[发明专利]与多个井下模块通信的遥测子系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及使用遥测子系统来在与局部电源相关联的多个井下模块之间进行通信。

背景技术

为了完成井，在井眼中执行各种井下操作。这样的操作的示例包括发射射孔枪来在周围的地层中形成射孔、设定封隔器、启动阀、从传感器收集测量数据等。与用各种井下模块执行这样的操作相关联的问题是有效与这样的井下模块通信的能力。

典型的布置包括：表面控制器，所述表面控制器能够使用压力脉冲信号来控制各种井下模块的操作。启动井下模块的可选技术包括利用液压启动或者机械启动的技术。

发明内容

通常，根据一个实施例，用于井眼中的系统包括：多个模块，所述模块用于在井眼中定位并包括各接口，并与局部电源相关联，在所述局部电源处，多个模块配置成在井眼中执行预定的井下任务。遥测子系统能够使得在所述多个模块中的至少两个之间能够通信，在所述多个模块处，所述多个模块中的至少两个之间的通信允许两个模块中的一个影响两个模块中另外一个的操作。

其他或者可选特征将从下述的说明书、附图和权利要求变得显而易见。

附图说明

图1A显示了根据一个实施例、布置在井中的下井仪器柱。

图1B是图1A的下井仪器柱中的承载器结构的横截面视图。

图2是根据一个实施例的所述模块的布置的框图。

图3是根据另一实施例的模块的布置的框图。

具体实施方式

在下述说明中，说明各种细节来提供对本发明的理解。但是，普通技术人员将理解的是，本发明可以在没有这些细节的情况下实施，且从所描述的实施例的多种变化或者修改是可能的。

如此处所使用，指定给定点或者元件之上或者之下的相对位置的术语“之上”和“之下”；“上”和“下”；“上部”和“下部”；“向上地”和“向下地”以及其他术语用在该说明书中来更清楚地描述本发明的一些实施例。但是当应用到偏斜或者水平的井中的设备和方法时，如果合适，这样的术语可以指的是左到右、右到左或者对角关系。

根据一些实施例，将接口电路添加到井下模块(定位在井眼中)以允许井下模块之间相互通信，以及允许井下模块与表面控制器通信，所述表面控制器安置在地表处。井下模块是这样的模块，所述模块在井眼中执行井下任务。井下模块远程提供电力——换言之，井下模块包括各局部电源或者与各局部电源相关联。局部电源的一个示例是电池。局部电源与从地表(例如在电缆之上)所提供的电源不同。局部电源使得电动井下模块即使在没有功率从地表供给到井下模块的情况下也能操作。

通过接口电路在井下模块之间通信通过“遥测子系统”来发生，所述遥测子系统可以包括互连所述接口电路的线，或者可选地，遥测子系统可以包括例如路由器、开关或者其他遥测电路的部件，从而使得在接口电路之间能够通信。在井下模块之间通信的能力允许一个井下模块将信息通信到另一井下模块(在所述另一井下模块处，所述信息可以包括数据或者命令)。在井下模块之间通信信息允许井下模块的操作受到来自另一井下模块的信息的影响。这样，表面控制器不总是涉及与井下模块相关联的活动。同样，一个井下模块可以在另一井下模块上调节其操作。

这样，存在两个通信体制。第一个通信体制是在井下模块之间。第二个体制是从表面到井下模块和/或从井下模块到表面。

图1A显示了示例下井仪器柱，所述下井仪器柱包括承载在承载器结构104(例如套管或者管)上的下井仪(tool)102。所述下井仪器柱与套管106一致地布置在井眼100中。所述下井仪102包括遥测子系统108，所述遥测子系统108允许下井仪102与表面控制器110通信，所述表面控制器110安置在地表112处，井眼100从所述地表112延伸。表面控制器110主要用于遥测，且可以与钻机泵分开，所述钻机泵可用于产生压力脉冲信号，所述压力脉冲信号向井下发射。表面控制器110和钻机泵中的每个可以统称为“表面设备”。所述承载器结构104可以是布线套管或者布线管，其中导电体(例如图1B中的导体130)嵌入到套管或者管的壁中。导体130可以沿着套管或者管的纵向长度延伸。所嵌入的导体使得在表面控制器110和遥测子系统108之间能够通信。在可选的实施中，遥测子系统108可以与表面控制器110(或者是例如钻机泵的其他表面设备)使用无线技术(例如用电磁(EM)信号、声信号、压力脉冲信号、电感耦合等)通信。在再一实施方式中，遥测子系统108可以在包括容纳在管中的光纤的链路上通信。