专利名称：钻孔遥测的方法和系统的制作方法
技术领域：
本公开一般涉及在涉及地层的勘查中进行钻孔遥测的方法和系统。更具体地说， 本文公开的一些方面针对利用有选择地发送信息的多方案遥测系统在井下工具与表面系统之间传输数据，以便提高数据传送的可靠性，尤其在像钻孔测井那样的困难环境下的方法和系统。
背景技术：
地球物理性质数据的准确和快速收集和分配是成功勘探和生产石油资源的关键。 根据像在钻井中收集的电和核性质那样的数据，以便声音通过地层的传播，地球物理学家作出可用在作出许多重要作业决策中的分析。该分析包括一口井是否有可能生产油气，是否在现有井附近钻附加井，和是否放弃一口不产油的井的确定。除了本领域的普通技术人员已知的应用之外，本文所述类型的测量也可用在CO2 封存、甲烷水合物沉积层的开发、储水层和地热监测、地震监测、和用于储层描绘的监测的领域中。地球物理学家也可以使用钻井数据来选择井中放套管的地方和决定如何对井打孔以刺激油气流动。收集钻井地球物理性质的一种方法是通过测井。在测井时，在电力线缆，即，钢缆(wireline)上将测井工具(也常称为探测器)下放到钻井中。测井工具是可以，例如，收集电数据、通过周围地层传播的声波波形、或放射性计数的电动测量设备。通常将这些测量转换成数字形式，并且在钢缆上传输它们。经过钢缆线缆将数据从钻孔测井工具传输到数据获取系统的系统被称为钢缆遥测系统。除了在本文所述那种类型的钻孔中已知存在的极端条件之外，典型的钻孔遥测系统工作在像高温、由于长线缆长度引起的高失真在表面和/或井下接收器上低信噪比 (SNR)那样的极端条件下。在钢缆钻孔遥测系统中，井下遥测盒收集从与其连接的一个或多个测量工具发送的数据，并且通过测井线缆将井下数据传输到表面获取系统。取决于工具串组合和钻井条件，可以生成几种类型的噪声，它们往往对数据的传送和井下遥测系统的性能产生负面影响。斯伦贝谢(Schlumberger)技术公司通常拥有的美国专利第5，838，727号公开了一种钢缆遥测系统。这种钢缆遥测系统使用单个载波频率将数据从测井工具传输到表面计算机。钢缆线缆主要是针对机械性质设计的。现代的油井可能钻到超过30，000英尺的深度。线缆必须能够承受测井工具的重量和长线缆本身的重量产生的张力。如上所述，为了提高和观察石油和天然气沉积层的开采，记录和监测钻孔已经做了很多年。在钻孔的测井中，进行地下测量的一种方法包括将一个或多个工具附在与表面系统连接的钢缆上。然后，通过钢缆将这些工具下放到钻孔中，并且一边进行测量一边通过钻孔抽回到表面(“测井”)。钢缆通常是具有有限数据传输能力的导电线缆。类似地，利用一般也附在电力线缆上的永久传感器建立永久监测系统。由于更高分辨率的传感器、更快的测井速度、和可用于单根钢缆绳的附加工具，对钢缆测井工具和永久监测系统具有更高数据速率的需求正迅速增加。作为需要更高数据速率的后果，引起了像数据质量变差那样的数据传输问题。因此，希望使信噪比(SNR)得到提高地在井下与表面工具之间传送数据，以便不损害传送数据的质量。从上文中可明显看出，需要改善井下遥测系统中的数据传输，并且拥有更适合特定钻孔条件和井下参数以便传送井下数据的遥测系统。

发明内容
本文的公开可以满足上述需要和其它需要的至少一些。鉴于上面讨论的背景技术、和在钻孔遥测的领域中已知的其它因素，本申请人认识到，需要以可靠、有效的方式在井下工具与表面系统之间传输数据的方法和系统。这样，本申请人认识到，需要可以克服， 或至少部分克服在钻孔遥测的传统方法和系统，尤其，利用基于单种、固定遥测方案的调制解调器的钻孔遥测系统中固有的缺点的技术。本申请人认识到，可以在钻孔遥测系统中利用多方案遥测技术来解决经过钢缆型线缆传输数据时引起的像低信噪比(SNR)那样的问题。“井下工具”和“钻孔系统”广义地用于指用在地下环境中的任何工具或系统，包括测井工具、成像工具、声学工具、永久监测工具、和组合工具，但不局限于这些。本文公开的方面包括与沿着盘管、或线缆、钢缆、钢丝、 有线钻杆、或具有遥测能力的任何其它适当井下部署机构附着的多个设备组合的钻孔通信系统。就本公开而言，当使用术语“钢缆”、“钻杆”、“线缆”、“钢丝”或“盘管或输送工具”的任何一个时，应该理解为可以不偏离本发明的精神和范围地与本公开一起使用上面提及的部署机构，或任何其它适当等效机构的任何一个。在一些方面中，本公开讲述了使用多方案遥测系统来推导在利用，例如，钢缆线缆的钻孔环境下数据的改进、有效传输。本申请人认识到，多方案调制解调技术可以有利地被修改成用于利用，例如，现有数据遥测线缆系统的钻孔环境下的数据遥测应用，以便提供利用当前可用技术和系统不可能达到的数据传输结果。本文公开的方法和系统指向包含为部署在横穿地层的钻孔中而配置或设计的工具的钻孔遥测系统。在本公开的一些实施例中，所述工具包含井下遥测模块；表面遥测模块；为经过一个或多个数据通信信道传送数据而配置或设计的井下模块与表面模块之间的数据链路；以及为利用根据至少一个井下参数从预定多种遥测方案中选择的遥测方案在井下与表面模块之间传送数据而配置或设计的多方案调制解调器。在本文的一些方面中，所述数据链路经由钢缆线缆在表面模块与井下模块之间传送数据。在另外的其它实施例中，所述钢缆线缆可以包含7根导体的七芯线缆。所述钢缆线缆可以将电力提供给井下工具。所述井下遥测模块可以与配置成处在钻孔中的时候进行测量的至少一个工具连接，和所述数据链路可以配置或设计成将数据传递给所述工具或传递来自所述工具的数据。提供了一种钻孔遥测的方法，其包含在横穿地层的钻孔中将工具部署在至少一个深度上。所述工具包含井下遥测模块，和经过所述井下遥测模块与表面遥测模块之间的数据链路传送数据。所述数据链路可以包含一个或多个数据通信信道。所述数据通过根据至少一个井下参数从预定多种遥测方案中选择一种遥测方案来传送。在一些实施例中，所述井下遥测模块和所述表面遥测模块的至少一种包含为选择至少一种遥测方案而配置或设计的多方案调制解调器。在其它实施例中，所述多方案调制解调器可以配置或设计成自动和/或手动选择至少一种遥测方案。在本公开的一些方面中，所述多方案调制解调器可以配置或设计成根据信道条件和/或数据速率选择两种遥测方案之一。在本公开的某些实施例中，可以根据至少一个井下参数从多种解调/解调方案中选择至少一种遥测方案。在本公开的另一个实施例中，配置成在横穿地层的钻孔中部署在至少一个深度上的工具包含多个往返舱。所述往返舱包含多个井下工具和至少一个井下遥测盒，每个井下工具被配置或设计成经由井下遥测控制器，通过相关接口组件与所述至少一个井下遥测盒数据通信。所述井下遥测控制器至少通过第一和第二遥测方案可操作地与表面系统连接， 和所述遥测控制器被配置或设计成在所述至少第一和第二遥测方案之间作出选择以便与所述表面系统进行数据传送。本公开的一些方面提供了一种钻孔遥测的方法。所述方法包含在横穿地层的钻孔中将工具部署在至少一个深度上，所述工具包含井下遥测模块；利用所述井下遥测模块获取地层信息；将所述信息发送给井下遥测控制器；根据至少一个井下参数选择多种遥测方案之一；以及利用所选遥测方案经过所述井下遥测控制器与表面遥测模块之间的数据链路传送数据。在本公开的某些方面中，所述多种遥测方案包括不同调制和解调方案。在其它方面中，所述选择可以无需用户介入地自动进行。在本文的另外其它方面中，所述多种遥测方案包括不同工作带宽。在进一步的方面中，所述多种遥测方案包括铜线、无线或光遥测。在本公开的另外进一步方面中，所述多种遥测方案包括使用七芯线缆中的不同导体对。在本文的一些实施例中，所述多种遥测方案包括不同工具同步方案。在本文公开的进一步实施例中，所述多种遥测方案包括输送AC(交流)或DC(直流)电力和/或传输电信号的不同模式。在另外的进一步实施例中，所述多种遥测方案包括基于与其它井下测量工具兼容性的不同操作连接。在本文公开的还有进一步实施例中，所述多种遥测方案包括基于工具总线类型和每个井下测量工具之间的连接的不同操作连接。在一些实施例中，本公开提供了一种在钻孔遥测中提高信噪比(SNR)的方法。所述方法包含经过井下遥测模块与表面遥测模块之间的至少一条数据链路传送数据，所述数据链路包含多种数据遥测方案；根据至少一个井下参数选择所述多种遥测方案之一；以及利用所选遥测方案经过所述数据链路传送数据，其中所选遥测方案降低传送数据中的噪声，以便提高接收数据的信噪比(SNI )。另外的优点和新的特征将在如下的描述中给出，或本领域的普通技术人员可以通过阅读本文的材料或实践本文所述的原理获知。本文所述的一些优点可以通过阐述在权利要求书中的手段获得。


附图例示了一些实施例，它们是本说明书的组成部分。与如下描述一起，这些图形展示和说明了本发明的一些原理。图1是让钻孔横穿地层的典型井场的示意性表示；图2示意性地例示了按照本文所述的原理监测地层的本公开的一种示范性钻孔遥测系统；图3是按照本公开的一个实施例的带有井下遥测盒的一种钻孔系统的示意性描绘；图4是按照本公开利用带有多模式调制解调器的钻孔自适应遥测系统进行下行链路和上行链路钻孔遥测的一种配置的一种示范性示意性描绘；图5是按照本公开在钻孔遥测中利用双遥测方案系统的数据链路的一种配置的另一种示范性示意性描绘；图6是按照本文所述的原理的用于数据通信的七芯线缆的剖面图的示意性描绘； 以及图7是按照本公开的数据通信的一种可能方法的流程图。在所有图形中，相同标号和描述表示类似、但未必相同的元件。虽然本文所述的原理易受各种变体和可替代形式影响，但在图形中通过例子示出了并将在本文中详细描述一些特定实施例。但是，应该明白，本发明无意局限于所公开的特定形式。相反，本发明包括在所附权利要求书的范围之内的所有变体、等效物和可替代物。
具体实施例方式下面描述本发明的例示性实施例和方面。当然，应该懂得，在开发任何这样的实际实施例时，为了达到开发者的特定目标，必须作出随实现而变、像服从系统相关和商业相关约束那样的许多实现特有决定。此外，应该懂得，这样的开发努力可能既复杂又费时，虽然如此，但仍然是从本公开中受益的本领域普通技术人员承担的日常工作。在整个说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“一个方面”、“方面” 或“一些方面”意味着结合该实施例或方面所述的特定特征、结构、方法或特点包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中的各个地方出现短语“在一个实施例中”，或 “在实施例中”或“在一些实施例中”未必都指同一实施例。而且，在一个或多个实施例中可以以任何适当方式组合这些特定特征、结构、方法或特点。词汇“包括”和“含有”具有与词汇“包含”相同的含义。此外，创新的方面在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，特意明确地将详细描述之后的权利要求书纳入这个详细描述中，每项权利要求独自代表本发明的一个独立实施例。在钻孔的测井中，进行地下测量的一种方法包含将一个或多个工具与连接至表面系统的线缆连接。这样，除了需要数据遥测的本领域普通技术人员已知的应用之外，本公开还设想像钢缆、边钻探边测井、边钻探边测量、永久和/或半永久监测、生产测井、CO2和储水层监测、地震监测那样的应用。然后，将工具下放到钻孔中，和然后一边进行测量一边通过钻孔抽回到表面(“测井”)。线缆往往含有多根导体，例如，在技术上称为七芯线缆的7根导体线缆是常见的。线缆的导体从表面将电力提供给工具，并且提供使电信号在工具与表面系统之间传递的路线。这些信号是，例如，从表面系统传送到工具的工具控制信号、和从工具传递到表面系统的工具操作信号和数据。正如在整个说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“井下”指的是地下环境， 尤其在钻井中，譬如，在油田勘探和开发、储油层和储水层的管理、像(X)2那样的物质的封存、和地热应用的领域中。术语“遥测方案”指的是用于井下工具与表面之间的数据传输的任何技术或方法。这样，遥测方案包括用在将井下部件与表面链接中的所有仪器和软件，例如，可以按所希望的或必需的那样组合硬件、软件和/或混合硬件-软件设备以提供所希望数据链路。参照图1，图1示出了井场的示意性描绘以及钻孔横穿的地层的剖面的图形表示。 地下系统100在包括所有相关仪器和监测系统的表面上包括井仪器102。此外，显示在表面上的是描绘成振动车辆的表面源104。多条直线106旨在表示通过地层行进产生可以被井下传感器阵列感测到的地震数据的激发或地震振动。本系统和方法可以用于记录地震数据以便进行地层108的地震勘查。本文的一些方面也可以用于在生产期间通过监测来自各种地层、区域和地带的地震数据控制和监测作业。在监测能力方面，本文的公开可以用于优化井的生产。钻孔110的位置可以策略地根据可以事先获得的已知地震勘查数据来设置。希望钻井的最佳位置是这样的，即可以获得感兴趣的地层的地震数据的最佳记录。一旦建好钻井，就可以将钢缆(线缆)112、盘管或其它输送工具从线轴上放出，通过沿着钢缆112放置了多个传感器阵列的钻井向下延伸。此外，应该注意，也可以一边建钻井一边放入地震传感器附在上面的钢缆。本文所述的原理可以永久性地部署，以便连续进行生产井监测，或可以临时性地部署，以便进行地下地震勘查，然后撤回。永久部署使生产井作业能够得到连续监测。一旦钢缆和多个传感器阵列都处在适当位置，就可以收集地震数据。如果在井上停止生产，或由于一些其它原因，不再需要地震监测，可以撤回系统，重新用在其它地方。注意，本文为了描述实施例给出的示范性系统只是为了使这些装置和方法得到例示和易于理解的目的。本文所示和所述的实例不应该理解为以某种方式对权利要求书的范围施加限制。在图2中示出了一种可能钻孔遥测系统的示意图。所示的系统包含通常处在表面上的表面获取模块或表面调制解调器(DTM)、线缆C、处在工具串头上的井下调制解调器 (DTC)，该工具串包括许多井下工具Tl，T2，...，每个井下工具都包含经由工具总线与DTC 通信的各自接口组件IP1，IP2,...。这种系统被配置成沿着相反方向，即，从工具经由各自IP和FTB到DTC，然后经过线缆到DTM的方向(“上行链路”)、和从DTM经过相同路径到 DTC和工具的反方向(“下行链路”)管理数据流。该系统的主要目的是提供从工具到表面的通信路径，以便可以在表面处理和分析正在使用的工具获取的数据。由于钢缆线缆的电局限性，例如，信噪比(SNR)可以负面影响数据速率。人们希望提供克服与钻孔遥测系统相联系的信噪比(SNR)和其它噪声问题的系统和方法。图3是按照本公开的原理的井下系统200的示意性描绘。该系统200包括与表面遥测单元204电通信或作为表面遥测单元204的一部分的表面数据获取单元202。表面遥测单元204可以是也可以不是光遥测模块。表面遥测单元204包括多方案调制解调器206。表面遥测单元204可操作地与线缆208，例如，铜缆或单根光纤连接。线缆接口 208提供表面遥测单元204与井下遥测盒210之间的通信链路。井下遥测盒210是系统200的一部分，并包括井下多方案调制解调器212。井下遥测盒210可以可操作地与井下电动工具总线(未示出)连接。井下电动工具总线提供井下遥测盒210与一个或多个井下工具(一般描绘成井下数据获取系统214) 之间的电通信链路。井下工具每一个都可以含有测量钻井中的某些参数的一个或多个传感器、和发送和接收数据的收发器。图3的井下遥测系统可以是混合光电装置，该混合光电装置可以利用井下部件 (光遥测盒、井下工具)与表面数据获取单元之间的宽带宽光纤接口地在井下使用标准电遥测和传感器技术。现在描述表面数据获取单元与井下工具(描绘成井下数据获取系统214)之一之间的通信和数据传送。将来自数据获取单元202的电子下行命令电力地发送给表面遥测单元204。表面遥测单元204的下行链路调制器调制该电子下行命令，经由接口 207将它传输到井下遥测盒210。下行链路解调器解调该信号，并且井下遥测盒210沿着井下工具接收信号的井下电动工具总线(未示出)传输解调电子信号。类似地，将来自井下工具的上行链路数据经由井下电动工具总线往井上方向传输到井下遥测盒210，在井下遥测盒210上被上行链路调制器调制，并经由接口 208往井上方向传输到表面遥测单元204。井下工具的传感器可能提供模拟信号。因此，按照本公开的一些方面，如果希望或有必要，每个井下工具或在井下工具与上行链路和下行链路调制器/ 解调器之间的任何地方可以包括模数转换器。因此，将来自传感器的模拟信号转换成数字信号，并由表面的上行链路调制器调制数字信号。图4示意性地示出了依照本公开的一种示范性遥测系统300。该系统的基本功能部分包含表面遥测模块或调制解调器302、线缆304和井下遥测盒或调制解调器306。在一个可能实施例中，表面遥测调制解调器302是针对一个或多个数据通信信道配置或设计的，第一信道具有与线缆模式#T1相联系的调制/解调方案#1，而第二信道具有与测井线缆304的线缆模式#T2相联系的调制/解调方案#2。井下遥测盒或调制解调器306同样配置。在图4中，该系统可以针对下行链路和上行链路数据传送来配置。尽管在图4中描绘了三个信道，但可以设想，另外的信道也可以用于本文所述的目的。在使用时，通过数据通信信道将信号从表面遥测模块302传递到井下遥测盒306， 然后将它们从井下遥测盒306传递到工具串308中的各种工具。如图4所示，遥测系统300可以包括一个或多个井下测量工具，除了通常在本文所述那种类型的井下感测操作期间获取的数据之外，可以从一个或多个井下测量工具中获取与地层、钻孔、工具本身、泥浆性质有关的各种类型信息。然后，可以将获得的数据传输到井下遥测盒306，井下遥测盒306可以将信息优先化并可以应用最佳调制，以便错误率最小地通过像测井线缆304那样的长输送工具将信息输送到表面获取系统302。另外，可以使用错误检验和重新传输方案来保证无损数据传输。相同的机制和技术也可以应用于从表达到井下的数据传输，即，下行链路数据。在一个示范性实施例中，按照本文所述的原理，表面获取系统302和/或井下遥测盒306也可以选择哪种遥测方案最适合在表面系统与井下系统之间传输信息。这样，本公开设想可以根据包括如下，但不局限于这些的几个因素选择遥测方案
-由像钻孔温度和压强那样的钻孔条件引起的噪声；泥浆特点；测井操作期间的冲击和振动；输送工具导体的配置，即，线缆模式；由其它井下测量工具，或由表面系统或由其它有效电子设备产生的噪声；电磁噪声；以及影响遥测系统的其它电噪声源。-像频率特性；持续时间，例如，噪音可能随时间而变；振幅/功率那样的噪声性质；以及负面影响遥测系统的数据传输的其它噪声性质。-由于井下盒和输送工具系统的老化，由于气体、流体或残渣的破坏性污染，由于冲击、钻孔压强和钻孔温度，以及由于引起井下和表面部件的性能恶化的其它因素而恶化的电子设备/部件的性能。本公开进一步设想可以通过基于预定准则的自动选择从预定个遥测方案中选择， 或可以通过用户输入选择遥测方案。例如，可以想像，可以提供根据某些钻孔和/或系统参数条件得到满足，在预定遥测方案之间自动选择的混合软件/硬件调制解调器。可替代的是，用户可以根据在初始训练序列期间从遥测系统中导出的信息设置适当遥测方案。在按照本公开的一个可能实施例中，在部署了井下工具系统之后，在加电/训练序列期间，可以根据已知信号的传输检验遥测系统的SNR质量，以确定井下数据通信参数。 这样，可以根据钻孔条件评估遥测盒或调制解调器的性能，并且可以根据评估结果自动或手动地作出适当选择，以便与作业要求一致地实现数据传输。如前所述，本公开设想能够， 例如，通过从多种遥测方案中选择适合作业条件的遥测方案，适应像温度、维护、老化那样的井下参数和/或工具/线缆条件的多方案调制解调器的设计或配置。作为基于本文公开的原理的一种可能钻孔遥测系统，如图5所示，可以利用像斯伦贝谢增强型数字遥测系统(EDTQ方案和基于增强型数字遥测盒(EDTC)的斯伦贝谢数字遥测系统(DTS)方案那样的两种遥测方案。该系统可以包括如下系统切换序列1.对工具串加电。例如，默认模式遥测方案可以使用T5(用于上行链路)和Τ7线缆模式。2.表面系统通过测量训练或已知测试信号获取线缆和井下接收器状态和条件。3.根据如下选择适当遥测方案-如果默认方案不能建立如通过，例如，所测信噪比确定的可靠遥测链路，系统建议选择其它方案，或改变系统参数，例如，减小或增加遥测带宽，增大或减小增益，降低数据速率等。-如果需要特定线缆模式，例如，Τ7用于其它目的，或由于故障而不能使用，使得不能利用默认方案，则可以将遥测方案切换到只工作在其它线缆模式，例如，Τ5上的那种遥测方案。这种决定可以在上面的步骤1中作出。4.利用所选遥测方案运行系统。5.如果在操作期间遇到步骤3中的预定参数，则可以重复上面过程。借助于本文讨论的原理，可以设计或配置自适应钻孔遥测系统，它具有选择最适合遥测方案，以便与如上所述的不同类型噪声源、钻孔条件等相适应的能力。可以设想，按照本公开的遥测方案可以有许多种，并且可能相差很大。例如，遥测方案可能随调制和解调方案的类型、表面获取系统的类型和/或使用的井下遥测盒的类型而不同。另一方面，像， 例如，铜线、无线或光遥测那样，遥测方案可能因测井线缆包含的物理介质而不同。其它遥测方案可以包括自适应地取决于像SNR性质或线缆性能那样的某些条件，使用可用于线缆 10的全部或部分带宽。此外，按照本公开的遥测方案可以包括使用，例如，七芯线缆中的不同导体对的线缆模式选择。例如，如图6所描绘，根据井下参数，可以选择导体对2，3，5，6，S卩，所谓的T5 模式，或可以选择导体7和保护层，即，所谓的T7模式。本公开设想的进一步遥测方案、或方案的变体包括，但不局限于-基于，例如，包括全球定位系统(GPS)的表面系统与井下工具之间；每个井下测量工具之间；以及多个相隔一段距离钻孔中的井下工具之间的时钟同步考虑；以及与井下数据通信有关的其它因素的遥测方案；-向井上或向井下输送AC或DC电力和发送电信号的不同方式要求的遥测方案。-和与其它井下测量工具的连接兼容性有关的遥测方案。-与工具总线类型和每个井下测量工具之间的连接类型有关的遥测方案。在描绘在图5中的进一步示范性实施例中，可以提供通过将下行链路通信，即，从表面到井下链路、和上行链路通信，即，从井下到表面链路细分成如下方案在适当输送工具 404上发送和接收数据的两种遥测方案方案#1 在不止一种线缆模式上使用离散多音(DMT)调制解调器的频分双工 (FDD)；以及方案#2 在单种线缆模式上将QAM(正交调幅)用于上行链路传输和将双相标记调制解调器用于下行链路传输的时分双工(TDD)。在图5的示范性实施例中，方案#1可以将离散多音(DMT)调制和解调用于其上行链路和下行链路两者。在方案#1中，通过将各自频带专用于每条传输路径，可以将任何线缆模式用于上行链路和下行链路数据传输。另一方面，方案#2可以将QAM调制和解调用于其上行链路和将双相标记调制和解调用于其下行链路。注意，这些调制/解调方法，即，QAM 或双相仅仅作为例子给出，它们可以随其它通信方法而不同。在方案#2中，可以将健壮线缆模式用于以时分方式切换上行链路和下行链路传输的数据传输。可以设想，方案#1将提供较高的数据速率。但是，取决于使用的特定线缆模式和连接在线缆下面的特定工具串，方案#1的下行链路信号可能易受噪声影响。在这种情况下，按照本实施例的遥测系统400可以配置或设计成带有可以自动选择的多方案调制解调器或控制器，或可替代地，用户可以手动切换遥测系统，以便使用更健壮和可能更能克服差信道条件的方案#2。图7是描绘利用按照本公开的多方案遥测系统的一种可能数据遥测技术的流程图。为了最佳地说明本发明的原理及其实际应用，本文选择和描述了一些实施例和方面。前面的描述旨在使本领域的普通技术人员能够最佳地利用本文描述在各种实施例以及适合设想的特定使用的各种变体中的原理。本发明的范围由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种钻孔遥测系统，包含为部署在横穿地层的钻孔中而配置或设计的工具，所述工具包含井下遥测模块；表面遥测模块；以及为经过一个或多个数据通信信道传送数据而配置或设计的井下模块与表面模块之间的数据链路，其中，所述系统被配置或设计成利用根据至少一个井下参数从多种遥测方案中选择的至少一种遥测方案传送数据。
2.如权利要求1所述的遥测系统，其中，所述井下遥测模块和所述表面遥测模块的至少一种包含配置或设计成选择至少一种遥测方案的多方案调制解调器。
3.如权利要求2所述的遥测系统，其中，所述多方案调制解调器被配置或设计成自动选择至少一种遥测方案。
4.如权利要求2所述的遥测系统，其中，所述多方案调制解调器被配置或设计成手动选择至少一种遥测方案。
5.如权利要求2所述的遥测系统，其中，所述多方案调制解调器被配置或设计成根据信道条件选择两种遥测方案之一。
6.如权利要求2所述的遥测系统，其中，所述多方案调制解调器被配置或设计成根据数据速率选择两种遥测方案之一。
7.如权利要求1所述的遥测系统，其中，根据至少一个井下参数从多种调制/解调方案中选择至少一种遥测方案。
8.如权利要求1所述的遥测系统，其中，所述数据链路经由钢缆线缆在表面模块与井下模块之间传送数据。
9.如权利要求8所述的遥测系统，其中，所述钢缆线缆包含7根导体的七芯线缆。
10.如权利要求8所述的遥测系统，其中，所述钢缆线缆还将电力提供给井下工具。
11.如权利要求1所述的遥测系统，其中，所述井下遥测模块与配置成处在钻孔中的时候进行测量的至少一个工具连接，所述数据链路被配置或设计成将数据传递给所述工具和传递来自所述工具的数据。
12.一种配置成在横穿地层的钻孔中部署在至少一个深度上的工具，包含 多个往返舱，所述往返舱包含多个井下工具和至少一个井下遥测盒，每个井下工具被配置或设计成经由井下遥测控制器，通过相关接口组件与所述至少一个井下遥测盒数据通信，其中，所述井下遥测控制器至少通过第一和第二遥测方案可操作地与表面系统连接，和所述遥测控制器被配置或设计成在所述至少第一和第二遥测方案之间作出选择以便与所述表面系统进行数据传送。
13.一种钻孔遥测的方法，包含在横穿地层的钻孔中将工具部署在至少一个深度上，所述工具包含井下遥测模块；利用井下测量工具获取地层信息；将所述信息发送给井下遥测控制器；根据至少一个井下参数选择多种遥测方案之一；以及利用所选遥测方案经过所述井下遥测模块与表面遥测模块之间的数据链路传送数据。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括不同调制和解调方案。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述选择无需用户介入地自动进行。
16.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括不同工作带宽。
17.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括铜线、无线或光遥测。
18.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括使用七芯线缆中的不同导体对。
19.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括不同工具同步方案。
20.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括输送AC或DC电力和/或传输电信号的不同模式。
21.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括基于与其它井下测量工具兼容性的不同操作连接。
22.如权利要求13所述的方法，其中，所述多种遥测方案包括基于工具总线类型和每个井下测量工具之间的连接的不同操作连接。
23.一种在钻孔遥测中提高信噪比(SNR)的方法，包含经过井下遥测模块与表面遥测模块之间的至少一条数据链路传送数据，所述数据链路包含多种数据遥测方案；基于至少一个井下参数选择所述多种遥测方案之一；以及利用所选遥测方案经过所述数据链路传送数据，其中所选遥测方案降低传送数据中的噪声，以便提高接收数据的信噪比(SNR)。
全文摘要
一种利用为部署在横穿地层的钻孔中而配置或设计的工具进行钻孔遥测的方法和系统。该工具包含井下遥测模块；表面遥测模块；以及为利用根据至少一个井下参数从多种遥测方案中选择的遥测方案，经过一个或多个数据通信信道传送数据而配置或设计的井下模块与表面模块之间的数据链路。
文档编号G01V1/40GK102369461SQ201080015593
公开日2012年3月7日 申请日期2010年2月4日 优先权日2009年2月5日
发明者D.桑托索, N．维拉辛格, T.特汉, 中之内基宏, 小林有一 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司