钻柱通信系统、部件和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109899059A(43)申请公布日2019.06.18(21)申请号201910159856.6(22)申请日2013.01.04(30)优先权数据61/583,5912012.01.05US13/733,0972013.01.02US(62)分案原申请数据201310001524.82013.01.04(71)申请人默林科技股份有限公司地址美国华盛顿州(72)发明人艾伯特·周洛茨·林(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人麦善勇张天舒(51)Int.Cl.E21B47/13(2012.01)权利要求书6页说明书31页附图19页(54)发明名称钻柱通信系统、部件和方法(57)摘要本发明描述了一种钻柱通信系统、部件和方法。井上收发器可以以一定的功率将信号耦合至钻柱上，该功率可以大于并且在一些实施例中总是大于针对井下信号的可选择功率。可以使用井上收发器的最大井上传输功率重新开始从钻机至地下工具的通信。程序可以建立针对钻柱信号的新的一组传输参数从而建立钻机和地下工具之间的通信。该系统可以包括接收激活/禁用状态控制的电磁定位信号的地面步行定位器。响应于定位信号衰减，重新配置命令可以修改定位信号。井上收发器和井下收发器可以自动地修改井下信号的至少一个参数。井上接收器可以将补偿响应施加于传送信号以补偿钻柱信道传递函数。CN109899059ACN109899059A权利要求书1/6页1.一种钻柱通信系统，其使用了从钻机延伸至地下工具的钻柱作为电导体以提供所述钻机与所述地下工具之间的通信，所述系统包括：井上收发器，其位于所述钻机处并且包括井上发射器，所述井上发射器以井上传输功率将井上信号耦合至所述钻柱上以便传输至所述地下工具；以及井下收发器，其位于井下靠近所述地下工具并且包括井下发射器，所述井下发射器以井下传输功率将井下信号耦合至所述钻柱上以便传输至所述钻机的所述钻柱上，所述井下传输功率能够在井下功率传输范围内进行选择，并且所述井上传输功率总是大于在所述井下功率传输范围内的任何选定的井下传输功率。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述井下收发器包括电池，以提供所述井下传输功率，并且所述电池至少在所述选定的井下传输功率上施加了上限。3.根据权利要求2所述的系统，其中，最大井下传输功率不超过5瓦特。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述井上收发器配置成至少以最大井上发射器功率开始与所述井下收发器的通信。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述最大井上发射器功率形成井上发射器功率范围的功率上限。6.一种用于操作钻柱通信系统的方法，所述钻柱通信系统使用了从钻机延伸至地下工具的钻柱作为电导体以提供所述钻机与所述地下工具之间的通信，所述方法包括：配置所述钻机处的井上收发器，所述井上收发器包括井上发射器，所述井上发射器以井上传输功率将井上信号耦合至所述钻柱上以便传输至所述地下工具；将井下收发器布置在井下靠近所述地下工具，所述井下收发器包括井下发射器；以及以井下传输功率将井下信号从所述井下发射器耦合至所述钻柱上以便传输至所述钻机的所述钻柱上，所述井下传输功率能够在井下功率传输范围内进行选择，并且所述井上传输功率总是大于任何选定的井下传输功率。7.一种用于操作钻柱通信系统的方法，所述钻柱通信系统使用了从钻机延伸至地下工具的钻柱作为电导体以提供所述钻机与所述地下工具之间的通信，所述方法包括：响应于利用当前一组传输参数从所述地下工具传输至所述钻柱上的井下信号的接收的耗损，使用井上收发器以所述井上收发器的最大井上传输功率重新开始从所述钻机至所述地下工具的通信以将井上重新开始的信号耦合至所述地下工具；以及基于来自所述地下工具对所述井上重新开始的信号的响应，进入程序以针对所述井下信号和所述井上信号中的至少一个建立新的一组传输参数，以在其后建立所述钻机和所述地下工具之间的通信。8.根据权利要求7所述的方法，其包括，作为所述重新开始的信号的一部分，指示所述井下收发器以最大井下传输功率作出响应。9.根据权利要求7所述的方法，其包括配置所述井下收发器以最大井下传输功率对所述重新开始的信号作出响应。10.一种钻柱通信系统，其使用了从钻机延伸至地下工具的钻柱作为电导体以提供所述钻机与所述地下工具之间的通信，所述系统包括：井上收发器，其位于所述钻机处并且包括井上发射器，所述井上发射器以井上传输功率将井上信号耦合至所述钻柱上以便传输至所述地下工具；2CN109899059A权利要求书2/6页井下收发器，其位于井下靠近所述地下工具并且包括井下发射器，所述井下发射器以井下传输功率将井下信号耦合至所述钻柱上以便传输至所述钻机的所述钻柱上并且发出具有至少一个可选择操作