專利名稱：用于井下儀器之間的通信的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于從地下結(jié)構(gòu)收集數(shù)據(jù)的方法和裝置。具體上，本發(fā)明涉及用于在穿過地下結(jié)構(gòu)的各種井下儀器(downhole tool)之間通信的方法和裝置。
背景技術(shù)：
多年來，采用電纜測井(wireline logging)來提高開采油氣田的能力。在鉆孔測井(borehole logging)中，一種進(jìn)行地下測量的方法包括將一個(gè)或多個(gè)儀器附接到與表面系統(tǒng)連接的電纜上。所述儀器然后通過所述電纜而下降到鉆孔中，然后在進(jìn)行測量的同時(shí)通過所述鉆孔而被拉回表面(測井)。所述電纜經(jīng)常包括多條導(dǎo)線，例如7條導(dǎo)線的“七電纜”。所述電纜的導(dǎo)線從地面向儀器供電，并且為在儀器和表面系統(tǒng)之間通過的電信號提供路徑。所述信號例如可以是從表面系統(tǒng)傳送到儀器的儀器控制信號以及從儀器傳送到表面系統(tǒng)的儀器操作信號。
用于便利在表面系統(tǒng)和儀器之間的通信的常用遙測系統(tǒng)可以包括在表面的遙測模塊(TM)、電纜和在一組儀器(a string of tools)的前端的井下遙測電子線路短節(jié)(Telemetry Cartridge，TC)。每個(gè)井下儀器通常包括井下儀器總線接口(BI)，用于經(jīng)由井下儀器總線(TB)來與TC通信。這種遙測系統(tǒng)被配置成允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上流動從TM到儀器和從儀器到TM。從地下沿著鉆孔向上到TM的通信被稱為“上行鏈路”從TM沿著鉆孔到地下被稱為“下行鏈路”。
在典型的遙測系統(tǒng)中，每個(gè)儀器通過儀器總線向并下遙測電子線路短節(jié)發(fā)送其數(shù)據(jù)。遙測電子線路短節(jié)然后通常經(jīng)由有線電纜(wireline cable)來向遙測模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。雖然這種配置簡化了井下遙測，但是它要求向地下傳送所有的數(shù)據(jù)。因此，在其中期望從一個(gè)井下儀器向另一個(gè)井下儀器傳送數(shù)據(jù)或信號的情況下，通常的遙測配置要求從第一儀器向TC發(fā)送數(shù)據(jù)，從所述TC經(jīng)由上行鏈路而向TM傳送所述數(shù)據(jù)，然后，從所述TM經(jīng)由下行鏈路而通過所述TC向第二儀器回傳所述數(shù)據(jù)。這樣的上下通信所需要的時(shí)間是不足的，特別是在其中TC和TM之間的距離可以較長的深鉆孔的情況下。需要一種用于在鉆孔儀器之間的井下通信的方法。如果這種通信方法與傳統(tǒng)的井下儀器兼容，則這是有益的，其中所述傳統(tǒng)井下儀器被設(shè)計(jì)成通過儀器總線來與井下遙測電子線路短節(jié)通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服上述缺陷和其他缺陷。具體上，本發(fā)明提供了一種在有線儀器之間進(jìn)行井下通信的方法。所述方法包括查看與井下模塊的上行鏈路數(shù)據(jù)流；提取意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)；并且，經(jīng)由下行鏈路數(shù)據(jù)流從井下模塊向意欲的井下儀器發(fā)送任何所提取的意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)。所述意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)不要求在向井下發(fā)送其之前發(fā)送到地面。井下模塊可以是包括井下儀器總線控制器的井下遙測電子線路短節(jié)；包括軟件增強(qiáng)儀器總線接口(SEBI)的井下設(shè)備；或包括擴(kuò)展儀器總線接口(XBI)的井下設(shè)備。在一些實(shí)施例中，所述井下設(shè)備可以是鉆孔儀器。所述方法可以還包括經(jīng)由下行鏈路數(shù)據(jù)流從井下向一組井下儀器發(fā)送意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)，或者將其廣播到所有的井下儀器。
按照另一個(gè)方面，存在一種鉆孔遙測系統(tǒng)，包括地面遙測模塊、井下模塊和在地面和所述模塊之間的復(fù)用數(shù)據(jù)鏈路，能夠在上行鏈路和下行鏈路之間交替地傳送數(shù)據(jù)，在所述上行鏈路中，從所述井下模塊向所述表面模塊傳送數(shù)據(jù)，在所述下行鏈路中，從所述表面模塊向所述井下模塊傳送數(shù)據(jù)；其中，可以通過所述井下模塊來檢查和選擇性地提取所述上行鏈路數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，所述井下模塊可以是包括井下儀器總線控制器的井下遙測電子線路短節(jié)；包括軟件增強(qiáng)儀器總線接口(SEBI)的井下設(shè)備；或包括擴(kuò)展儀器總線接口(XBI)的井下設(shè)備。所述井下模塊可以提取意欲提供給井下儀器的任何上行鏈路數(shù)據(jù)，并且存儲和復(fù)制從上行鏈路向下行鏈路提取的任何上行鏈路數(shù)據(jù)。由所述井下模塊從所述上行鏈路提取的任何數(shù)據(jù)可以在隨后的下行鏈路周期中被發(fā)送到下行鏈路，并且被意欲的井下儀器接收，或者被廣播到一組或全部的井下儀器。
按照另一個(gè)方面，存在一種用于在井下儀器之間的通信的方法，包括從第一井下儀器向井下模塊發(fā)送信號；并且在所述信號到達(dá)地面遙測模塊之前將來自第一井下儀器的所述信號向第二井下儀器中繼。可以通過所述井下模塊來進(jìn)行所述中繼。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，存在一種井下數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，它包括表面遙測系統(tǒng)；井下遙測電子線路短節(jié)，包括井下儀器總線控制器；以及多個(gè)井下儀器；其中，所述井下儀器總線控制器可以被編程來從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取儀器之間的通信(ITC)數(shù)據(jù)，并且可以被編程來向下行鏈路數(shù)據(jù)流復(fù)制所提取的ITC數(shù)據(jù)。所述下行鏈路數(shù)據(jù)流向所述多個(gè)井下儀器的一個(gè)或多個(gè)提供所提取的ITC數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)井下儀器的至少一個(gè)包括擴(kuò)展的儀器總線接口(XBI)，它可以被編程來從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取所述ITC數(shù)據(jù)，并且可以被編程來向下行鏈路數(shù)據(jù)流復(fù)制所提取的ITC數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，存在一種獲取聲音數(shù)據(jù)的方法，包括在上行鏈路數(shù)據(jù)流中發(fā)送啟動信號；當(dāng)所述啟動信號沿井身上行時(shí)在井下模塊提取所述啟動信號；復(fù)制所述啟動信號，并且將其沿著井身下行而發(fā)送到聲音發(fā)送器；按照所述啟動信號來啟動所述聲音儀器；并且接收聲音數(shù)據(jù)。所述方法可以還包括使用由所述井下模塊提取的啟動信號來將聲音數(shù)據(jù)的獲取與聲音儀器的啟動同步?？梢酝ㄟ^聲音接收器來進(jìn)行啟動信號的發(fā)送。所述方法可以包括從上行鏈路提取井徑儀數(shù)據(jù)信號，并且將井徑儀數(shù)據(jù)信號復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流?？梢韵蚵曇舭l(fā)送器和接收器提供所述井徑儀數(shù)據(jù)信號。所述聲音發(fā)送器可以按照所述井徑儀數(shù)據(jù)信號來改變波形數(shù)據(jù)。
按照所述方法的一個(gè)方面，所述意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括從井下聲音接收器向井下聲音發(fā)送器發(fā)送的啟動命令。所述井下儀器總線控制器將所述命令復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流，其中，所述命令可以在隨后的下行鏈路周期中被發(fā)送到所述井下聲音接收器和所述井下聲音發(fā)送器。在一些應(yīng)用中，所述下行鏈路數(shù)據(jù)流可以被分配比表面系統(tǒng)命令更高的優(yōu)先級。因此，井下聲音發(fā)送器可以開始啟動，并且所述接收器在從所述發(fā)送器接收到所述命令后可以同步地開始數(shù)據(jù)獲取。
按照另一個(gè)方面，所述意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括由井徑儀發(fā)送的鉆孔直徑信息。所述井下模塊可以從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取所述鉆孔直徑信息，并且將其復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流。所述鉆孔直徑信息可以經(jīng)由井下模塊而被發(fā)送到聲音接收器，而不用發(fā)送到地面。
所述多種井下儀器之一可以包括聲音接收器，所述多個(gè)井下儀器的另一個(gè)可以是聲音發(fā)送器。啟動信號可以從所述聲音接收器發(fā)送、由所述井下模塊從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取、并且被發(fā)送到所述聲音發(fā)送器以及發(fā)回到所述聲音接收器。因此，可以同步所述聲音發(fā)送器的啟動和所述聲音接收器的接收。而且，所述多種井下儀器之一可以包括井徑儀。鉆孔直徑信息可以從所述井徑儀被發(fā)送、由所述井下模塊從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取、并且被發(fā)送到所述聲音發(fā)送器和接收器。按照一些實(shí)施例，所述井徑儀被布置在所述聲音接收器和所述聲音發(fā)送器之間以便利在所述聲音發(fā)送器和接收器之間的最大距離。所述表面遙測系統(tǒng)可以是遙測模塊，并且所述表面系統(tǒng)可以包括有線電纜。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括由泵儀器、測量儀器或采用儀器在上行鏈路上發(fā)送的信息。井下模塊可以從所述上行鏈路數(shù)據(jù)流提取所述信息以進(jìn)行流體測量，并且將其復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流。所述流體測量信息可以經(jīng)由所述井下模塊而被發(fā)送到流體采樣儀器，而不用發(fā)送到地面。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括命令信息，用于通過牽引機(jī)或定位裝置來進(jìn)行移動或調(diào)整。所述井下模塊可以提取所述信息以協(xié)調(diào)井下儀器的移動或定位，并且將其復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流以由牽引機(jī)或定位裝置接收。然后可以使用經(jīng)由所述井下模塊而發(fā)送的數(shù)據(jù)來移動或定位鉆孔儀器，而不必向地面返回所述信息。
也提供了一種用于在電纜井下儀器之間進(jìn)行通信的方法，包括使用井下模塊來查看上行鏈路數(shù)據(jù)；使用所述井下模塊來提取意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)；并且經(jīng)由所述井下模塊來向一個(gè)或多個(gè)井下儀器發(fā)送所提取的任何數(shù)據(jù)。所提取的數(shù)據(jù)可以在隨后的下行鏈路周期——它可能是下一個(gè)下行鏈路周期——期間與下行鏈路數(shù)據(jù)流一起以高優(yōu)先級被發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)并下儀器。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和新穎特征在隨后的說明中被給出，或者可以由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員通過讀取這些材料和實(shí)踐本發(fā)明而學(xué)習(xí)?？梢酝ㄟ^在所附的權(quán)利要求中所述的手段來獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。


附解了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且是說明書的一部分。與下面的說明一起，附圖演示和說明了本發(fā)明的原理。
圖1A是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有線儀器系統(tǒng)的示意圖。
圖1B是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的有線儀器系統(tǒng)的示意圖。
圖2A-2E是按照本發(fā)明的各個(gè)方面的用于圖解井下通信系統(tǒng)的示意圖。
圖3是按照本發(fā)明的、一種用于便利井下ITC的上行鏈路方法的圖解。
圖4是按照本發(fā)明的、另一種用于便利井下ITC的上行鏈路方法的圖解。
圖5是按照本發(fā)明的將聲音啟動與數(shù)據(jù)獲取同步的方式的圖解。
圖6是可以按照本發(fā)明的一些方面來用于便利井下ITC的軟件方框圖。
圖7是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軟件數(shù)據(jù)流和任務(wù)圖。
圖8是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于便利井下ITC的寫入規(guī)則和數(shù)據(jù)流圖。
圖9是按照本發(fā)明的可以用于寫入ITC消息的一種協(xié)議的圖解。圖9圖解了使用消息的目的地的變址地址來將所述消息寫入到單個(gè)接收器。
圖10是按照本發(fā)明的可以用于寫入ITC同步脈沖的協(xié)議的圖解。圖10圖解了使用變址地址來將同步脈沖寫入到單個(gè)接收器目的地。
在全部附圖中，相同的附圖標(biāo)號和說明指示類似的、但是不必要相同的元件。雖然本發(fā)明容易有各種修改和替代形式，但是已經(jīng)在附圖中通過舉例示出了特定的實(shí)施例，并且將在此詳細(xì)說明它們，但是，應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不意欲限于所公開的特定形式。而是，本發(fā)明要涵蓋落入由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有修改、等同者和替代者。
具體實(shí)施例方式
下面說明本發(fā)明的說明性實(shí)施例和方面。為了簡潔，在本說明書中未說明了所有的特征和實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)前可以理解，在任何這樣的實(shí)際實(shí)施例的發(fā)展中，必須進(jìn)行多種實(shí)現(xiàn)方式特定的判定以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的和商務(wù)相關(guān)聯(lián)的限制，所述特定目標(biāo)在每種實(shí)現(xiàn)方式之間不同。而且，可以理解，這樣的開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，但是對于了解本公開的本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來說仍然是例行的任務(wù)。
本發(fā)明涉及用于在比以往可能的短得多的時(shí)間中便利井下ITC的方法和裝置。在井下儀器之間的通信在此被稱為“儀器之間”的通信，并且包括在井下儀器之間的通信，而不用如以前那樣向和從地面模塊傳送。在此所述的原理便利另外與井下儀器相關(guān)聯(lián)的各種事件的更精確的同步、在命令和響應(yīng)之間的更短時(shí)滯和/或更小的操作開銷。優(yōu)選的是，通過在數(shù)據(jù)對于井下儀器而言仍然是本地的同時(shí)查看在上行鏈路數(shù)據(jù)流中包含的數(shù)據(jù)(包括命令信號)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和裝置。通過在所述數(shù)據(jù)一路傳送到地面之前查看數(shù)據(jù)，可以比先前的系統(tǒng)所允許的快得多地提取、復(fù)制和向意欲的目的地發(fā)送由一個(gè)或多個(gè)井下儀器發(fā)送和意欲提供給其他井下儀器的任何信息。越短的滯后時(shí)段導(dǎo)致更好的測井信息，因此導(dǎo)致更有效的良好操作。在此使用的術(shù)語“提取”或“被提取”表示從來源得出或獲得(例如信息)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，特別是圖1A，其中示出了按照本發(fā)明的原理的井下數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(100)的示意概略圖。所述井下數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(100)包括地面遙測系統(tǒng)或模塊(102)、在圖1A中被示出為井下遙測電子線路短節(jié)(104)的井下模塊和多個(gè)井下儀器。在一些實(shí)施例中，井下遙測電子線路短節(jié)(104)可以包括井下儀器總線控制器(106)，并且所述井下儀器可以包括儀器總線接口(109)、增強(qiáng)的總線接口(111)、軟件增強(qiáng)的總線接口(113)或擴(kuò)展的總線接口(115)。按照圖1A的實(shí)施例，有5個(gè)井下儀器(108-116)。地面遙測系統(tǒng)(102)可以是包括TM的整體地面系統(tǒng)(118)的一部分。諸如復(fù)用的數(shù)據(jù)鏈路電纜(120)之類的有線電纜在地面遙測系統(tǒng)(102)和井下遙測電子線路短節(jié)(104)之間提供功率和通信。井下儀器總線(122)在上行鏈路和下行鏈路兩個(gè)方向上提供井下儀器(108-116)和井下遙測電子線路短節(jié)(104)之間的通信。
雖然典型的井下獲取系統(tǒng)允許上行鏈路和下行鏈路通信，但是迄今，由一個(gè)井下儀器發(fā)送到另一井下儀器的任何數(shù)據(jù)隨著上行鏈路數(shù)據(jù)流一路傳播到遙測模塊(102)，然后一路向下返回意欲的儀器。但是，按照本發(fā)明，諸如包括井下儀器總線控制器(106)的遙測電子線路短節(jié)(104)之類的井下模塊可以查看和提取上行鏈路ITC。如果存在從一個(gè)井下儀器(108-116)發(fā)送并且意欲提供給另一個(gè)井下儀器(108-116)的任何數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)被復(fù)制和發(fā)送到意欲的井下儀器，而不用等待所述數(shù)據(jù)一路傳送到地面和再次向下返回。在隨后的下行鏈路周期、最好是緊隨在其間提取數(shù)據(jù)的上行鏈路周期之后的下一下行鏈路周期，由井下儀器總線控制器(106)發(fā)送任何ITC數(shù)據(jù)。
為了實(shí)現(xiàn)井下ITC(其有效地使得通信儀器可以在沿鉆孔上行和下行的方向上發(fā)送數(shù)據(jù)分組)，可以使用增強(qiáng)的井下儀器總線協(xié)議和井下模塊。所述井下模塊可以包括增強(qiáng)的井下遙測電子線路短節(jié)(EDTC)。所述井下模塊可以包括具有擴(kuò)展的總線接口(XBI)的井下設(shè)備(諸如鉆孔儀器)。XBI可以從上行鏈路和下行鏈路分組接收ITC數(shù)據(jù)，并且可以發(fā)送作為上行鏈路或下行鏈路分組的ITC數(shù)據(jù)。軟件增強(qiáng)總線接口(SEBI)可以僅僅接收在下行鏈路分組中的ITC數(shù)據(jù)，并且可以僅僅發(fā)送在上行鏈路分組中的ITC數(shù)據(jù)。儀器總線接口(BI)或增強(qiáng)的總線接口(EBI)不能發(fā)送ITC數(shù)據(jù)分組，但是也可以接收在下行鏈路分組中的ITC數(shù)據(jù)。因此，具有BI或EBI的井下儀器可以僅僅接收在下行鏈路信號中的ITC數(shù)據(jù)；具有SEBI的井下儀器可以接收在下行鏈路信號中的ITC數(shù)據(jù)，并且可以在上行鏈路信號中發(fā)送ITC數(shù)據(jù)；具有XBI的井下儀器可以接收在上行鏈路和下行鏈路信號中的ITC數(shù)據(jù)，并且可以在上行鏈路和下行鏈路信號中發(fā)送ITC數(shù)據(jù)。具有BI或EBI的井下儀器可以僅僅作為井下ITC的接收器。
參見圖1B，所述圖1B是本發(fā)明的另一實(shí)施例的示意性概覽。所述井下數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(100)包括地面遙測系統(tǒng)(118)和/或模塊(102)、在圖1B中被示出為具有XBI的井下儀器(108’)的井下模塊和多個(gè)井下儀器。所述數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)也可以包括井下遙測電子線路短節(jié)(104)，它包括儀器總線控制器(106)。按照本發(fā)明，所述具有XBI的井下儀器(108’)被編程來提取上行鏈路ITC數(shù)據(jù)。所述井下儀器總線控制器(106)也可以查看上行鏈路數(shù)據(jù)流。如果存在從一個(gè)井下儀器(108’-116)發(fā)送并且意欲提供給另一井下儀器(108’-116)的任何數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)被復(fù)制和發(fā)送到意欲的井下儀器，而不用等待所述數(shù)據(jù)一路傳送到地面和再次向下返回?？梢越?jīng)由具有XBI的井下儀器(108’)或井下儀器總線控制器(106)來在隨后的下行鏈路周期中、最好是緊隨在其間提取所述數(shù)據(jù)的上行鏈路周期之后的下一下行鏈路周期中發(fā)送ITC數(shù)據(jù)。
可以通過本地提取通信并且將它們中繼回它們意欲的目的地而不首先傳送到地面來更快地便利任何ITC。例如，按照圖1A和圖1B的實(shí)施例，井下儀器2(110)可以是聲音接收器，井下儀器5(116)可以是聲音發(fā)送器?？梢栽诼曇艚邮掌?110)和聲音發(fā)送器(116)之間有任何數(shù)量的井下儀器(例如儀器112和114)，以便便利在聲音發(fā)送器和聲音接收器之間的長距離，而不增加儀器組的總長度。在圖1A中所示的配置中，ITC的一個(gè)示例是由聲音接收器(110)向聲音發(fā)送器(116)發(fā)送啟動命令(firing command)。由聲音接收器經(jīng)由上行鏈路1(124)來發(fā)送所述啟動命令信號。但是，取代必須傳送到地面和返回以到達(dá)聲音發(fā)送器(116)，在圖1A中被示出為包括井下儀器總線控制器(106)的井下遙測電子線路短節(jié)(104)的井下模塊監(jiān)控和提取所述啟動命令(或任何其他的ITC數(shù)據(jù))，并且如箭頭(126)所示將其復(fù)制到隨后的下行鏈路，所述下行鏈路按照圖1A是下行鏈路1(128)?；蛘?，諸如包括如圖1B中所示的XBI的井下儀器(108’)之類的井下模塊監(jiān)控和提取啟動命令(或任何其他的ITC數(shù)據(jù))，并且如箭頭(126’)所示將其復(fù)制到隨后的下行鏈路，所述下行鏈路按照圖1B是下行鏈路1(128)，下行鏈路1(128)最好是下一下行鏈路周期。在下行鏈路1(128)的發(fā)送期間，聲音接收器(110)和聲音發(fā)送器(116)接收啟動命令。因此，通過所述啟動命令而很準(zhǔn)確地同步聲音發(fā)送器(116)的啟動和聲音接收器(110)的數(shù)據(jù)獲取，而不用等待所述命令穿過復(fù)用電纜(120)的全部長度。
可以在各種井下儀器(108-116；108’-116)之間傳送其他數(shù)據(jù)，而不用兩次穿過電纜(120)長度的距離。例如，井下儀器4(114)可以是測徑儀。測徑儀(114)產(chǎn)生和發(fā)送鉆孔直徑信息。在典型的配置中，測徑儀(114)向井下遙測電子線路短節(jié)(104)發(fā)送鉆孔直徑信息，并且所述信息將繼續(xù)沿著鉆孔上行到地面，然后沿著鉆孔下行返回。但是，按照本發(fā)明，井下模塊[諸如包括井下儀器總線控制器(106)的井下遙測電子線路短節(jié)(104)]提取經(jīng)由另一個(gè)鏈路——在圖1A中被示出為上行鏈路2(130)——而發(fā)送的鉆孔直徑信息，并且如箭頭(132)所示將其復(fù)制到隨后的下行鏈路，所述下行鏈路按照圖1A是下行鏈路2(134)?；蛘撸鼍履K可以是包括XBI的井下儀器(108’)，它提取經(jīng)由另一個(gè)上行鏈路——在圖1B中被示出為上行鏈路2(130)——而發(fā)送的鉆孔直徑信息，并且如箭頭(132’)所示將其復(fù)制到隨后的下行鏈路，所述下行鏈路按照圖1B是下行鏈路2(134)。鉆孔直徑信息然后被聲音接收器(110)和聲音發(fā)送器(116)發(fā)送和考慮。但是，可以明白，雖然所述啟動命令和鉆孔直徑信息在圖1A和1B中被示出為沿著分離的上行鏈路和下行鏈路發(fā)送，但是不是必定如此?？梢越?jīng)由單個(gè)上行鏈路和/或下行鏈路循環(huán)來發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。
而且，可以明白，如上所述的兩種數(shù)據(jù)類型在本質(zhì)上是例證性的，而不是限定性的?？梢园凑赵诖怂龅脑韥戆l(fā)送、提取和向隨后的下行鏈路復(fù)制任何種類的數(shù)據(jù)——所有這些在井下進(jìn)行?？梢酝ㄟ^按照所討論的原理而提取和沿著鉆孔向下中繼ITC數(shù)據(jù)來迅速地便利在諸如所示的儀器(108-116；108’-116)之類的井下儀器之間的任何ITC。下面參見圖2-10來討論井下ITC的一些進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和示例。
參見圖2A，發(fā)送器在上行鏈路分組中發(fā)送ITC數(shù)據(jù)，EDTC接收它，并且將其在下行鏈路分組中發(fā)回到接收器。只要所述ITC數(shù)據(jù)具有相同的上行鏈路分組格式并且如果下行鏈路ITC數(shù)據(jù)具有與通常的下行鏈路分組相同的格式，則儀器總線協(xié)議兼容性保持。因此，儀器組配置可以是任意的，以便發(fā)送器和接收器儀器可以在另一方的井上或井下，并且仍然在其間通信。參見圖2B，發(fā)送器位于接收器的井下。發(fā)送器發(fā)送作為上行鏈路分組的ITC，并且EDTC接收它和將其作為要接收的下行鏈路分組發(fā)回到接收器。在圖2C中示出了本發(fā)明的另一個(gè)方面。發(fā)送器發(fā)送上行鏈路分組，包括XBI的井下模塊接收所述分組，并且將其作為下行鏈路分組而發(fā)回接收器。圖2D示出了本發(fā)明的另一個(gè)方面。作為發(fā)送器的包括XBI的井下模塊在要由接收器接收的下行鏈路分組中直接發(fā)送ITC數(shù)據(jù)，所述接收器位于發(fā)送器的井下。圖2E示出了本發(fā)明的另一個(gè)方面。發(fā)送器向接收器發(fā)送上行鏈路分組，接收器提取意欲提供給哪個(gè)接收器的數(shù)據(jù)，然后傳送所述上行鏈路分組的剩余部分。
對于上行鏈路，可以使用至少兩種方法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原理。一種方法是將ITC數(shù)據(jù)與通常的上行鏈路分組組合，如圖3中所示。如果ITC較少(即比TB幀速率更低的發(fā)生率)，則如圖3中所示的串聯(lián)的上行鏈路分組可以有效地使用帶寬。這種方法可以被稱為異步發(fā)送。
可以使用的另一種方法是在通常的上行鏈路分組窗口之前對于典型的時(shí)分復(fù)用(TDM)方式的上行鏈路分組發(fā)送設(shè)置單獨(dú)的時(shí)隙，如圖4中所示。如果ITC是普通發(fā)生的(例如以接近或等于TB幀速率的速率發(fā)生的ITC)，圖4的單獨(dú)TDM ITC分組是優(yōu)選的發(fā)送方法。EDTC可以容易地識別和處理所述ITC數(shù)據(jù)，并且這樣的方法被稱為同步發(fā)送。術(shù)語“異步”和“同步”符合IEEE 1394定義。
下行鏈路ITC數(shù)據(jù)最好保持與通常的下行鏈路分組相同的格式，以使得能夠重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)BI。下行鏈路分組的最大分組長度對于EBI是15個(gè)字，而對于BI是8個(gè)字，但是兩者也可以使用或開發(fā)其他的長度。因?yàn)樯闲墟溌贩纸M長度可以大于15個(gè)字，因此在這種情況下，將數(shù)據(jù)細(xì)分以滿足這個(gè)字長度限制。可以由EDTC或包括XBI的井下模塊來進(jìn)行所述細(xì)分(如果有的話)，或者上行鏈路分組可以預(yù)先具有細(xì)分的結(jié)構(gòu)。
按照一些方法，可以規(guī)定規(guī)則以便ITC下行鏈路分組相對于通常的下行鏈路分組具有發(fā)送的優(yōu)先級，因此保證ITC的最大時(shí)滯(maximum latency)。例如，如圖3和4中所示，從發(fā)送到接收的最大時(shí)滯是16毫秒，16毫秒是EFTB的幀速率。
如上所述的、用于上行鏈路發(fā)送的兩種方法中的每一種具有其優(yōu)點(diǎn)。除了如上所述的兩種例證方法之外還可以使用其他方法。當(dāng)考慮用于實(shí)現(xiàn)井下ITC的上行鏈路方法(同步和異步或其他)時(shí)，可以將每個(gè)或全部考慮為不同。如果多種方法具有互補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)，則可以支持多于一種的方法。但是，在一些情況下，僅僅可以選擇一種方法。
例如，考慮在上行鏈路分組中的協(xié)議開銷，所述分組需要6個(gè)字來用于其首標(biāo)和尾部。另外，在兩個(gè)上行鏈路分組之間的間隙需要8個(gè)字。因此，每個(gè)上行鏈路分組的協(xié)議開銷變?yōu)?4個(gè)字。如果總的儀器數(shù)是例如63個(gè)儀器，則總的開銷是882個(gè)字。因此，當(dāng)所述總的儀器數(shù)是63時(shí)，同步上行鏈路方法需要882個(gè)字的開銷。這個(gè)開銷大大地降低了實(shí)際數(shù)據(jù)或有效負(fù)荷的有效帶寬。因此，可以不采用同步上行鏈路通信，以下考慮所述異步方法。
井下模塊可以具有特定的FIFO(先入先出)緩沖器，用于存儲ITC下行鏈路分組。所述緩沖器可以類似于典型的下行鏈路分組緩沖器，它從電纜連接到儀器總線。如果ITC緩沖器存儲一些ITC分組，則可以在通常上行鏈路分組之前在隨后的下行鏈路周期期間(最好是下一個(gè)下行鏈路周期)從地面發(fā)送它們。因此，ITC下行鏈路分組可以具有比通常的下行鏈路分組更高的優(yōu)先級。
如上參見圖1所述，所述ITC使得例如聲音發(fā)送器能夠與其聲音接收器相隔(以便其他儀器位于其間)，并且仍然彼此通信。因此，可以在有效地利用儀器組的長度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)在聲音發(fā)送器和聲音接收器之間的長間隔。而且，通過實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，可以將聲音波形獲取與聲音源啟動精確地同步。在圖5中示出了用于同步聲音啟動和波形獲取的一種方案(類似于圖1A中所示的)。發(fā)送器儀器(聲音接收器)經(jīng)由ITC來發(fā)送啟動觸發(fā)命令。所述命令可以被發(fā)送器(聲音接收器)和接收器(聲音發(fā)送器)接收。在所述命令到達(dá)時(shí)，接收器(聲音發(fā)送器)啟動聲音源，并且發(fā)送器(聲音接收器)開始波形獲取。
SEBI或XBI可以支持ITC的發(fā)送器功能。圖6圖解了按照本發(fā)明的一個(gè)方面的SEBI或XBI方框圖。按照圖6的示例的兩個(gè)主要組件是微處理器(MPU)(736)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)(738)。也可以增加根存儲器(744)以便利在加電后的MPU和FPGA的啟動。使用MPU可以比實(shí)現(xiàn)在FPGA中的數(shù)字電路更有益地執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算。一些功能可能不要求快速處理，并且可以被數(shù)字電路并行地執(zhí)行，但是這樣的功能也可以由MPU來進(jìn)行。因此，SEBI或XBI的一個(gè)方面可以包括將接口功能劃分為兩個(gè)部分。一個(gè)部分可以由FPGA實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗菚r(shí)間限制的，而另一個(gè)部分可以由MPU實(shí)現(xiàn)。通過將所述接口功能劃分為兩個(gè)部分，可以使用較小和較便宜的FPGA，并且MPU比大的FPGA便宜得多。但是，或者，可以不劃分所述接口功能，并且使用更昂貴的FPGA。按照所示出的實(shí)施例，可以由FPGA支持UART(通用異步接收器發(fā)送器)功能以用于診斷目的。因此，操作員可以通過使用專用PC軟件工具將PC連接到一個(gè)端口來查詢MPU的內(nèi)部狀態(tài)，并且檢索FPGA信息。
圖7圖解了當(dāng)劃分接口功能時(shí)的兩個(gè)部分。第一部分是軟件(或固件)部分，第二種部分硬件(或數(shù)字)部分，分別向它們分配MPU和FPGA。這兩個(gè)部分當(dāng)它們主要經(jīng)由SPORT0而彼此通信時(shí)一起工作。按照本實(shí)施例也使用兩個(gè)中斷輸入，以便在FPGA中的一些寄存器被映射到MPU的輸入/輸出存儲空間的同時(shí)，硬件部分能夠向軟件部分通知特定事件。MPU可以通過數(shù)據(jù)總線而從FPGA檢索另外的信息。按照一些方面，MPU在復(fù)位后首先啟動，然后它使用在根存儲器(744，圖6)中存儲的配置數(shù)據(jù)來將FPGA編程。
如上所述，按照本發(fā)明的ITC可以保證從發(fā)送器的數(shù)據(jù)寫入到在接收器的數(shù)據(jù)到達(dá)的最大時(shí)滯。因此，ITC訪問可能引發(fā)一個(gè)規(guī)則。所述規(guī)則可以是必須在下行鏈路周期期間進(jìn)行訪問，如圖8中所示。軟件EBI或XBI提供了輸出信號名稱FRAM。FRAM的低狀態(tài)(750)指示下行鏈路周期。
可以使用來遵循此規(guī)則的一種方法是將EFTB幀連接到應(yīng)用處理器的中斷輸入。當(dāng)檢測出FRAM輸出的下降沿以觸發(fā)中斷時(shí)，這對于應(yīng)用處理器，可以意味著下行鏈路周期的開始。下行鏈路周期的持續(xù)時(shí)間依賴于儀器組配置，但是最小周期一般大于1毫秒。通過EDTC的井下儀器總線控制器來保證最小周期。即使在此最小周期期間，也可以實(shí)現(xiàn)ITC訪問。
可以有許多種類的ITC訪問。下面說明三種訪問，但是可以有任何種類的其他訪問。下面描述的所述三種訪問類型是寫入ITC消息、寫入ITC同步脈沖命令和寫入ITC復(fù)位脈沖。每個(gè)訪問可以具有不同的目的地類型。按照下述的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)訪問類型具有三種目的地類型。按照下述的說明的三種目的地類型是對應(yīng)于下行鏈路分組的“索引”、“分組”和“廣播”類型。對于所述應(yīng)用處理器可以根據(jù)意欲的目的而選擇的每種目的地類型接口命令/響應(yīng)字不同。
圖9圖解了第一訪問類型——使用尋址其目的地的索引采寫入ITC消息——的規(guī)程。當(dāng)所述應(yīng)用期望向單個(gè)接收器發(fā)送一些數(shù)據(jù)時(shí)可以使用這種規(guī)程。所述應(yīng)用處理器發(fā)送包括消息長度和儀器索引的接口命令。當(dāng)SEBI或XBI接收到請求(在圖9中的ITCMSGINDEXWRREQ)時(shí)，它不僅查看是否當(dāng)前時(shí)間是下行鏈路周期，而且查看是否可以以所分配的窗口的形式在隨后的上行鏈路分組上發(fā)送所請求的消息。如果滿足了兩個(gè)條件，則SEBI或XBI向應(yīng)用處理器發(fā)回確認(rèn)(圖9中的ITCMSGINDEXWRACK)。所述應(yīng)用然后向總線接口發(fā)送ITC消息，而不會產(chǎn)生長延遲。在SEBI或XBI接收所有數(shù)據(jù)后，它向所述應(yīng)用發(fā)回ITCMSGWRDONE字。如果如上所述的兩個(gè)條件中的至少一個(gè)沒有被滿足，則SEBI或XBI向應(yīng)用發(fā)回NAK(否定應(yīng)答)。在這種情況下，所述應(yīng)用放棄其請求。
當(dāng)所述應(yīng)用期望同時(shí)向多個(gè)接收器發(fā)送同一數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用ITC的所述分組尋址類型。每個(gè)儀器具有分組地址之一。在當(dāng)前情況下，假定所有的接收器具有相同的分組地址，并且非接收器具有不同的分組地址。當(dāng)所述應(yīng)用期望向在儀器組中的所有儀器發(fā)送某個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，它可以使用ITC的廣播或“全部”尋址類型。如果僅僅要使用廣播消息，則應(yīng)用處理器不必保存每個(gè)接收器或接收器組的地址信息。
圖10圖解了第二種訪問類型——寫入ITC同步脈沖——的規(guī)程?？梢允褂肐TC同步脈沖命令來在接收器側(cè)產(chǎn)生單個(gè)脈沖。在發(fā)送器儀器寫入ITCSYNC(同步)脈沖在EDTC、SEBI或XBI變成SYNC脈沖下行鏈路分組。當(dāng)在接收器儀器接收到它時(shí)，它在被標(biāo)識為SYNP的輸出線上產(chǎn)生脈沖。所述應(yīng)用可以使用所述信號來觀察由任何合適部件輸出的SYNC。所述ITC SYNC脈沖命令像先前的消息通信那樣具有三種目的地類型，它們僅僅在目的地類型(索引、分組、廣播)上不同。如果操作員意欲同步在儀器組中的幾個(gè)儀器，則所述方法之一提供分組尋址或廣播類型的ITC SYNC脈沖，反之提供索引類型的方法。在不同儀器上的SYNC脈沖的接收定時(shí)幾乎是同時(shí)的，因此可以實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的同步。不存在SEBI接口命令的長度字段，并且隨后不發(fā)生數(shù)據(jù)傳送。ACK情況被替換為DONE(已經(jīng)進(jìn)行)情況。
第三種訪問類型、即寫入ITC儀器復(fù)位脈沖在方法上類似于ITC SYNC脈沖。結(jié)果產(chǎn)生的脈沖被示出為接收器儀器的TLRP(儀器復(fù)位脈沖)輸出。但是，可以明白，BI在接收到TLRP分組時(shí)初始化其內(nèi)部數(shù)據(jù)緩沖器。與TLRP脈沖相關(guān)聯(lián)的三種目的地類型包括索引、分組和廣播類型。
存在可能對于應(yīng)用有益的幾條總線接口信息。為了讀取儀器索引和分組地址，XBI或SEBI向應(yīng)用處理器通知儀器地址和分組地址的其當(dāng)前值。所述應(yīng)用處理器可以在任何時(shí)間讀取XBI或SEBI狀態(tài)。由總線接口響應(yīng)每個(gè)訪問或查詢。NAK從不發(fā)生。
已提供前面的說明來僅僅用于說明和描述本發(fā)明和其實(shí)現(xiàn)方式的一些示例。其不意欲是窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限定到所公開的任何精確形式。根據(jù)上述的教程可以進(jìn)行許多修改和改變。選擇和描述所述優(yōu)選方面以便最佳地說明本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用。前述的說明意欲使得本領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員能夠以各種實(shí)施例和方面和以適用于所考慮的特定用途的各種修改形式利用本發(fā)明。本發(fā)明的范圍意欲由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種在有線井下儀器之間進(jìn)行井下通信的方法，包括查看上行鏈路數(shù)據(jù)流；以及提取意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，井下模塊執(zhí)行查看上行鏈路數(shù)據(jù)流的步驟。
3.按照權(quán)利要求1的方法，還包括經(jīng)由下行鏈路數(shù)據(jù)流向意欲的井下儀器發(fā)送從所述上行鏈路數(shù)據(jù)流提取的數(shù)據(jù)。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中，意欲提供給井下儀器的所述數(shù)據(jù)不要求在被發(fā)送到井下之前發(fā)送到地面。
5.按照權(quán)利要求1的方法，還包括經(jīng)由下行鏈路數(shù)據(jù)流向一組井下儀器發(fā)送意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求1的方法，還包括經(jīng)由下行鏈路數(shù)據(jù)流向所有的井下儀器廣播意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中，意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括從井下聲音接收器發(fā)送并且意欲提供給井下聲音發(fā)送器的啟動命令。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其中，在發(fā)送器和接收器接收到所述命令后，所述井下聲音發(fā)送器開始啟動，并且接收器與發(fā)送器的啟動同步地開始數(shù)據(jù)獲取。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其中，意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括由測徑儀發(fā)送的鉆孔直徑信息。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中，井下模塊從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取鉆孔直徑信息，并且將其復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中，經(jīng)由所述井下模塊來聲音發(fā)送器發(fā)送鉆孔直徑信息，而不返回地面。
12.按照權(quán)利要求2的方法，其中，井下模塊是包括井下儀器總線控制器的井下遙測電子線路短節(jié)；包括軟件增強(qiáng)儀器總線接口(SEBI)的井下器件；或包括擴(kuò)展儀器總線接口(XBI)的井下設(shè)備。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中，所述井下設(shè)備是鉆孔儀器。
14.一種井下數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，包括地面遙測模塊；包括井下儀器總線控制器的井下遙測電子線路短節(jié)；以及多個(gè)井下儀器；其中，所述井下儀器總線控制器被編程來提取上行鏈路ITC數(shù)據(jù)。
15.按照權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，所述井下儀器總線控制器被編程來向下行鏈路數(shù)據(jù)流復(fù)制所提取的ITC數(shù)據(jù)。
16.按照權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，所述下行鏈路數(shù)據(jù)流向所述多個(gè)井下儀器的一個(gè)或多個(gè)提供所提取的ITC數(shù)據(jù)。
17.按照權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)井下儀器之一包括聲音接收器，所述多個(gè)井下儀器的另一個(gè)包括聲音發(fā)送器。
18.按照權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中，所述啟動信號被從所述聲音接收器發(fā)送、由所述井下儀器總線控制器從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取、并且被發(fā)送到聲音發(fā)送器。
19.按照權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中，啟動信號也被發(fā)送到聲音接收器，并且通過所提取的啟動信號來同步所述聲音發(fā)送器的啟動和所述聲音接收器的接收。
20.按照權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)井下儀器之一包括測徑儀。
21.按照權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中，鉆孔直徑信息被從測徑儀發(fā)送、由井下儀器總線控制器從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取并且被發(fā)送到聲音發(fā)送器。
22.一種用于獲取聲音數(shù)據(jù)的方法，包括沿著鉆孔向上發(fā)送啟動信號；當(dāng)所述啟動信號沿著鉆孔向上前進(jìn)時(shí)使用井下模塊來提取所述啟動信號；復(fù)制所述啟動信號，并且將其沿著鉆孔向下發(fā)送到聲音發(fā)送器；并且按照啟動信號來啟動所述聲音儀器。
23.按照權(quán)利要求22的方法，還包括使用所提取的啟動信號將聲音數(shù)據(jù)的獲取與所述聲音儀器的啟動同步。
24.按照權(quán)利要求22的方法，其中，通過聲音接收器來進(jìn)行啟動信號的發(fā)送。
25.按照權(quán)利要求22的方法，還包括使用井下模塊來提取測徑儀數(shù)據(jù)信號，并且以高優(yōu)先級將所述測徑儀數(shù)據(jù)信號復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其中，向聲音發(fā)送器提供所述測徑儀數(shù)據(jù)信號。
27.一種在有線井下儀器之間進(jìn)行通信的方法，包括使用井下模塊來查看上行鏈路數(shù)據(jù)流；使用所述井下模塊來提取意欲提供給井下儀器的任何數(shù)據(jù)；并且經(jīng)由所述井下模塊來向一個(gè)或多個(gè)井下儀器發(fā)送任何所提取的數(shù)據(jù)。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其中，在隨后的下行鏈路周期期間與下行鏈路數(shù)據(jù)流一起向所述一個(gè)或多個(gè)井下儀器發(fā)送所提取的數(shù)據(jù)。
29.按照權(quán)利要求27的方法，其中，上行鏈路數(shù)據(jù)流包括從井下聲音接收器發(fā)送并且意欲提供給井下聲音發(fā)送器的啟動命令。
30.按照權(quán)利要求29的方法，還包括根據(jù)所述命令來將井下聲音發(fā)送器啟動和井下接收器數(shù)據(jù)獲取同步。
31.按照權(quán)利要求27的方法，其中，意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括由測徑儀發(fā)送的鉆孔直徑信息。
32.按照權(quán)利要求27的方法，其中，意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括被發(fā)送來進(jìn)行獲得流體采樣的信息。
33.按照權(quán)利要求27的方法，其中，意欲提供給井下儀器的數(shù)據(jù)包括被發(fā)送來移動儀器或儀器組的鉆孔直徑信息。
34.按照權(quán)利要求33的方法，其中，所述井下模塊從上行鏈路數(shù)據(jù)流提取所述鉆孔直徑信息，并且將其復(fù)制到下行鏈路數(shù)據(jù)流。
35.一種在井下儀器之間進(jìn)行通信的方法，包括從第一井下儀器向井下模塊發(fā)送信號；在所述信號到達(dá)地面遙測模塊之前，將所述信號從第一井下儀器中繼到第二井下儀器。
36.按照權(quán)利要求35的方法，其中，由所述井下模塊來進(jìn)行所述中繼。
37.一種在井下儀器之間進(jìn)行通信的方法，包括從第一井下儀器發(fā)送信號；并且在所述信號到達(dá)地面遙測模塊之前在井下模塊截取所述信號。
38.按照權(quán)利要求37的方法，其中，所述井下模塊將所述信號中繼到至少一個(gè)井下儀器。
39.按照權(quán)利要求38的方法，其中，所述井下模塊是包括井下儀器總線控制器的井下遙測電子線路短節(jié)；包括軟件增強(qiáng)儀器總線接口(SEBI)的井下器件；或包括擴(kuò)展儀器總線接口(XBI)的井下設(shè)備。
40.一種鉆孔遙測系統(tǒng)，包括地面遙測模塊、井下模塊和在所述地面遙測模塊和井下模塊之間的復(fù)用數(shù)據(jù)鏈路，能夠在上行鏈路和下行鏈路之間交替地傳送數(shù)據(jù)，在所述上行鏈路中，從所述井下模塊向所述表面模塊傳送數(shù)據(jù)，在所述下行鏈路中，從所述表面模塊向所述井下模塊傳送數(shù)據(jù)；其中，可以通過所述井下模塊來檢查和選擇性地提取所述上行鏈路數(shù)據(jù)。
41.按照權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中，所述井下模塊可以提取意欲提供給井下儀器的任何上行鏈路數(shù)據(jù)。
42.按照權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中，所述井下模塊可以存儲和復(fù)制從上行鏈路提取的任何上行鏈路數(shù)據(jù)到下行鏈路。
43.按照權(quán)利要求42的系統(tǒng)，其中，由所述井下模塊從所述上行鏈路提取的任何數(shù)據(jù)在隨后的下行鏈路周期中被復(fù)制到下行鏈路，并且被意欲的井下儀器接收。
44.按照權(quán)利要求43的系統(tǒng)，其中，由所述井下模塊從所述上行鏈路提取的任何數(shù)據(jù)在隨后的下行鏈路周期中被復(fù)制到下行鏈路，并且被廣播到一組或全部的井下儀器。
45.按照權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)鏈路是有線電纜。
46.按照權(quán)利要求45的系統(tǒng)，其中，所述有線電纜在多個(gè)井下儀器之間延伸。
47.按照權(quán)利要求46的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)井下儀器包括下述的兩個(gè)或多個(gè)聲音接收器、聲音發(fā)送器、測徑儀和采樣器。
48.按照權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中，所述井下模塊是包括井下儀器總線控制器的井下遙測電子線路短節(jié)；包括軟件增強(qiáng)儀器總線接口(SEBI)的井下設(shè)備；或包括擴(kuò)展儀器總線接口(XBI)的井下設(shè)備。
全文摘要
一種用于在井下儀器之間通信而不必將所述通信路由到地面模塊的方法和裝置。由井下儀器發(fā)送的通信在井下被查看和提取。如果所述通信意欲用于其他的井下儀器，則將所述通信復(fù)制到下行鏈路，并且發(fā)送到特定的意欲儀器、一組儀器或全部的儀器。這全部在井下進(jìn)行，大大地降低了在命令和響應(yīng)之間的時(shí)滯。
文檔編號G01V11/00GK1902510SQ200480038334
公開日2007年1月24日 申請日期2004年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者宮前昌八, 田中哲也, 戴維·桑托索, 戴維·馬西森 申請人:石油研究和發(fā)展公司