СКВАЖИННАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

1. Антенна, расположенная на трубе, окруженной обсадной колонной, труба и обсадная колонна являются электропроводящими, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция ориентирована в осевом направлении относительно продольной ориентации трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электропроводности трубы;
электрод для передачи тока от трубы к обсадной колонне; и
вторую изолированную секцию трубы, ориентированную, по существу, перпендикулярно относительно первой изолированной секции и выполненную с возможностью функционирования вместе с электродом и первой изолированной секцией, направляя путь течения тока вдоль трубы.
2. Антенна по п.1, в которой, по меньшей мере, одна торцевая поверхность обсадной колонны контактирует с веществом, которое также является электропроводящим и также может проводить ток.
3. Антенна по п.2, причем вещество включает материалы, которые составляют земную кору.
4. Антенна по п.2, причем вещество является морской водой.
5. Антенна по п.1, причем труба является насосно-компрессорной бурильной трубой.
6. Антенна по п.1, причем труба отделена кольцевым пространством от обсадной колонны.
7. Антенна по п.1, причем источник питания является источником тока или источником напряжения.
8. Антенна по п.1, причем путь течения тока формирует токовый контур через трубу, электрод и обсадную колонну.
9. Антенна по п.8, причем токовый контур дополнительно включает в себя участок формации, покрытый обсадной колонной.
10. Антенна по п.1, причем поток тока формирует соответствующий электромагнитный сигнал.
11. Антенна по п.10, причем электромагнитный сигнал используется для беспроводной передачи данных.
12. Антенна по п.10 или 11, причем электромагнитный сигнал имеет сверхнизкую частоту.
13. Антенна по п.1, выполненная с возможностью осуществления беспроводной связи, по меньшей мере, с одной другой подобной антенной, расположенной на трубе.
14. Антенна по п.13, выполненная с возможностью осуществления связи с множеством антенн, расположенных по длине трубы, для беспроводной передачи сигнала от одного конца трубы к другому концу трубы.
15. Антенна по п.14, причем один конец трубы расположен в скважине у основания буровой скважины, тогда как другой конец трубы расположен на поверхности земли.
16. Антенна по п.13 или 14, причем для подводного применения множество антенн помещено на трубе только на тех секциях, которые расположены ниже устья скважины.
17. Антенна по п.16, причем антенна, расположенная под трубой и в непосредственной близости к устью скважины, выполнена с возможностью обеспечения связи с поверхностным приемопередатчиком без электромагнитных коммуникаций.
18. Антенна по п.16, причем антенна, расположенная под трубой и в непосредственной близости к устью скважины, выполненная с возможностью обеспечения связи с поверхностным приемопередатчиком без электромагнитных коммуникаций.
19. Антенна по п.18, причем антенна, расположенная под трубой в непосредственной близости к устью скважины, выполненная с возможностью обеспечения связи с поверхностным приемопередатчиком, используя материальный кабель.
20. Антенна по п.13 или 14, причем для подводного применения множество антенн расположено на трубе в секциях выше и ниже положения устья скважины.
21. Антенна по п.1, причем источник питания расположен, по существу, рядом с электродом.
22. Антенна по п.1, причем антенна дополнительно содержит второй электрод для передачи тока от обсадной колонны на трубу.
23. Антенна по п.1, причем вторая секция изоляции покрывает выбранный отрезок трубы.
24. Антенна по пп.22 и 23, причем выбранный отрезок включает в себя относительно малую часть расстояния между первым и вторым электродом.
25. Антенна по п.23, причем выбранный отрезок включает в себя, по меньшей мере, источник питания и первую изолированную секцию.
26. Антенна по пп.22 и 23, причем выбранный отрезок включает в себя всю длину трубы между первым и вторым электродами.
27. Антенна по п.26, причем выбранный отрезок включает в себя некоторое количество дискретных местоположений для изоляции посадочных точек трубы.
28. Антенна, функционирующая в скважине на бурильной трубе, которая отделена от окружающей формации обсадной колонной, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию бурильной трубы;
электрод, передающий ток от бурильной трубы к обсадной колонне и формации; и
вторую изолированную секцию бурильной трубы, выполненную с возможностью функционирования вместе с электродом и первой изолированной секцией, формируя путь течения тока.
29. Способ удлинения электромагнитного диполя скважинной антенны, причем антенна расположена на трубе, имеющей кольцевое пространство от обсадной колонны, покрывающей формацию, при этом способ содержит этапы на которых:
подводят ток через первую изолированную секцию бурильной колонны;
передают ток через электрод от трубы к обсадной колонне; и
направляют путь течения тока с использованием второй изолированной секции, выполненной с возможностью функционирования вместе с первой изолированной секцией и электродом, для удлинения электромагнитного диполя.
30. Антенна, размещаемая в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, причем первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
второй электрод для передачи тока от обсадной колонны ко второму местоположению трубы; и
вторую изолированную секцию, изолирующую выбранный отрезок трубы, включающий в себя источник питания и первую изолированную секцию.
31. Антенна по п.30, причем вторая изолированная секция трубы функционирует вместе с первым и вторым электродами, а также первой изолированной секцией для направления пути течения тока от трубы через первый электрод к обсадной колонне и возвращения через второй электрод к трубе.
32. Антенна по п.30, причем второй изолятор ориентирован в целом перпендикулярно к первому изолятору.
33. Антенна по любому из пп.30-32, причем источник питания, а также первый и второй изоляторы расположены на трубе по центру между первым и вторым электродами.
34. Антенна по любому из пп.30-32, причем источник питания, а также первый и второй изоляторы расположены на трубе рядом, по меньшей мере, с одним из первого и второго электродов.
35. Антенна, размещенная в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, причем труба имеет множество сегментов, соединенных в соответствующих посадочных точках, причем труба является проводящей, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, при этом первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
второй электрод для передачи тока от обсадной колонны ко второму местоположению трубы;
вторую изолированную секцию, изолирующую выбранный отрезок трубы, включающий в себя источник питания и первую изолированную секцию; и
набор дополнительных дискретных изолированных секций, изолирующих соответствующие посадочные точки от обсадной колонны.
36. Антенна по п.35, причем изоляционные секции функционируют вместе с электродами, направляя путь течения тока.
37. Антенна по п.36, причем путь течения тока проходит от трубы через первый электрод к обсадной колонне ко второму электроду, который проводит ток назад к трубе, формируя соответствующий токовый контур.
38. Антенна по п.37, причем путь течения тока дополнительно охватывает часть формации таким образом, чтобы путь течения тока проходил от обсадной колонны через часть формации назад к обсадной колонне у второго электрода, который проводит ток назад к трубе.
39. Антенна, размещаемая в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, причем труба имеет множество сегментов, соединенных в соответствующих посадочных точках, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
второй электрод для передачи тока от обсадной колонны ко второму местоположению трубы;
вторую изолированную секцию, изолирующую трубу между первым и вторым электродами.
40. Антенна, размещаемая в скважине на трубе, окруженной обсадной колонной, в которой присутствует проводящий материал, причем труба имеет множество сегментов трубы, соединенных в соответствующих посадочных точках, при этом антенна содержит:
источник питания, подающий ток через первую изолированную секцию трубы, первая изолированная секция обеспечивает прерывание электрической цепи в трубе;
первый электрод для передачи тока от первого местоположения трубы к обсадной колонне;
вторую изолированную секцию, изолирующую выбранный отрезок трубы, включающий в себя источник питания и первую изолированную секцию, и тянущуюся на существенную длину вдоль трубы в направлении, противоположном первому электроду.
41. Антенна по п.40, причем кольцевое пространство отделяет трубу от обсадной колонны.
42. Антенна по п.41, причем указанное кольцевое пространство заполнено электропроводным материалом, который является, по меньшей мере, одним из соляного раствора и бурового раствора на водной основе.
43. Антенна по п.41, причем указанное кольцевое пространство заполнено неэлектропроводным материалом, таким как буровой раствор на углеводородной основе.
44. Антенна по любому из пп.40-43, причем существенное расстояние является расстоянием, которое максимально увеличивает электрический диполь антенны при обеспечении пути возвращения тока, проходящего от обсадной колонны обратно к трубе в соответствующем местоположении.
45. Антенна по п.44, причем вторая секция изоляции функционирует вместе с первой секцией изоляции и электродом, формируя путь течения тока, который направлен от трубы через первый электрод к обсадной колонне через проводящий материал обратно к трубе в том местоположении, по существу, заканчивается вторая изоляция.
46. Беспроводная телеметрическая система для передачи коммуникационных сигналов от местоположения на трубе, расположенной в скважине, на поверхность с использованием, по меньшей мере, одной из антенн по пп.1, 30, 34, 38 и 40.