[发明专利]用于井下对象的设备、系统和方法以及井或钻井结构

权利要求书

1.一种用于井下对象的设备，该设备包括：

i)方位检测器，该方位检测器被布置为检测所述设备的方位；以及

ii)振动或声源，该振动或声源被布置为根据所述设备的所检测的方位产生振动或声信号，所产生的振动或声信号表示所检测的方位，

其中，所述振动或声源被布置为生成经频率调制的振动或声信号，该经频率调制的振动或声信号对与所检测的方位有关的信息进行编码，其中，频率调制包括：选择与各预定方位对应的一个或一组预定调制频率，其中，所述一组预定调制频率被选择为，使得所述一组预定调制频率中没有成员是所述一组预定调制频率中的任意其他成员的谐波频率。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述方位检测器是三轴加速计。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述加速计检测所述设备相对于重力方向的方位。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述方位检测器包括：一个或更多个偏置可旋转安装的磁块，和被布置为检测偏置磁块的旋转方位的磁检测器。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述方位检测器是相对方位传感器。

6.一种用于井下对象的设备，该设备包括：

密封壳，在该密封壳中含有：

i)方位检测器，该方位检测器被布置为检测所述设备的方位，所述方位检测器还包括自旋体壳体，在该自旋体壳体中具有固定到适当位置的轴承，所述轴承将可旋转轴保持在适当位置，在所述可旋转轴上安装有一个或更多个磁块，所述一个或更多个磁块被布置为相对于所述可旋转轴偏置，使得所述可旋转轴以偏离中心方式延伸通过所述磁块，借此，在使用中偏离中心的磁块在重力作用下以偏心方式旋转，使得其质量的较大部分悬挂在偏离中心的轴的下方，所述方位检测器还包括被布置为检测偏置磁块的旋转方位的磁检测器；

所述密封壳还含有：

ii)振动或声源，该振动或声源被布置为根据所述设备的所检测的方位产生振动或声信号，所产生的振动或声信号表示所检测的方位，在使用中所述振动或声源将所述振动或声信号传递给所述密封壳；以及

iii)控制电路，该控制电路被布置为从所述方位检测器接收方位信号，根据所述方位信号确定所述设备的方位，并且控制所述振动或声源，以便把对所确定的方位进行编码的振动或声信号传递给所述密封壳，从而在所述密封壳外部进行检测。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述振动或声源是脉冲源，该脉冲源以对应于相应一个或更多个所检测的方位的一个或更多个频率来生成振动或声脉冲。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述脉冲源是机电轻敲器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述机电轻敲器是螺线管驱动装置或压电驱动装置。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的设备，所述设备还包括：

夹具，该夹具用于将光纤夹紧到管件或套管，所述方位检测器和所述振动或声源与所述光纤一起共置于所述夹具内。

11.根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制电路包括微处理器。

12.一种分布式声传感器系统，该分布式声传感器系统包括：光纤，该光纤沿着井身设置；和信号处理设备，该信号处理设备被布置为从沿着所述光纤接收光背向散射或反射，并且处理这种背向散射或反射，以确定入射到所述光纤上的振动或声信号，所述光纤与根据前述权利要求中任意一项所述的设备一起并置在沿着所述井身的一个或更多个位置处，来自所述设备的振动或声信号由所述分布式声传感器系统来检测，并且被处理从而确定所述设备的方位。