СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ ЗАБОЯ С ПОВЕРХНОСТЬЮ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ
METHOD OF BOTTOMHOLE COMMUNICATION WITH SURFACE DURING WELL DRILLING

Предлагаемое решение относится к информационно-измерительной технике, в частности к забойным телеметрическим системам с бескабельным каналом связи, использующим для кодирования передаваемой информации шумоподобные сигналы.
Известен способ формирования пакетов данных бескабельной телеметрической системы в процессе бурения скважины, включающий кодирование информации шумоподобными сигналами (ШПС) и последующую передачу информации. Передача информации происходит пакетами двух видов, различающихся по значению старшего бита в одном из каналов измерений (Пат. РФ №2394257, МПК G01V 3/34, E21B 47/12).
Известен способ формирования пакетов данных бескабельной телеметрической системы в процессе бурения скважины, включающий кодирование информации ШПС и передачу информации пакетами разных форматов, предназначенных для работы в разных условиях бурения. Результаты измерений по нескольким каналам объединяют в информационные пакеты. Информационный пакет имеет фиксированный размер и содержит синхропоследовательность и результаты измерений по нескольким каналам измерений, а информацию о конкретном формате пакета передают посредством специального ШПС. Каждое значение канала измерения передают заранее определенным числом ШПС (Пат. РФ №2478992, МПК G01V 3/34, E21B 47/12).
Известные способы неэффективны при передаче изменяющихся объемов информации, поскольку объем каждого пакета информации ограничен размером, кратным полезной нагрузке одного ШПС, составляющей в зависимости от реализации 4 или 5 бит, а набор передаваемых каналов измерений и число форматов пакетов невелико. Выделение специального ШПС для обозначения формата пакета также снижает полезную нагрузку пакета информации.
В настоящее время при бурении скважин потребителям информации требуется не менее 20 параметров о ходе бурения, разбуриваемых пластах, технологических параметрах бурения и т.п., причем режим передачи информации должен быть максимально гибким. Предлагаемое решение позволяет решить задачу об эффективном использовании доступной полезной нагрузки информационного пакета в канале связи с ШПС и сделать значительно более гибким режим передачи измеренной скважинной информации.
Способ организации связи забоя с поверхностью бескабельной телеметрической системой в процессе бурения скважины включает кодирование данных каналов измерений шумоподобным сигналом (ШПС) и последующую передачу данных каналов измерений пакетами, причем каждый передаваемый пакет содержит синхропоследовательность, код передаваемого пакета и данные каналов измерений. Данные каналов измерений преобразуют в страницы информации произвольной длины, страницы разбивают на части для передачи пакетами, размер пакета согласовывают с размером полезной нагрузки ШПС, а код передаваемого пакета содержит либо пометку о начале новой страницы информации и номер формата страницы, либо пометку о продолжении страницы, начавшейся ранее.
При реализации способа рассмотрен вариант, когда полезная нагрузка одного ШПС составляет пять бит. При организации связи с поверхностью определяют формат страниц, т.е. порядок передачи данных каналов измерений, закладывают данные об этом в передатчик и приемник. Данные каналов измерений в передатчике преобразуют в страницы двоичных бит произвольной длины. Всего по техническим условиям допускается 16 форматов страниц, поскольку на указание номера формата страницы выделено 4 разряда. Страницу разбивают на пакеты, размер которых согласован с размером полезной нагрузки информационного пакета (Р), при этом размер первого пакета равен Р-5, а последующих Р-1. В начале первого пакета страницы добавляют пометку «0», означающую начало новой страницы, и 4 бита номера формата страницы. В начале следующих пакетов страницы добавляют пометку «1», означающую продолжение страницы информации, а следующие 4 бита используют для передачи данных каналов измерений. Сформированный пакет преобразовывают в последовательность ШПС, добавляют в начало пакета синхропоследовательность для определения при приеме информации начала пакета и передают на поверхность к приемнику информации с помощью фазоманипулированного сигнала или иным способом.
На поверхности дешифруют последовательность ШПС и, получив очередной пакет данных, рассматривают его начало и устанавливают, началась ли новая страница данных и каков ее формат, или же продолжается предыдущая.