Общие принципы организации электромагнитного канала передачи данных

Электромагнитный канал связи основан на создании электрических полей, доходящих до поверхности за счет токов растекания. В качестве одного электрода используется колонна бурильных труб, изолированная вставкой от корпуса низкочастотного генератора, второй электрод является выносным, прижимающимся к стенке скважины на забое. [ 1 ]

Электромагнитный канал связи ЭМКС: используют электромагнитные волны (токи растекания) между изолированным участком колонны бурильных труб и породой. Разработкой телесистем с ЭМКС в России занимаются ВНИИ-геофизических исследований скважин (ВНИИГИС), ВНИИ промысловой и полевой геофизики (ВНИИПГ) и другие. [ 2 ]

Недостаткомэлектромагнитного канала связи является ограничение дальности действия свойствами геологического разреза, зависимость от материала бурильных труб, отсутствие возможности работы в море и в соленосных отложениях. [ 3 ]

Вэлектромагнитном канале связи данные от забойных датчиков передаются в виде электромагнитных импульсов по горной породе и принимаются антенной, углубленной в грунте на некотором расстоянии от буровой. Для системы характерны повышенная (в 1 5 - 3 раза по сравнению с гидравлической) скорость передачи и обработки информации и большое число передаваемых забойных параметров (до 24), независимость от свойств бурового раствора и равномерности подачи насоса. [ 4 ]

Разработку систем сэлектромагнитным каналом связи по породе и колонне бурильных труб (ЭМ-систем) ведут многочисленные фирмы. Фирма Сандиа Лаборатори (США) работает над различными аспектами скважинной телеметрии, касающимися ЭМ-систем и акустических систем. ЭМ-система фирмы Девелко (США) применяется при бурении мелких скважин. Фирма ведет работы по расширению области применения системы, в частности, разрабатывает методы локации стволов при установке передатчика в одном стволе, а приемника-в соседнем, ранее пробуренном. Ведутся исследования по локации забоя скважины с использованием ЭМ-передатчика над долотом и методом триангуляции при наличии нескольких приемников на поверхности. [ 5 ]

Реальная скорость передачи информациигидравлических и электромагнитных каналов связи применяемых в MWD и LWD-системах не превышает 3 - 4 бит / с [2], что явно не достаточно для использования всех преимуществ каротажа в процессе бурения, т.к. полный объем полученной информации может быть извлечен из LWD-системы лишь при подъеме ее на устье скважины. Такого объема информации недостаточно для поддерживания заданного режима бурения и траектории скважины, тем более при использовании расширенного комплекса сква-жинных датчиков. [ 6 ]