Рубрикатор

Глубинный канал связи

ГЛУБИННЫЙ КАНАЛ СВЯЗИ (а. deep соmmunication channel; н. Tiefen- verbindungskanal, Tiefbauverbindungskanal; ф. voie de соmmunication au fond; и. canal de соmunicacion profundo) — технические устройства и физическая среда, обеспечивающие в совокупности передачу информации (сигналов) из глубин Земли (при бурении скважин, сооружении шахт и др.) или моря (при океанографических исследованиях) на поверхность (см. Глубинные измерительные устройства). Различают глубинные каналы связи проводные и беспроводные. В первом случае — это кабели с повышенной механической прочностью для передачи электрических сигналов (например, каротажные кабели), способные выдерживать значительные усилия при спуске измерительных приборов на большие глубины. При глубинных измерениях в процессе бурения, когда приходится наращивать трубы, в качестве глубинных каналов связи применяют не сплошные кабели, а "секционные" или "сбросные" кабельные отрезки, автоматически соединяющиеся между собой при спуске их в скважину. Электрические соединения между отрезками могут быть контактными (гальваническими) или индуктивными. Глубинные каналы связи с индуктивными соединениями применяются, в частности, в советской системе "Ориентир", служащей для контроля геометрических параметров наклонно направленных скважин. При применении для бурения и эксплуатации скважин погружных электродвигателей измерительные сигналы могут передаваться по силовому кабелю на повышенной частоте. Для этой цели используют систему телеизмерения для электробурения (СТЭ).

В беспроводных глубинных каналах связи измерительный сигнал передаётся через природную среду (толщу воды или горной породы) или скважину с помощью электрических, упругих и других видов колебаний. По используемым техническим средствам беспроводные глубинные каналы связи подразделяются на электрические, механические, гидравлические и ультразвуковые. В электрических глубинных каналах связи информация передаётся посредством электрического поля низкой частоты. В глубине скважины один из участков бурильной трубы выполняется изолированным: электрическое поле создаётся между кольцевым электродом в центре изолированного участка и телом трубы. Частота или длительность сигналов изменяется датчиком, расположенным в глубинном измерительном устройстве. Пара электродов на поверхности земли воспринимает сигнал; после усиления он подводится к измерительному прибору.

В основе действия механических глубинных каналов связи лежит принцип создания в глубине скважины источника механических колебаний и анализа на поверхности сигналов, передаваемых по колонне бурильных труб и толще Земли. В гидравлических глубинных каналах связи информация передаётся по столбу жидкости, заполняющей бурильные трубы, импульсами давления. Частота (длительность) импульсов функционально связана с измеряемым параметром. На основе гидравлических глубинных каналов связи разработана и применяется система измерения скорости вращения вала турбобура. Известны многоканальные системы с гидравлическими глубинными каналами связи с различными видами модуляции сигналов. В ультразвуковых глубинных каналах связи используются различные методы излучения и приёма ультразвуковых колебаний. Такие каналы широко применяются при глубинных исследованиях в морских условиях, в частности, при ориентировке плавучих оснований относительно устья скважины.

Глубинные каналы связи приобретают всё большее значение в связи с бурением сверхглубоких скважин, значительным увеличением числа наклонно направленных скважин, развитием горноспасательной службы и созданием нефтяных промыслов в шельфовой зоне морей и океанов.