АДАПТЕР БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ И СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ

1. Аппарат для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, при этом бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, которые образованы между соседними секциями буровой трубы, таким образом, что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, причем каждая секция буровой трубы образует сквозной канал для обеспечения протекания буровой жидкости через бурильную колонну, при этом аппарат содержит:
- соединительный адаптер, имеющий корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, причем адаптер включает в себя боковую стенку, имеющую толщину боковой стенки, при этом боковая стенка образует (i) внутренний канал, который обеспечивает протекание буровой жидкости через соединительный адаптер в любом месте установки адаптера в бурильной колонне, и (ii) отверстие в боковой стенке, проходящее сквозь толщину боковой стенки, при этом соединительный адаптер включает в себя:
- трансформатор тока, предназначенный по меньшей мере для приема сигнала данных, генерируемого подземным инструментом, и для электромагнитной передачи сигнала данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере часть бурильной колонны, которая проходит от соединительного адаптера к буровой установке, таким образом, что по меньшей мере некоторые из секций буровой трубы, образующих часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке; и
- по меньшей мере первый электрический соединительный блок высокого давления, который предназначен для вставления по существу внутрь отверстия в боковой стенке для образования первого электрического соединения, выполненного с возможностью передачи сигнала данных от подземного инструмента к трансформатору тока через отверстие в боковой стенке, находящееся в электрической изоляции от соединительного адаптера, в то же время обеспечивая герметичность буровой жидкости внутри внутреннего канала соединительного адаптера.
2. Аппарат по п.1, в котором каждая секция буровой трубы включает в себя втулочный фитинг на одном конце и штифтовой фитинг на противоположном конце, при этом адаптер включает в себя вышеупомянутый втулочный фитинг на одном конце и вышеупомянутый штифтовой фитинг на противоположном конце.
3. Аппарат по п.1, в котором трансформатор тока находится в электрическом взаимодействии с подземным инструментом для приема сигнала данных, причем соединительный адаптер дополнительно включает в себя корпус адаптера, имеющий конфигурацию наружной поверхности, которая образует кольцевую выемку для вставки в нее трансформатора тока.
4. Аппарат по п.3, в котором трансформатор тока включает в себя кольцевой сердечник.
5. Аппарат по п.4, в котором кольцевой сердечник представляет собой расщепленный сердечник.
6. Аппарат по п.4, в котором кольцевой сердечник представляет собой сердечник из намотанной ленты.
7. Аппарат по п.3, в котором корпус адаптера включает в себя основной корпус, предназначенный для разъемного соединения с удлинительным корпусом таким образом, что основной корпус образует кольцевую выемку, предназначенную для вставки в нее трансформатора тока, причем основной корпус дополнительно предназначен для вставки в него немагнитного кольца, чтобы в установленном положении оно накрывало трансформатор тока и кольцевую выемку таким образом, чтобы немагнитное кольцо было зажато между основным корпусом и удлинительным корпусом, причем удлинительный корпус прикреплен на основном корпусе.
8. Аппарат по п.7, в котором немагнитное кольцо имеет цилиндрическую форму.
9. Аппарат по п.7, в котором немагнитное кольцо представляет собой керамическое кольцо.
10. Аппарат по п.9, в котором керамическое кольцо изготовлено из транформационно-упрочненной керамики из оксида циркония.
11. Аппарат по п.7, который дополнительно содержит опорную конструкцию для упругой поддержки трансформатора тока на основном корпусе таким образом, что трансформатор тока является защищенным по меньшей мере в некоторой степени от механических ударов и вибрации, которым подвергается корпус в результате выполнения подземных работ.
12. Аппарат по п.1, в котором отверстие в боковая стенке представляет собой ступенчатое отверстие, образованное в толщине боковой стенки для вставки первого электрического соединительного блока высокого давления для образования выдерживающего давление герметичного уплотнения, предотвращающего вытекание буровой жидкости под давлением из внутреннего канала через ступенчатое отверстие, причем первый электрический соединительный блок высокого давления предназначен для вставки в него первого электрического проводника от подземного инструмента через внутренний канал, при этом канал в боковой стенке проходит от трансформатора тока к ступенчатому отверстию внутри толщины боковой стенки корпуса адаптера для размещения в нем первого электрического соединения от трансформатора тока к электрическому соединительному блоку высокого давления.
13. Аппарат по п.12, в котором трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока, предназначенный для вставки в канал в боковой стенке и проходящий к первому электрическому соединительному блоку высокого давления, при этом первый электрический соединительный блок высокого давления выполнен с возможностью электрического соединения первого электропровода трансформатора тока с первым электрическим проводником.
14. Аппарат по п.1, в котором соединительный адаптер включает в себя катушку, являющуюся частью трансформатора тока, причем катушка имеет обмотку, находящуюся в электрическом взаимодействии с первым электрическим проводником.
15. Аппарат по п.1, в котором трансформатор тока включает в себя электропровод трансформатора тока и кабель, служащий с качестве сигнального провода, проходящий от подземного инструмента, при этом соединитель высокого давления выполнен с возможностью электрического соединения разъемным образом электропровода трансформатора тока с кабелем.
16. Аппарат по п.3, в котором отверстие в боковой стенке находится на расстоянии от кольцевой выемки на корпусе адаптера.
17. Аппарат по п.1, в котором подземный инструмент включает в себя корпус, образующий полость корпуса, при этом аппарат включает в себя электронный блок, предназначенный для вставления в полость корпуса и электрически присоединенный к блоку для генерации сигнала данных.
18. Аппарат для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, при этом бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, таким образом, что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом аппарат содержит:
- соединительный адаптер, имеющий корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, при этом корпус адаптера является электрически проводящим, причем адаптер включает в себя:
- трансформатор тока, включающий в себя катушку по меньшей мере для приема сигнала данных, который поступает от подземного инструмента на первый электрический проводник и второй электрический проводник, и для электромагнитной передачи сигнала данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере часть бурильной колонны, которая проходит от адаптера к буровой установке, таким образом, что по меньшей мере некоторые из секций буровой трубы, образующих часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке; и
- по меньшей мере первый электрический соединительный блок высокого давления для первого электрического проводника, с помощью которого сигнал данных принимается от подземного инструмента, таким образом, что трансформатор тока выполнен с возможностью передачи электромагнитным образом сигнала данных от первого электрического проводника на часть бурильной колонны и катушку, имеющую обмотку, которая находится в электрическом взаимодействии с первым электрическим проводником;
при этом трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока и второй электропровод трансформатора тока, причем первый электропровод трансформатора тока электрически присоединен к первому электрическому проводнику, а каждый из второго электрического проводника и второго электропровода трансформатора тока электрически присоединен к корпусу адаптера.
19. Аппарат для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, таким образом, что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом аппарат содержит:
- соединительный адаптер, имеющий корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, при этом корпус адаптера является электрически проводящим, причем адаптер включает в себя:
- трансформатор тока, включающий в себя катушку по меньшей мере для приема сигнала данных, который поступает от подземного инструмента на первый электрический проводник и второй электрический проводник, и для электромагнитной передачи сигнала данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере часть бурильной колонны, которая проходит от адаптера к буровой установке, таким образом, что по меньшей мере некоторые из секций буровой трубы, образующих часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке; и
- по меньшей мере первый электрический соединительный блок высокого давления для первого электрического проводника, с помощью которого сигнал данных принимается от подземного инструмента, таким образом, что трансформатор тока выполнен с возможностью передачи электромагнитным образом сигнала данных от первого электрического проводника на часть бурильной колонны и катушку, имеющую обмотку, которая находится в электрическом взаимодействии с первым электрическим проводником;
при этом трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока, который электрически присоединен к первому электрическому проводнику, и второй электропровод трансформатора тока, который электрически присоединен ко второму электрическому проводнику, причем первый и второй электропроводы трансформатора тока электрически изолированы от корпуса адаптера.
20. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения и из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна состоит из множества электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, таким образом, что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, причем каждая секция буровой трубы образует сквозной канал для обеспечения протекания буровой жидкости через бурильную колонну, при этом способ включает в себя:
- конфигурирование соединительного адаптера, чтобы он включал в себя корпус адаптера с боковой стенкой, имеющей толщину боковой стенки, при этом боковая стенка образует (i) внутренний канал, который обеспечивает протекание буровой жидкости через адаптер в любом месте установки адаптера в бурильной колонне, и (ii) отверстие в боковой стенке, проходящее сквозь толщину боковой стенки.
- установку трансформатора тока на соединительный адаптер по меньшей мере для приема сигнала данных, который генерируется подземным инструментом;
- вставку разъемным образом соединительного адаптера на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, таким образом, что соединительный адаптер принимает сигнал данных, который генерируется подземным инструментом, при этом трансформатор тока электромагнитным образом передает сигнал данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере некоторые секции буровой трубы, которые образуют часть бурильной колонны, проходящей от адаптера к буровой установке, и которые действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке;
- поддержку по меньшей мере первого электрического соединительного блока высокого давления по существу внутри отверстия в боковой стенке для образования первого электрического соединения, которое передает сигнал данных от подземного инструмента к трансформатору тока через отверстие в боковой стенке, в электрической изоляции от соединительного адаптера, в то же время герметизируя буровую жидкость внутри внутреннего канала соединительного адаптера.
21. Способ по п.20, в котором каждая секция буровой трубы включает в себя втулочный фитинг на одном конце и штифтовой фитинг на противоположном конце, причем способ включает в себя конфигурирование адаптера таким образом, чтобы он включал в себя вышеупомянутый втулочный фитинг на одном конце и вышеупомянутый штифтовой фитинг на противоположном конце.
22. Способ по п.20, который включает в себя конфигурирование корпуса адаптера таким образом, чтобы он образовывал ступенчатое сквозное отверстие в толщине боковой стенки для вставки в него первого электрического соединительного блока высокого давления для образования выдерживающего давление герметичного уплотнения, предотвращающего вытекание буровой жидкости, находящейся под давлением, из внутреннего канала через ступенчатое отверстие, причем в первый электрический соединительный блок высокого давления вставляется первый электрический проводник из внутреннего канала, при этом канал в боковой стенке проходит от трансформатора тока к ступенчатому отверстию внутри толщины боковой стенки корпуса адаптера для размещения в нем первого электрического соединения от трансформатора тока к электрическому соединительному блоку высокого давления.
23. Способ по п.22, в котором трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока, при этом способ включает в себя установку первого электропровода трансформатора тока в канал в боковой стенке, чтобы он проходил к первому электрическому соединительному блоку высокого давления таким образом, что первый электрический соединительный блок высокого давления электрически присоединяет первый электропровод трансформатора тока к первому электрическому проводнику.
24. Способ по п.20, который включает в себя конфигурирование катушки, имеющей обмотку, служащей в качестве трансформатора тока в соединительном адаптере, и соединение вышеупомянутой обмотки в электрическом взаимодействии с первым электрическим проводником.
25. Способ по п.20, в котором трансформатор тока включает в себя электропровод трансформатора тока и кабель, служащий в качестве сигнального провода, который проходит от подземного инструмента, при этом способ включает в себя конфигурирование соединителя высокого давления для разъемного электрического присоединения электропровода трансформатора тока к кабелю.
26. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна состоит из множества электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, таким образом, что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом способ включает в себя:
- обеспечение соединительного адаптера, чтобы он включал в себя корпус адаптера, который является электрически проводящим;
- поддержку трансформатора тока на соединительном адаптере, включающем в себя катушку, имеющую обмотку;
- разъемную вставку соединительного адаптера на одном из соединений, когда бурильная колонная выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, таким образом, что соединительный адаптер по меньшей мере принимает сигнал данных, который генерируется подземным инструментом, и сигнал данных принимается от подземного инструмента на первый электрический проводник и второй электрический проводник, при этом трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока и второй электропровод трансформатора тока, причем трансформатор тока электромагнитным образом передает сигнал данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере некоторые секции буровой трубы, которые образуют часть бурильной колоны, которая проходит от адаптера к буровой установке, чтобы они действовали в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке;
- конфигурирование по меньшей мере первого электрического соединительного блока высокого давления для электрического взаимодействия обмотки с первым электрическим проводником, посредством которого сигнал данных передается от подземного инструмента к обмотке; и
- электрическое присоединение первого электропровода трансформатора тока к первому электрическому проводнику, и электрическое присоединение каждого из второго электрического проводника и второго электропровода трансформатора тока к корпусу адаптера.
27. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна состоит из множества электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, таким образом, что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом способ включает в себя:
- обеспечение соединительного адаптера, чтобы он включал в себя корпус адаптера;
- поддержку трансформатора тока на соединительном адаптере, включающем в себя катушку, имеющую обмотку;
- разъемную вставку соединительного адаптера на одном из соединений, когда бурильная колонная выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, таким образом, что соединительный адаптер по меньшей мере принимает сигнал данных, который генерируется подземным инструментом, и сигнал данных поступает от подземного инструмента на первый электрический проводник и второй электрический проводник, при этом трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока и второй электропровод трансформатора тока, причем трансформатор тока электромагнитным образом передает сигнал данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере некоторые секции буровой трубы, которые образуют часть бурильной колоны, проходящая от адаптера к буровой установке, чтобы она действовала в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке;
- конфигурирование по меньшей мере первого электрического соединительного блока высокого давления для электрического взаимодействия обмотки с первым электрическим проводником, посредством которого сигнал данных передается от подземного инструмента к обмотке; и
- электрическое присоединение первого электропровода трансформатора тока к первому электрическому проводнику, и электрическое присоединение каждого из второго электрического проводника и второго электропровода трансформатора тока к корпусу адаптера
28. Аппарат для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, при этом бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом подземный инструмент включает в себя электронный блок для по меньшей мере либо генерации, либо приема сигнала дынных, относящегося к работе подземного инструмента, при этом аппарат содержит:
- соединительный адаптер, имеющий корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, причем корпус адаптера включает в себя боковую стенку, имеющую толщину боковой стенки, при этом боковая стенка образует (i) внутренний канал, который обеспечивает протекание буровой жидкости через адаптер в любом месте установки адаптера в бурильной колонне, и (ii) отверстие в боковой стенке, проходящее сквозь толщину боковой стенки;
- блок передачи сигналов, включающий в себя трансформатор тока, для передачи сигнала данных между подземным инструментом и буровой установкой по меньшей мере отчасти путем электромагнитной передачи сигнала данных между соединительным адаптером и бурильной колонной таким образом, что сигнал данных электрически передается в виде электрического сигнала вдоль по меньшей мере части бурильной колонны, которая проходит от соединительного адаптера, и по меньшей мере некоторые из электропроводящих секций буровой трубы, образующих вышеупомянутую часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных; и
- по меньшей мере первый электрический соединительный блок высокого давления, предназначенный для вставления по существу внутрь отверстия в боковой стенке для образования первого электрического соединения, которое передает сигнал данных между подземным инструментом и трансформатором тока через отверстие в боковой стенке, находящегося в электрической изоляции от соединительного адаптера, в то же время обеспечивая герметичность буровой жидкости внутри внутреннего канала соединительного адаптера.
29. Аппарат по п.28, в котором корпус адаптера имеет конфигурацию наружной поверхности, которая образует внутреннюю выемку для вставки в нее трансформатора тока.
30. Аппарат по п.29, в котором отверстие в боковой стенке расположено на расстоянии от кольцевой выемки на корпусе адаптера.
31. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвигания и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом подземный инструмент включает в себя электронный блок для по меньшей мере либо генерации, либо приема сигнала дынных, относящегося к работе подземного инструмента, при этом способ включает в себя:
- конфигурирование соединительного адаптера, чтобы он включал в себя корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования части бурильной колонны; и
- передачу сигнала данных между подземным инструментом и бурильной колонной по меньшей мере отчасти путем электромагнитной передачи сигнала данных между соединительным адаптером и бурильной колонной таким образом, что сигнал данных электрически проводится в виде электрического сигнала вдоль по меньшей мере части бурильной колонны, которая проходит между соединительным адаптером и буровой установкой, и по меньшей мере некоторые из электропроводящих секций буровой трубы, образующих часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке.
32. Аппарат для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, причем подземный инструмент включает в себя электронный блок для по меньшей мере либо генерации, либо приема сигнала дынных, относящегося к работе подземного инструмента, при этом аппарат содержит:
- подземный трансформатор тока, предназначенный для приема сигнала данных, генерируемого подземным инструментом на паре электрических проводников, и для электромагнитной передачи сигнала данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере часть бурильной колонны, которая проходит к буровой установке от подземного инструмента, таким образом, что по меньшей мере некоторые из секций буровой трубы, образующих часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных по меньшей мере отчасти к буровой установке, причем трансформатор тока и пара электрических проводников являются электрически изолированными от бурильной колонны.
33. Аппарат по п.32, в котором сигнал данных поступает от подземного инструмента на первый электрический проводник и второй электрический проводник, при этом трансформатор тока включает в себя первый электропровод трансформатора тока, который электрически присоединен к первому электрическому проводнику, и второй электропровод трансформатора тока, который электрически присоединен ко второму электрическому проводнику, причем первый и второй электропроводы трансформатора тока электрически изолированы от бурильной колонны.
34. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, образованных между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом способ включает в себя:
- прием сигнала данных, который генерируется подземным инструментом, на пару электрических проводников;
- электромагнитную передачу сигнала данных в виде электрического сигнала на по меньшей мере часть бурильной колонны, которая проходит к буровой установке от подземного инструмента, с помощью трансформатора тока таким образом, что по меньшей мере некоторые из секций буровой трубы, образующих часть бурильной колонны, действуют в качестве электрического проводника для передачи сигнала данных к буровой установке; и
- поддержание трансформатора тока и пары электрических проводников электрически изолированными от бурильной колонны.
35. Аппарат для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне во время выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, которые образованы между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом аппарат содержит:
- электронный блок, который предназначен для подземной работы;
- трансформатор тока, предназначенный для индуктивного взаимодействия с бурильной колонной в качестве части обеспечения взаимодействия между электронным блоком и буровой установкой, путем использования бурильной колонны в качестве электрического проводника;
- корпус, имеющий тело корпуса и выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колоны, при этом корпус предназначен по меньшей мере для вставки в него трансформатора тока, причем трансформатор тока индуктивно связан с бурильной колонной; и
- опорную конструкцию для упругой поддержки трансформатора тока на теле корпуса таким образом, что трансформатор тока является защищенным по меньшей мере в некоторой степени от механический ударов и вибрации, которым корпус подвергается в результате выполнения подземных работ.
36. Аппарат по п.35, в котором трансформатор находится в электрическом взаимодействии с электронным блоком.
37. Аппарат по п.35, в котором трансформатор тока имеет кольцевую конструкцию, при этом тело корпуса образует кольцевую выемку для вставки трансформатора тока, причем трансформатор тока поддерживается в кольцевой выемке опорной конструкцией.
38. Аппарат по п.37, в котором опорная конструкция включает в себя эластичный вспененный материал, который поддерживает трансформатор тока в кольцевой выемке.
39. Аппарат по п.38, в котором опорная конструкция включает в себя один или несколько кольцевых элементов, изготовленных из вспененного материала и предназначенных для вставления в кольцевую выемку для поддержки трансформатора тока.
40. Аппарат по п.37, в котором опорная конструкция включает в себя множество упругих дистанционирующих прокладок, которые распределены вокруг наружной поверхности трансформатора тока для поддержки трансформатора тока в кольцевой выемке.
41. Аппарат по п.40, в котором опорная конструкция включает в себя эластичный заливочный компаунд, залитый в кольцевую выемку между упругими дистанционирующими прокладками для дополнительной поддержки трансформатора тока в кольцевой выемке с целью защиты трансформатора тока от механических ударов и вибрации.
42. Аппарат по п.37, в котором опорная конструкция включает в себя эластичный заливочный компаунд, окружающий трансформатор тока в кольцевой выемке для защиты трансформатора тока от механических ударов и вибрации.
43. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне во время выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, которые образованы между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, при этом способ включает в себя:
- обеспечение электронного блока, который предназначен для подземной работы;
- конфигурирование трансформатора тока для индуктивного взаимодействия с бурильной колонной в качестве по меньшей мере части обеспечения взаимодействия между электронным блоком и буровой установкой на бурильной колонне путем использования по меньшей мере части бурильной колонны в качестве электрического проводника;
- обеспечение корпуса, имеющего тело корпуса для разъемной вставки на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, и конфигурирование корпуса по меньшей мере для вставки трансформатора тока, причем трансформатор тока индуктивно связан с бурильной колонной; и
- упругую поддержку трансформатора тока на теле корпуса для индуктивной связи с бурильной колонной таким образом, что трансформатор тока является защищенным по меньшей мере в некоторой степени от механических ударов и вибрации, которым корпус подвергается в результате выполнения подземных работ.
44. Ретранслятор для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, которые образованы между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, причем ретранслятор включает в себя:
- соединительный адаптер, имеющий корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на любом выбранном соединении из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, при этом соединительный адаптер включает в себя блок передачи сигналов для обеспечения двунаправленной электромагнитной связи между соединительным адаптером и бурильной колонной для приема сигнала данных, который передается за счет электрической проводимости по меньшей мере некоторыми из электропроводящих секций буровой трубы, образующих одну часть бурильной колонны, путем электромагнитной передачи сигнала данных от бурильной колонны к соединительному адаптеру в качестве принимаемого сигнала данных;
- подземный корпус, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на одном из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования части бурильной колонны, причем соединительный адаптер и подземный корпус образуют полость корпуса; и
- электронный блок ретранслятора, вставляемый в полость подземного корпуса и находящийся в электрическом взаимодействии с блоком передачи сигналов соединительного адаптера для генерации сигнала ретранслятора, основанного на принятом сигнале данных, но который отличим от принятого сигнала данных, и для обеспечения сигнала ретранслятора в блок передачи сигналов таким образом, что блок передачи сигналов выполнен с возможностью передачи электромагнитным образом сигнала ретранслятора назад к бурильной колонне для передачи сигнала ретранслятора в виде другого электрического сигнала вдоль бурильной колонны таким образом, что сигнал ретранслятора электрически проводится по меньшей мере некоторыми из электропроводящих секций буровой трубы, образующих другую часть бурильной колонны.
45. Ретранслятор по п.44, в котором соединительный адаптер включает в себя трансформатор тока, находящийся в электрическом взаимодействии с подземным инструментом для приема сигнала данных и электромагнитной передачи сигнала данных по меньшей мере на часть бурильной колонны, при этом соединительный адаптер дополнительно включает в себя блок корпуса адаптера, имеющий конфигурацию наружной поверхности, которая образует кольцевую выемку для вставки в нее трансформатора тока.
46. Способ для использования в системе, в которой подземный инструмент предназначен для перемещения сквозь грунт в зоне для выполнения подземных работ, причем система включает в себя буровую установку и бурильную колонну, которая проходит между подземным инструментом и буровой установкой и предназначена для выдвижения из буровой установки и втягивания в буровую установку, причем бурильная колонна образована множеством электропроводящих секций буровой трубы, каждая из которых включает в себя мерную длину секции и каждая из которых предназначена для разъемного крепления к подземному инструменту на одном соединении и друг к другу на других соединениях, которые образованы между соседними секциями буровой трубы, так что бурильная колонна включает в себя множество соединений для облегчения выдвижения и втягивания бурильной колонны по одной мерной длине секции за каждый раз, причем способ включает в себя:
- конфигурирование соединительного адаптера, имеющего корпус адаптера, выполненный с возможностью вставления разъемным образом на любом выбранном соединении из соединений, когда бурильная колонна выдвигается для образования в результате части бурильной колонны, и организация соединительного адаптера таким образом, чтобы он включал в себя блок передачи сигналов для обеспечения двунаправленной электромагнитной связи между соединительным адаптером и бурильной колонной для приема сигнала данных, переносимого за счет электрической проводимости по меньшей мере некоторыми из электропроводящих секций буровой трубы, образующих одну часть бурильной колонны, путем электромагнитной передачи сигнала данных от бурильной колонны к соединительному адаптеру в качестве принимаемого сигнала данных;
- организацию подземного корпуса для разъемной вставки на одном из соединений, когда бурильная колона выдвигается для образования части бурильной колонны, причем соединительный адаптер и корпус образуют полость корпуса внутри подземного корпуса; и
- поддержку электронного блока ретранслятора в полости подземного корпуса и соединение электронного блока ретранслятора с блоком передачи сигналов соединительного адаптера для генерации сигнала ретранслятора, основанного на принятом сигнале данных, но отличимым от принятого сигнала данных, и для обеспечения сигнала ретранслятора в блок передачи сигналов таким образом, что блок передачи сигналов выполнен с возможностью передачи электромагнитным образом сигнала ретранслятора назад к бурильной колонне для передачи сигнала ретранслятора в виде другого электрического сигнала вдоль бурильной колонны.
47. Способ по п.46, который включает в себя конфигурирование адаптера с трансформатором тока, находящимся в электрическом взаимодействии с электронным блоком ретранслятора для электромагнитного приема сигнала данных от бурильной колонны и электромагнитной передачи сигнала ретранслятора назад на бурильную колонну, при этом соединительный адаптер дополнительно включает в себя блок корпуса адаптера, имеющий конфигурацию наружной поверхности, которая образует кольцевую выемку для вставки в нее трансформатора тока.
48. Система для выполнения подземных работ, содержащая:
- буровую установку;
- подземный инструмент;
- бурильную колонну, выполненную с возможностью выдвижения и втягивания между буровой установкой и подземным инструментом, причем бурильная колонна содержит одну или несколько электропроводящих секций буровой трубы, причем конец каждой электропроводящей секции буровой трубы предназначен для разъемного крепления к концу другой электропроводящей секции буровой трубы или подземному инструменту, при этом секции буровой трубы предназначены для электрического соединения друг с другом; и
- соединительный адаптер, предназначенный для разъемной вставки на конце одной из электропроводящих секций буровой трубы, причем соединительный адаптер содержит:
- блок, предназначенный для приема сигнала данных, генерируемого подземным инструментом, и для электромагнитной передачи сигнала данных к бурильной колонне.
49. Система для выполнения подземных работ, содержащая:
- буровую установку;
- подземный инструмент, предназначенный для обработки сигнала данных, относящегося к подземным работам;
- бурильную колонну, выполненную с возможностью выдвижения и втягивания между буровой установкой и подземным инструментом, причем бурильная колонная содержит одну или несколько электропроводящих секций буровой трубы, причем конец каждой электропроводящей секции предназначен для разъемного крепления к концу другой электропроводящей секции буровой трубы или подземному инструменту, при этом секции буровой трубы предназначены для электрического соединения друг с другом; и
- подземный трансформатор тока, предназначенный для приема сигнала данных от подземного инструмента на пару электрических проводников и для электромагнитной передачи сигнала данных к бурильной колонне,
- причем пара электрических проводников является электрически изолированной от бурильной колонны.
50. Система для выполнения подземных работ, содержащая:
- буровую установку;
- подземный инструмент, содержащий электронный блок, предназначенный для подземной работы;
- бурильную колонну, выполненную с возможностью выдвижения и втягивания между буровой установкой и подземным инструментом, причем бурильная колонна содержит одну или несколько электропроводящих секций буровой трубы, при этом конец каждой электропроводящей секции буровой трубы предназначен для разъемного крепления к концу другой электропроводящей секции буровой трубы или подземному инструменту, при этом секции буровой трубы предназначены для электромагнитного соединения друг с другом;
- трансформатор тока, предназначенный для индуктивной связи между электронным блоком и бурильной колонной;
- корпус, выполненный с возможностью разъемной вставки на конце одной из электропроводящих секций буровой трубы и предназначенный вставки в него трансформатора тока; и
- опорную конструкцию, предназначенную для упругой поддержки трансформатора тока на корпусе и для защиты трансформатора тока от условий подземных работ.
51. Система для выполнения подземных работ, содержащая:
- буровую установку;
- подземный инструмент, содержащий электронный блок, предназначенный для подземной работы;
- бурильную колонну, выполненную с возможностью выдвижения и втягивания между буровой установкой и подземным инструментом, причем бурильная колонна содержит одну или несколько электропроводящих секций буровой трубы, при этом конец каждой электропроводящей секции буровой трубы предназначен для разъемного крепления к концу другой электропроводящей секции буровой трубы или подземному инструменту, при этом секции буровой трубы предназначены для электромагнитного соединения друг с другом;
- подземный корпус, содержащий:
- полость корпуса; и
- соединительный адаптер, выполненный с возможностью разъемной вставки на конце одной из электропроводящих секций буровой трубы для электромагнитной связи между электронным блоком и бурильной колонной и для передачи сигнала данных, получаемого от бурильной колонны;
- блок ретранслятора, предназначенный для вставки в полость корпуса подземного корпуса для генерации ретранслированного сигнала, основанного на принятом сигнале данных, и для передачи ретранслированного сигнала к соединительному адаптеру, так что ретранслированный сигнал посылается назад к буровой установке, причем ретранслированный сигнал является отличимым от принятого сигнала данных.