使用混叠进行通信的方法和系统技术方案

技术编号:24297458 阅读:75 留言:0更新日期:2020-05-26 21:29
描述了一种用于在井筒内进行无线通信的方法和系统。该方法包括构建用于进入井下区域的井筒的通信网络(例如,其使用混叠信号作为配置的一部分),以及在诸如烃勘探、烃开发和/或烃生产之类的烃操作中使用该通信网络。

Methods and systems of communication using aliasing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用混叠进行通信的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月13日提交的题为“MethodandSystemforPerformingCommunicationsUsingAliasing”的美国临时申请No.62/572,142的优先权权益,其全部内容并入本文。本申请涉及于2016年11月30日提交的题为“DualTransducerCommunicationsNodeforDownholeAcousticWirelessNetworksandMethodEmployingSame”的美国临时申请序列No.62/428,367、于2017年8月1日提交的题为“DualTransducerCommunicationsNodeForDownholeAcousticWirelessNetworksandMethodEmployingSame”的美国专利申请No.15/666,292、于2016年8月30日提交的题为“CommunicationNetworks,RelayNodesforCommunicationNetworks,andMethodsofTransmittingDataAmongaPluralityofRelayNodes”的美国临时申请系列No.62/381,330、于2017年8月1日提交的题为“CommunicationNetworks,RelayNodesforCommunicationNetworks,andMethodsofTransmittingDataAmongaPluralityofRelayNodes”的美国专利申请No.15/665,931、于2016年11月30日提交的题为“HybridDownholeAcousticWirelessNetwork”的美国临时申请系列No.62/428,374、于2017年8月1日提交的题为“HybridDownholeAcousticWirelessNetwork”的美国专利申请No.15/666,299、于2016年11月30日提交的题为“MethodsofAcousticallyCommunicatingAndWellsThatUtilizeTheMethods”的美国临时申请系列No.62/428,385、于2016年12月13日提交的题为“MethodsofAcousticallyCommunicatingAndWellsThatUtilizeTheMethods”的美国临时申请系列No.62/433,491、于2017年8月1日提交的题为“MethodsofAcousticallyCommunicatingandWellsthatUtilizetheMethods”的美国专利申请No.15/666,324、于2016年11月30日提交的题为“DownholeMultiphaseFlowSensingMethods”的美国临时申请系列No.62/428,394、于2017年8月1日提交的题为“DownholeMultiphaseFlowSensingMethods”的美国专利申请No.15/666,328、于2016年11月30日提交的题为“AcousticHousingforTubulars”美国临时申请系列No.62/428,425、于2017年8月1日提交的题为“AcousticHousingforTubulars”的美国专利申请No.15/666,334,以及于2017年8月29日提交的题为“AcousticHousingforTubulars”的美国专利申请No.15/689,182,其公开内容通过引用整体并入本文。本申请涉及以下具有共同专利技术人和受让人的并且在同日提交的美国临时申请:于2017年10月13日提交的题为“MethodandSystemForPerformingOperationsUsingCommunications”的美国临时申请No.62/572,146(2017EM250)、于2017年10月13日提交的题为“MethodAndSystemForPerformingCommunicationsUsingAliasing”的美国临时申请No.62/572,142(2017EM317)、于2017年10月13日提交的题为“MethodandSystemForPerformingOperationsWithCommunications”的美国临时申请No.62/572,147(2017EM251)、于2017年10月13日提交的题为“MethodAndSystemForPerformingWirelessCommunicationsAlongADrillingString”的美国临时申请No.62/572,201(2017EM326)、于2017年10月13日提交的题为“MethodandSystemforPerformingHydrocarbonOperationsWithMixedCommunicationNetworks”的美国临时申请No.62/572,211(2017EM252)、于2017年10月13日提交的题为“DualTransducerCommunicationsNodeIncludingPiezoPre-TensioningforAcousticWirelessNetworksandMethodEmployingSame”的美国临时申请No.62/572,152(2017EM325)以及于2017年10月13日提交的题为“MethodAndSystemForPerformingWirelessCommunicationsAlongADrillingString”的美国临时申请No.62/572,152,其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开一般而言涉及使用混叠(aliasing)与通信节点通信的领域。具体而言,本公开涉及用于与沿着一个或多个管状构件,诸如沿着井筒(wellbore)内的套管(casting)或油管(tubing)、沿着海底导管(conduit)和/或沿着管线(pipeline)布置的通信节点进行声通信以增强诸如烃(hydrocarbon)勘探、烃开发和/或烃生产之类的相关联操作的方法和系统。
技术介绍
本部分旨在介绍本领域的各个方面,这些方面可以与本公开的示例性实施例相关联。相信该讨论有助于提供促进更好地理解本专利技术的特定方面的框架。因此,应该理解的是,该部分应该从这个角度来阅读而不必作为对现有技术的承认。信息的交换可以用于管理操作。作为示例,已经在烃勘探、烃开发和/或烃生产操作中提出了几种实时数据系统或方法。为了交换信息,设备可以利用物理或有线连接或无线连接进行通信。作为第一个示例,将诸如缆线、电导体或光缆之类的物理连接固定到管状构件,该管状构件可以用于评估地下条件。缆线可以固定到管状构件的内部部分和/或管状构件的外部部分。缆线提供硬线连接,以提供实时数据传输。此外,缆线可以用于提供高数据传输速率以及直接将电力输送到井下设备,诸如传感器。但是,物理缆线的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种在多个通信节点之间传送数据的方法,所述方法包括:/n创建通信网络,其中所述通信网络包括多个通信节点,其中所述多个通信节点中的每个通信节点被配置为利用一个或多个信号中的混叠频率以在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间通信;/n配置所述多个通信节点;/n在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间传送操作数据,其中所述传送操作数据至少部分地基于混叠信号;以及/n基于所述操作数据执行操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 US 62/572,1421.一种在多个通信节点之间传送数据的方法,所述方法包括:
创建通信网络,其中所述通信网络包括多个通信节点,其中所述多个通信节点中的每个通信节点被配置为利用一个或多个信号中的混叠频率以在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间通信;
配置所述多个通信节点;
在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间传送操作数据,其中所述传送操作数据至少部分地基于混叠信号;以及
基于所述操作数据执行操作。


2.如权利要求1所述的方法,还包括沿着所述一个或多个管状构件布置所述多个通信节点。


3.如权利要求1至2中的任一项所述的方法,其中所述多个通信节点中的每个通信节点包括处理器,所述处理器以低频有效时钟速度操作以接收一个或多个信号以及以高频有效时钟速度操作以发送一个或多个信号。


4.如权利要求3所述的方法,其中所述低频有效时钟速度与所述高频有效时钟速度的比率大于1:2。


5.如权利要求3所述的方法,其中所述低频有效时钟速度与所述高频有效时钟速度的比率大于1:10。


6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中从所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第一通信节点发送的信号以大于所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第二通信节点中的有效时钟速度的奈奎斯特频率一倍的频率操作。


7.如权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中从所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第一通信节点发送的信号以大于所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第二通信节点中的有效时钟速度的奈奎斯特频率两倍的频率操作。


8.如权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中从所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第一通信节点发送的信号以大于所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第二通信节点中的有效时钟速度的奈奎斯特频率四倍的频率操作。


9.如权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中从所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第一通信节点发送的信号具有在1:1和1:1,000之间的范围内的所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第二通信节点中的有效时钟速度的奈奎斯特频率与发送信号的频率的比率。


10.如权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中从所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第一通信节点发送的信号具有在1:2和1:10之间的范围内的所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第二通信节点中的有效时钟速度的奈奎斯特频率与发送信号的频率的比率。


11.如权利要求1至10中的任一项所述的方法,还包括:确定通信网络中感兴趣的最低发送频率,并选择低于感兴趣的最低发送频率的采样频率用于在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间传送操作数据。


12.如权利要求1至11中的任一项所述的方法,其中所述多个通信节点中的每个通信节点被配置为接收一个或多个信号,并确定所述一个或多个信号是否指示通信节点进入操作模式。


13.如权利要求1至12中的任一项所述的方法,还包括:
在所述多个通信节点中的一个通信节点中接收一个或多个信号;
确定是否对所述一个或多个信号执行信号确认;
基于确定应执行信号确认对所述一个或多个信号执行信号确认,以及然后对所述一个或多个信号进行解码;以及
如果确定不执行信号确认,则对所述一个或多个信号进行解码而不对所述一个或多个信号执行信号确认。


14.如权利要求13所述的方法,其中执行信号确认包括执行高频确认,所述高频确认通过利用所述多个通信节点之一中的高频有效时钟速度来对所述一个或多个信号的至少一部分进行解码。


15.如权利要求1至14中的任一项所述的方法,其中所述在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间传送操作数据包括:使用多个频带从所述多个通信节点中的第一通信节点发送一个或多个信号,其中所述一个或多个信号包括所述多个频带中的第一频带中的第一信号频率和所述多个频带中的第二频带中的第二信号频率,其中第一频带不同于第二频带,并且第一信号频率和第二信号频率表示基于在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点中的第二通信节点中操作的低频有效时钟速度的相同混叠频率。


16.如权利要求1至15中的任一项所述的方法,其中所述在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间传送操作数据包括:
在所述多个通信节点之一中接收一个或多个信号;以及
使用高通滤波器对所述一个或多个信号进行滤波,以减少来自所述多个通信节点之一中的所述一个或多个信号的背景噪声。


17.如权利要求1至16中的任一项所述的方法,还包括:在所述多个通信节点之一与布置在井筒内的水听器之间传送操作数据。


18.如权利要求1至17中的任一项所述的方法,还包括:
i)监视通信网络中的事件;
ii)如果检测到事件,那么修改通信网络中使用的混叠频率;以及
iii)如果未检测到事件,那么继续在所述多个通信节点中的两个或更多个通信节点之间进行通信;以及
iv)重复步骤i)至iii),直到操作完成。


19.如权利要求1至18中的任一项所述的方法,还包括在井筒内布置所述多个通信节点和一个或多个管状构件。


20.如权利要求1至18中的任一项所述的方法,还包括沿着海底导管布置所述多个通信节点和一个或多个管状构件。


21.如权利要求1至18中的任一项所述的方法,还包括沿着管线布置所述多个通信节点和一个或多个管状构件。


22.如权利要求1至18中的任一项所述的方法,还包括沿着钻柱布置所述多个通信节点和一个或多个管状构件。


23.一种用于沿着一个或多个管状构件进行通信的系统,包括:
一个或多个管状...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋利民S·W·克劳森张艺兵K·M·沃克
申请(专利权)人:埃克森美孚上游研究公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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