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JPH06261008A - Signal transmission system - Google Patents

Signal transmission system

Info

Publication number
JPH06261008A
JPH06261008A JP5067400A JP6740093A JPH06261008A JP H06261008 A JPH06261008 A JP H06261008A JP 5067400 A JP5067400 A JP 5067400A JP 6740093 A JP6740093 A JP 6740093A JP H06261008 A JPH06261008 A JP H06261008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
signal transmission
transmitter
transmission system
drill string
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5067400A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Inoue
井上  悟
Takaaki Maekawa
隆昭 前川
Takashi Shimada
隆史 島田
Akiro Sanemori
彰郎 実森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEKIYU SHIGEN KAIHATSU KK
Original Assignee
SEKIYU SHIGEN KAIHATSU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEKIYU SHIGEN KAIHATSU KK filed Critical SEKIYU SHIGEN KAIHATSU KK
Priority to JP5067400A priority Critical patent/JPH06261008A/en
Publication of JPH06261008A publication Critical patent/JPH06261008A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削井や生産井において、高速に信号伝送が
でき、マッド(泥水)循環系に影響を与えたりマッドに
依存することなく信号伝送ができる信号伝送システムを
得る。 【構成】 送信器2Aの駆動回路23は、送信信号に応
じた電圧を電極21,22間に発生する。電極21から
ドリルストリング1に流れた信号電流は、受信器3Aに
おいて、上部電極32と下部電極33との間に電位差を
生じさせる。増幅回路34は、その電位差を増幅して信
号として取り出す。
(57) [Summary] [Purpose] To obtain a signal transmission system capable of high-speed signal transmission in a drilling well or a production well without affecting the mud circulation system or depending on the mud. [Structure] The drive circuit 23 of the transmitter 2A generates a voltage between the electrodes 21 and 22 according to a transmission signal. The signal current flowing from the electrode 21 to the drill string 1 causes a potential difference between the upper electrode 32 and the lower electrode 33 in the receiver 3A. The amplifier circuit 34 amplifies the potential difference and extracts it as a signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、石油や天然ガスなど
の地下資源を得るための掘削時に、地上から信号を送っ
て掘削機器を制御する場合などに用いられる信号伝送シ
ステムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission system used for controlling a drilling equipment by sending a signal from the ground during excavation for obtaining underground resources such as oil and natural gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、石油などの坑井掘削時に地下の掘
削機器を制御するための信号伝送法として、坑井中のド
リルストリング(掘削用の金属製パイプ)内と地上との
間を循環するマッド(泥水)を媒体として、圧力波で地
上から信号を伝送するマッドパルス方式と呼ばれるもの
があった。また、生産井において、坑底のバルブ開閉の
ための制御信号の伝送を、地上のコイルと地下の磁界セ
ンサで行う磁界方式があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a signal transmission method for controlling underground drilling equipment at the time of drilling a well such as oil, it is circulated between a drill string (a metal pipe for drilling) in the well and the ground. There was a so-called mud pulse system in which signals were transmitted from the ground by pressure waves using mud as a medium. In addition, there was a magnetic field system in which a control signal for opening and closing a valve at the bottom of a mine was transmitted by a coil on the ground and a magnetic field sensor in the underground in a production well.

【0003】図10は従来のマッドパルス方式の信号伝
送システムを示す構成図である。図において、1は掘削
用の金属パイプであるドリルストリング、51はドリル
ストリング1中を流れるマッド、52はドリルストリン
グ1中にマッド51を送出するためのスタンドパイプ、
53は圧力波をつくるためマッド流をバイパスするバイ
パスパイプ、54はマッドに圧力波を送る送信器、56
は坑底で圧力波を受信する圧電変換器である。また、送
信器54は、バイパスパイプ53への流路開閉のための
バルブ55を備えている。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional mud pulse system signal transmission system. In the figure, 1 is a drill string which is a metal pipe for drilling, 51 is a mud flowing in the drill string 1, 52 is a stand pipe for sending the mud 51 into the drill string 1,
53 is a bypass pipe that bypasses the mud flow to create a pressure wave, 54 is a transmitter that sends the pressure wave to the mud, 56
Is a piezoelectric transducer that receives pressure waves at the bottom of the pit. Further, the transmitter 54 includes a valve 55 for opening and closing the flow path to the bypass pipe 53.

【0004】次に図10に示すものの動作について説明
する。まず、坑底に送信するべき信号が送信器54に供
給される。すると、送信器54は、内部にあるバルブ5
5を信号に応じて開閉する。この結果、スタンドパイプ
52から送られるマッド51の一部がバイパスパイプ5
3に流れ込んだり流れ込まなかったりするので、坑底に
送られるマッド51の圧力が変動する。すなわち、信号
に応じた圧力波が生ずることになる。
Next, the operation of what is shown in FIG. 10 will be described. First, the signal to be transmitted to the bottom of the pit is supplied to the transmitter 54. Then, the transmitter 54 has the valve 5 inside.
Open and close 5 according to the signal. As a result, a part of the mud 51 sent from the stand pipe 52 is partially bypassed by the bypass pipe 5.
As it flows into and out of No. 3, the pressure of the mud 51 sent to the bottom of the pit fluctuates. That is, a pressure wave corresponding to the signal is generated.

【0005】例えば、送信器54に供給された信号が図
11(a)に示すようなディジタル信号であるとする
と、その信号に応じたバルブ55の開閉により、送信器
54から図11(b)に示す圧力波がマッド51中に出
力されることになる。坑底において、圧電変換器56は
その圧力波を受けて電気信号に変換する。このようにし
て、送信器54から坑底に信号が伝送される。
For example, if the signal supplied to the transmitter 54 is a digital signal as shown in FIG. 11 (a), the valve 55 is opened / closed in response to the signal, so that the signal from the transmitter 54 is transmitted as shown in FIG. 11 (b). The pressure wave indicated by is output to the mud 51. At the bottom of the pit, the piezoelectric transducer 56 receives the pressure wave and converts it into an electrical signal. In this way, the signal is transmitted from the transmitter 54 to the bottom of the pit.

【0006】図12は例えば米国特許第4,617,9
60号に示された磁界方式による信号伝送システムを示
す構成図である。図12において、61は磁界を発生す
る送信コイル、62は送信コイル61を駆動する駆動回
路、63は坑底に設置された磁界センサである。
FIG. 12 shows, for example, US Pat. No. 4,617,9.
It is a block diagram which shows the signal transmission system by the magnetic field method shown by No. 60. In FIG. 12, 61 is a transmission coil that generates a magnetic field, 62 is a drive circuit that drives the transmission coil 61, and 63 is a magnetic field sensor installed at the bottom of the pit.

【0007】図12に示されたものにおいて、まず、坑
底に送信すべき信号が駆動回路62に供給される。する
と、駆動回路62は、信号に応じて送信コイル61に電
流を流す。この結果、送信コイル61は、信号に応じた
磁界を発生する。坑底において、磁界センサ63は、送
信コイル61が発生した磁界を検知することにより、信
号を受信する。このようにして、駆動回路62から坑底
に信号が伝送される。
In the structure shown in FIG. 12, first, a signal to be transmitted to the downhole is supplied to the drive circuit 62. Then, the drive circuit 62 causes a current to flow through the transmission coil 61 according to the signal. As a result, the transmission coil 61 generates a magnetic field according to the signal. At the bottom of the pit, the magnetic field sensor 63 receives a signal by detecting the magnetic field generated by the transmission coil 61. In this way, the signal is transmitted from the drive circuit 62 to the pit bottom.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の信号伝送システ
ムは以上のように構成されているので、マッドパルス方
式によるものにあっては、圧力波を伝送信号としている
ために伝送速度が遅く、また、マッド循環系に送信器5
4やバイパスパイプ53などを設置しなければならず設
備の変更などが要求される。さらに、循環するマッド5
1が必須のものであるため、マッド51の循環が停止し
た場合や、圧縮空気を循環させるエアドリリング方式を
採用した場合などには使用することができないという問
題点があった。
Since the conventional signal transmission system is constructed as described above, in the case of the mud pulse system, since the pressure wave is used as the transmission signal, the transmission speed is low, and , Mud circulatory system transmitter 5
4 and the bypass pipe 53 must be installed, and equipment changes are required. Furthermore, Mad 5 that circulates
Since 1 is essential, there is a problem that it cannot be used when the circulation of the mud 51 is stopped, or when an air drilling method of circulating compressed air is adopted.

【0009】一方、磁界方式によるものにあっては、磁
界センサ63における送信コイル61による磁界が弱い
という問題点がある。すなわち、鋼鉄製のドリルストリ
ング1が存在していても、その透磁率は周囲の地層の透
磁率に比べてせいぜい1〜2桁大きいだけであってドリ
ルストリング1は磁界を伝える役目を果たせず、地上か
らの磁界は地中を空間的に広がり、坑底における磁界は
かなり減衰する。このように、磁界方式は、マッドパル
ス方式に比べて伝送速度が速く、また、マッド51の循
環系に影響を与えることがないものの、振動や電気的雑
音を受ける掘削環境では磁気センサ63で磁界を検出で
きなくなることもあり、もっぱら静的な環境にある生産
井にしか適用できないという問題点があった。
On the other hand, the magnetic field method has a problem that the magnetic field generated by the transmission coil 61 in the magnetic field sensor 63 is weak. That is, even if the drill string 1 made of steel is present, its magnetic permeability is at most 1 to 2 orders of magnitude higher than the magnetic permeability of the surrounding stratum, and the drill string 1 cannot serve the role of transmitting a magnetic field. The magnetic field from the ground spreads spatially in the ground, and the magnetic field at the bottom of the pit significantly attenuates. As described above, the magnetic field method has a higher transmission speed than the mud pulse method and does not affect the circulation system of the mud 51, but in the excavation environment where vibration or electrical noise is received, the magnetic field is generated by the magnetic sensor 63. In some cases, it could not be detected, and there was a problem that it could be applied only to production wells in a static environment.

【0010】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、高速に信号伝送ができるととも
に、マッド循環系に影響を与えたりマッドに依存したり
することなく、掘削時においても十分に信号伝送が可能
な信号伝送システムを得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems and enables high-speed signal transmission, and does not affect the mud circulation system or depend on the mud during excavation. It is also an object of the present invention to obtain a signal transmission system capable of sufficiently transmitting signals.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る信号伝送
システムは、地層などの導電性媒質内に設けられたドリ
ルストリングなどの導体からなる信号伝送路と、送信信
号を信号電流として信号伝送路に送出する電極やトロイ
ダルコイルなどの信号送出部、および信号送出部を駆動
するための駆動電流を供給する駆動部を有する送信器
と、信号伝送路を伝わった信号電流を検知する絶縁物を
間に介した複数の電極やトロイダルコイルなどの信号検
知部、および検知された信号電流を増幅して信号を取り
出す増幅部を有する受信器とを備えたものである。
A signal transmission system according to the present invention includes a signal transmission line formed of a conductor such as a drill string provided in a conductive medium such as a formation, and a signal transmission line using a transmission signal as a signal current. Between a transmitter having a signal sending unit such as an electrode and a toroidal coil for sending to the device, and a driving unit supplying a driving current for driving the signal sending unit, and an insulator for detecting the signal current sent through the signal transmission path. And a receiver having a signal detection unit such as a plurality of electrodes and a toroidal coil through which a signal is detected, and an amplification unit that amplifies the detected signal current and extracts a signal.

【0012】[0012]

【作用】この発明における受信器は、信号伝送路を伝わ
った信号電流を検知し、その信号電流から、送信器が送
信した信号を認識する。
The receiver according to the present invention detects the signal current transmitted through the signal transmission path and recognizes the signal transmitted by the transmitter from the signal current.

【0013】[0013]

【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1はこの発明の第1の実施例による
信号伝送システムを示す構成図である。図1は信号伝送
システムを油井の掘削装置に適用した場合について示し
たものである。
EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a signal transmission system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a case where the signal transmission system is applied to an oil well drilling device.

【0014】図1において、1は掘削用の金属パイプで
あるドリルストリング、2Aは信号を送信する送信器、
3Aは坑底にあって信号を受信する受信器である。送信
器2Aにおいて、21はドリルストリング1に接続され
た電極、22は地中に埋設された電極、23は電極2
1,22間に電圧を発生させる駆動回路(駆動部)であ
り、この場合には、2つの電極21,22が信号送出部
を構成している。
In FIG. 1, 1 is a drill string which is a metal pipe for excavation, 2A is a transmitter for transmitting a signal,
3A is a receiver located at the bottom of the pit for receiving signals. In the transmitter 2A, 21 is an electrode connected to the drill string 1, 22 is an electrode buried in the ground, and 23 is an electrode 2
This is a drive circuit (drive unit) that generates a voltage between the first and second electrodes 22, and in this case, the two electrodes 21 and 22 form a signal transmission unit.

【0015】また、受信器3Aにおいて、31はドリル
ストリング1の一部にはめこまれた円筒状の絶縁物であ
り、ドリルストリング1は、この絶縁物31によって、
上部と下部とに電気的に分離される。32はドリルスト
リング1の上部に接続された上部電極、33はドリルス
トリング1の下部に接続された下部電極、34は上部電
極32と下部電極33との間の電位差を増幅する増幅回
路(増幅部)である。
Further, in the receiver 3A, 31 is a cylindrical insulator fitted in a part of the drill string 1, and the drill string 1 is
It is electrically separated into an upper part and a lower part. 32 is an upper electrode connected to the upper portion of the drill string 1, 33 is a lower electrode connected to the lower portion of the drill string 1, 34 is an amplifier circuit (amplifier unit) for amplifying the potential difference between the upper electrode 32 and the lower electrode 33. ).

【0016】次に動作について説明する。まず、坑底に
送信すべき信号が駆動回路23に供給される。すると、
駆動回路23は、電極21,23間に信号に応じた電圧
を発生する。すると、ドリルストリング1に、電極21
から信号電流が流れる。信号電流はドリルストリング1
を流れる間に地中に漏洩するが、ドリルストリング1の
導電率は地層の導電率に比べて5桁以上大きいので、漏
洩する量はわずかである。よって、磁界方式とは異なっ
てドリルストリング1は十分信号電流を伝える役目を果
たし、磁界方式に比べて、受信器3Aにおける信号の減
衰は小さい。
Next, the operation will be described. First, a signal to be transmitted to the bottom of the pit is supplied to the drive circuit 23. Then,
The drive circuit 23 generates a voltage according to a signal between the electrodes 21 and 23. Then, the drill string 1 and the electrode 21
A signal current flows from. Signal current is drill string 1
Although it leaks into the ground while flowing, the conductivity of the drill string 1 is higher than the conductivity of the formation by five digits or more, so the amount of leakage is small. Therefore, unlike the magnetic field method, the drill string 1 plays a role of sufficiently transmitting the signal current, and the signal attenuation in the receiver 3A is smaller than that in the magnetic field method.

【0017】坑底には絶縁物31があるため、ドリルス
トリング1を流れた信号電流は、その地点で一旦周囲の
地層へ流れ出す。そして、流れ出たものの一部がドリル
ストリング1の下部に到達する。上述のように、地層の
導電率はドリルストリング1のそれに比べて非常に小さ
いので、ドリルストリング1の上部にある上部電極32
と下部にある下部電極33との間に電位差を生ずる。
Since there is an insulator 31 at the bottom of the pit, the signal current flowing through the drill string 1 once flows out to the surrounding strata at that point. Then, a part of the flowed out reaches the lower part of the drill string 1. As mentioned above, the conductivity of the formation is much smaller than that of the drill string 1, so that the upper electrode 32 on top of the drill string 1 is
And a potential difference is generated between the lower electrode 33 and the lower electrode 33 located below.

【0018】増幅回路34は、その電位差を検知してそ
れを増幅出力する。信号電流は送信信号に応じたもので
あるから、電位差も送信信号に応じたものとなる。よっ
て、増幅回路34の出力は、送信信号に対応したものと
なっている。
The amplifier circuit 34 detects the potential difference and amplifies and outputs it. Since the signal current depends on the transmission signal, the potential difference also depends on the transmission signal. Therefore, the output of the amplifier circuit 34 corresponds to the transmission signal.

【0019】実施例2.図2はこの発明の第2の実施例
による信号伝送システムにおける受信器3Bを示す構成
図である。この場合には、ドリルストリング1の周囲に
絶縁物311を巻き、さらに絶縁物311の周囲に絶縁
物311の幅よりも狭い幅の導体を巻きつけ、その導体
上に下部電極331を設ける。このような構成において
も、上部電極32と下部電極331とが絶縁物311に
よって分離されるので、信号電流によって上部電極32
と下部電極331との間に電位差を生ずる。
Example 2. FIG. 2 is a block diagram showing a receiver 3B in the signal transmission system according to the second embodiment of the present invention. In this case, the insulator 311 is wound around the drill string 1, and a conductor having a width narrower than the width of the insulator 311 is wound around the insulator 311 and the lower electrode 331 is provided on the conductor. Even in such a configuration, since the upper electrode 32 and the lower electrode 331 are separated by the insulator 311, the upper electrode 32 is separated by the signal current.
And a lower electrode 331 generates a potential difference.

【0020】実施例3.図3はこの発明の第3の実施例
による信号伝送システムにおける受信器3Cを示す構成
図である。この場合には、ドリルストリング1の周囲に
絶縁物312を巻き、絶縁物312の表面に孤立した下
部電極332を設ける。このような構成においても、上
部電極32と下部電極332とが絶縁物312によって
分離されるので、信号電流によって上部電極32と下部
電極332との間に電位差を生ずる。また、このような
孤立した下部電極332を絶縁物312の表面に複数個
設けてもよい。
Example 3. FIG. 3 is a block diagram showing a receiver 3C in a signal transmission system according to a third embodiment of the present invention. In this case, the insulator 312 is wound around the drill string 1, and the isolated lower electrode 332 is provided on the surface of the insulator 312. Even in such a configuration, since the upper electrode 32 and the lower electrode 332 are separated by the insulator 312, a potential difference is generated between the upper electrode 32 and the lower electrode 332 due to the signal current. In addition, a plurality of such isolated lower electrodes 332 may be provided on the surface of the insulator 312.

【0021】実施例4.図4はこの発明の第4の実施例
による信号伝送システムにおける送信器2Bを示す構成
図である。上記実施例では、電極22を直接地中に埋設
する構造としたものを示したが、この場合には、絶縁物
で覆われた電極24が埋設される。また、駆動回路23
から電極24に至る配線も、地中において絶縁物で覆わ
れる。このようにすると、送信器2Bの出力インピーダ
ンスが大きくとれるので、送信効率が良くなる。すなわ
ち、送信電力の低減がはかれる。
Example 4. FIG. 4 is a block diagram showing a transmitter 2B in a signal transmission system according to a fourth embodiment of the present invention. In the above embodiment, the electrode 22 is directly buried in the ground, but in this case, the electrode 24 covered with an insulator is buried. In addition, the drive circuit 23
The wiring from the electrode 24 to the electrode 24 is also covered with an insulator in the ground. By doing so, the output impedance of the transmitter 2B can be made large, so that the transmission efficiency is improved. That is, the transmission power can be reduced.

【0022】実施例5.図5はこの発明の第5の実施例
による信号伝送システムにおける送信器2Cを示す構成
図である。この場合には、ドリルストリング1の一部ま
たは全部の周囲に直接絶縁物25が設けられる。このよ
うにしても、図4に示した送信器2Bによる効果と同様
の効果が得られる。
Embodiment 5. FIG. 5 is a block diagram showing a transmitter 2C in a signal transmission system according to a fifth embodiment of the present invention. In this case, the insulator 25 is directly provided around part or all of the drill string 1. Even in this case, the same effect as that of the transmitter 2B shown in FIG. 4 can be obtained.

【0023】実施例6.図6はこの発明の第6の実施例
による信号伝送システムにおける送信器2Dを示す構成
図である。図6に示すように、ドリルストリング1の外
側に坑壁の保護のために設けられたケーシングパイプ4
が設けられている場合には、ケーシングパイプ4の一部
または全部の周囲に絶縁物26が設けられる。このよう
にしても、図4に示した送信器2Bや図5に示した送信
器2Cによる効果と同様の効果が得られる。なお、絶縁
物26を、ケーシングパイプ4の外側ではなく内側に設
けても同様の効果を奏する。
Example 6. FIG. 6 is a block diagram showing a transmitter 2D in a signal transmission system according to a sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, a casing pipe 4 provided outside the drill string 1 to protect the mine wall.
In the case where the casing pipe 4 is provided, the insulator 26 is provided around part or all of the casing pipe 4. Even in this case, the same effect as the effect obtained by the transmitter 2B shown in FIG. 4 and the transmitter 2C shown in FIG. 5 can be obtained. The same effect can be obtained even if the insulator 26 is provided inside the casing pipe 4 instead of outside.

【0024】実施例7.なお、上記各実施例では、複数
の電極を有する送信器2A,2B,2C,2Dおよび受
信器3A,3B,3Cを設けたものを示したがトロイダ
ルコイルを有する送信器および受信器を設けてもよい。
Example 7. In each of the above embodiments, the transmitters 2A, 2B, 2C, 2D having a plurality of electrodes and the receivers 3A, 3B, 3C are shown, but the transmitter and the receiver having a toroidal coil are provided. Good.

【0025】図7は、そのような送信器2Eおよび受信
器3Dを含むこの発明の第7の実施例による信号伝送シ
ステムを示す構成図である。図において、28はトロイ
ダルコイルからなる送信コイル、38はトロイダルコイ
ルからなる受信コイルである。
FIG. 7 is a block diagram showing a signal transmission system according to a seventh embodiment of the present invention including such a transmitter 2E and a receiver 3D. In the figure, 28 is a transmission coil made of a toroidal coil, and 38 is a reception coil made of a toroidal coil.

【0026】この場合には、坑底に送信すべき信号が駆
動回路23に供給されると、その信号に応じた信号電流
が送信コイル28に流れる。信号電流はドリルストリン
グ1を伝わり、坑底において、受信コイル38に信号電
流が流れる。増幅回路34は、その信号電流を増幅出力
する。
In this case, when a signal to be transmitted to the pit bottom is supplied to the drive circuit 23, a signal current corresponding to the signal flows through the transmission coil 28. The signal current propagates through the drill string 1, and the signal current flows through the receiving coil 38 at the bottom of the pit. The amplifier circuit 34 amplifies and outputs the signal current.

【0027】実施例8.上記各実施例では、複数の電極
を有する送信器2A,2B,2C,2Dおよび複数の電
極を有する受信器3A,3B,3Cを含むシステム、ま
たはトロイダルコイルを有する送信器2Eおよびトロイ
ダルコイルを有する受信器3Dを含むシステムを示した
が、複数の電極を有するものとトロイダルコイルを有す
るものとを組み合わせてもよい。
Example 8. In each of the above embodiments, a system including transmitters 2A, 2B, 2C, 2D having a plurality of electrodes and receivers 3A, 3B, 3C having a plurality of electrodes, or a transmitter 2E having a toroidal coil and a toroidal coil are provided. Although the system including the receiver 3D is shown, the one having a plurality of electrodes and the one having a toroidal coil may be combined.

【0028】図8は、複数の電極を有する送信器2Aと
トロイダルコイルを有する受信器3Dとを含む信号伝送
システムを示す構成図である。このようにしても、地上
から坑底に信号を伝送することができる。
FIG. 8 is a block diagram showing a signal transmission system including a transmitter 2A having a plurality of electrodes and a receiver 3D having a toroidal coil. Even in this case, the signal can be transmitted from the ground to the bottom of the pit.

【0029】実施例9.また、図9に示すように、トロ
イダルコイルを有する送信器2Eと複数の電極を有する
受信器3Aとを含む信号伝送システムとしてもよい。こ
のようにしても、地上から坑底に信号を伝送することが
できる。
Example 9. Further, as shown in FIG. 9, a signal transmission system including a transmitter 2E having a toroidal coil and a receiver 3A having a plurality of electrodes may be used. Even in this case, the signal can be transmitted from the ground to the bottom of the pit.

【0030】なお、図8または図9に示したシステムの
みならず、図1〜図7に示した各送信器2A,2B,2
C,2D,2Eと各受信器3A,3B,3C,3Dを任
意に組み合わせたシステムとすることができる。
Not only the system shown in FIG. 8 or 9, but also the transmitters 2A, 2B, 2 shown in FIGS.
A system in which C, 2D, 2E and each of the receivers 3A, 3B, 3C, 3D are arbitrarily combined can be used.

【0031】また、上記各実施例では、ドリルストリン
グ1を信号伝送路として用いた場合について説明した
が、例えばケーシングパイプなどの地上から坑底に至る
導体があれば、それを信号伝送路として用いることがで
きる。
In each of the above embodiments, the case where the drill string 1 is used as a signal transmission line has been described, but if there is a conductor such as a casing pipe from the ground to the bottom of the hole, it is used as a signal transmission line. be able to.

【0032】そして、上記各実施例では、油井の掘削時
の信号伝送について説明したが、石油などを生産中の地
下のバルブ制御のための信号伝送など生産井における信
号伝送に本発明を適用することもできる。また、石油に
関する掘削や生産のみならず、地上から地中に延びる導
体が存在する他の場合についても同様に本発明を適用す
ることができる。さらに、信号伝送路となる導体が存在
すれば、海洋において、地上や海上から海中や地中への
信号伝送に適用することができる。
In each of the above-mentioned embodiments, the signal transmission at the time of excavating the oil well has been described, but the present invention is applied to the signal transmission in the production well such as the signal transmission for the underground valve control during the production of oil or the like. You can also Further, the present invention can be similarly applied to not only excavation and production of oil but also other cases where a conductor extending from the ground to the ground exists. Furthermore, if a conductor serving as a signal transmission path exists, it can be applied to signal transmission from the ground or the sea to the sea or the ground in the ocean.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば信号伝
送システムを、地中などの導電性媒質内に設けられた信
号伝送路を用いて、送信器から出力された信号電流を受
信器に伝えるように構成したので、マッド循環系に影響
を及ぼしたりマッドに依存したりすることなく、信号の
減衰が少なく、掘削時にも十分使用可能なものが得られ
る効果がある。
As described above, according to the present invention, the signal transmission system is provided with the signal transmission path provided in the conductive medium such as the ground, and the signal current output from the transmitter is received by the receiver. Since there is no need to influence the mud circulatory system or to depend on the mud, the signal attenuation is small, and there is an effect that it can be sufficiently used even during excavation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例による信号伝送システ
ムを示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a signal transmission system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施例による信号伝送システ
ムにおける受信器を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a receiver in a signal transmission system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第3の実施例による信号伝送システ
ムにおける受信器を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a receiver in a signal transmission system according to a third embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第4の実施例による信号伝送システ
ムにおける送信器を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a transmitter in a signal transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第5の実施例による信号伝送システ
ムにおける送信器を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a transmitter in a signal transmission system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第6の実施例による信号伝送システ
ムにおける送信器を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a transmitter in a signal transmission system according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】この発明の第7の実施例による信号伝送システ
ムを示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a signal transmission system according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第8の実施例による信号伝送システ
ムを示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a signal transmission system according to an eighth embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第9の実施例による信号伝送システ
ムを示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a signal transmission system according to a ninth embodiment of the present invention.

【図10】従来の信号伝送システムを示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional signal transmission system.

【図11】図10に示したものにおける信号波形を示す
波形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram showing a signal waveform in that shown in FIG.

【図12】従来の他の信号伝送システムを示す構成図で
ある。
FIG. 12 is a configuration diagram showing another conventional signal transmission system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ドリルストリング(信号伝送路) 2A,2B,2C,2D,2E 送信器 21 電極(信号送出部) 22 電極(信号送出部) 23 駆動回路(駆動部) 3A,3B,3C,3D 受信器 32 上部電極(信号検知部) 33 下部電極(信号検知部) 34 増幅回路(増幅部) 1 Drill String (Signal Transmission Line) 2A, 2B, 2C, 2D, 2E Transmitter 21 Electrode (Signal Transmission Unit) 22 Electrode (Signal Transmission Unit) 23 Drive Circuit (Drive Unit) 3A, 3B, 3C, 3D Receiver 32 Upper electrode (signal detector) 33 Lower electrode (signal detector) 34 Amplifier circuit (amplifier)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 実森 彰郎 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社産業システム研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akio Minoru 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Industrial Systems Research Center

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地上または海上から地中または海中へ信
号を伝送する信号伝送システムにおいて、導電性媒質内
に設けられた導体からなる信号伝送路と、送信信号を信
号電流として前記信号伝送路に送出する信号送出部、お
よびこの信号送出部を駆動する駆動電流を供給する駆動
部を有する送信器と、前記信号伝送路を伝わった信号電
流を検知する信号検知部、およびこの信号検知部で検知
した信号電流を増幅して信号として取り出す増幅部を有
する受信器とを備えたことを特徴とする信号伝送システ
ム。
1. In a signal transmission system for transmitting a signal from the ground or the sea to the ground or the sea, a signal transmission line made of a conductor provided in a conductive medium, and the transmission signal as a signal current to the signal transmission line. A transmitter having a signal sending section for sending out, and a driving section for supplying a driving current for driving the signal sending section, a signal detecting section for detecting a signal current transmitted through the signal transmission path, and detection by the signal detecting section And a receiver having an amplifier for amplifying the signal current and extracting the signal current as a signal.
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