесистемы от нижней ее части, то во избежание возникновения короткого замыкания между внутренней частью телесистемы и ее корпусом по промывочной жидкости желательно, чтобы разделитель 3 и диэлектрическая вставка 4 хотя бы частично перекрывали друг друга по уровню. В защитном контейнере 8 для обеспечения условий работоспособности электроники телесистемы поддерживается давление, близкое к атмосферному, а в генераторе 5 давление, близкое к давлению окружающей среды, т.е. к скважинному. Для исключения воздействия указанного перепада давления на диэлектрическую вставку 4 место соединения генератора 5 и защитного контейнера 8 с проложенной между ними диэлектрической вставкой 4 с внутренней стороны гидравлически соединено с внутренней полостью генератора 5, т.е. слой изоляции проложен со стороны внутренней полости генератора 5.

Напряжение питания, вырабатываемое в процессе работы генератором 5, по проводам через электрический разъем 7 поступает в электронный блок, размещенный в защитном контейнере 8. Электронный блок управляет процессом измерения скважинных параметров и процессом передачи их на поверхность. Информация, измеренная скважинными датчиками по команде электронного блока, преобразуется в последнем в форму, удобную для передачи на поверхность, и подается на электроды скважинного передатчика - переводники 1 и 2. Закодированный сигнал на верхний переводник 1 подают через электрический разъем 7 по генератору 5 и устройству крепления 6, а напряжение на нижний переводник 2 - по защитному контейнеру 8 и центратору 9. Диэлектрическая вставка 4 изолирует при этом генератор 5 от защитного контейнера 8, сохраняя механический контакт между ними.

Предлагаемое построение забойной телеметрической системы позволяет реализовать компактную, простую, надежную, технологичную систему и избежать протяженных, ненадежных магистральных линий связи.

Изобретение относится к области бурения и может быть использовано для передачи информации в процессе бурения. Забойная телеметрическая система содержит корпус с электрическим разделителем, образующим электроды скважинного передатчика в виде двух переводников, и размещенные внутри корпуса генератор с устройством крепления и электронный блок в защитном контейнере с центратором. Защитный контейнер соединен с генератором через диэлектрическую вставку. Электроды передатчика электрически соединены с выходом электронного блока соответственно через центратор и защитный контейнер электронного блока и устройство крепления и генератор. Соединение генератора и защитного контейнера электронного блока с диэлектрической вставкой может быть гидравлически связано с внутренней полостью генератора. Диэлектрическая вставка и электрический разделитель должны хотя бы частично перекрывать друг друга по уровню, для чего верхний конец диэлектрической вставки расположен не ниже нижнего конца электрического разделителя, а нижний конец диэлектрической вставки расположен не выше верхнего конца электрического разделителя. Изобретение позволяет упростить электрическую связь между узлами системы. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Забойная телеметрическая система, содержащая корпус с электрическим разделителем, образующим электроды скважинного передатчика в виде двух переводников, размещенные внутри корпуса генератор с устройством крепления и электронный блок в защитном контейнере с центратором, отличающаяся тем, что защитный контейнер соединен с генератором через диэлектрическую вставку, а электроды передатчика электрически соединены с выходом электронного блока соответственно через центратор и защитный контейнер электронного блока, и устройство крепления и генератор.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что верхний конец диэлектрической вставки расположен не ниже нижнего конца электрического разделителя, а нижний конец диэлектрической вставки расположен не выше верхнего конца электрического разделителя.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединение генератора и защитного контейнера электронного блока с диэлектрической вставкой гидравлически связано с внутренней полостью генератора.