[发明专利]孔底钻具以及从孔底钻具发送数据的方法和系统

权利要求书

1.一种用于从位于地球岩层(206，300)的井孔(204，301)中的孔底钻具(202)发送数据的方法，其中所述孔底钻具(202)包括至少一个传感器(226，228，230，232，234)、冲击钻头(208)和适合于撞击所述钻头(208)的冲击机构，通过所述传感器(226，228，230，232，234)来测量物理量并且将其转换为电信号，所述电信号被转换为数字信号，所述方法包括以下步骤：

-通过在钻井期间控制所述冲击机构以及由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的两次冲击之间的时段来编码所述数字信号，并且

-通过由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的冲击所产生的波来发送编码的数字信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电信号被转换为二进制数字信号，并且通过控制所述冲击机构撞击所述钻头(208)以产生所述冲击之间的不同的时段来执行所述编码，其中第一组时段表示数字零，而第二组时段表示数字一。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一组时段短于所述第二组时段，或者反之。

4.如权利要求1到3中任何一个所述的方法，其特征在于，所述编码的数字信号通过由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的冲击所产生并且在地球岩层(206，300)中传播的地震波来发送。

5.如权利要求1到4中任何一个所述的方法，其特征在于，所述编码的数字信号通过由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的冲击所产生并且沿着所述孔底钻具(202)所连接到的钻柱(222，302)传播的声波来发送。

6.一种用于在地球岩层(206，300)中钻井孔(204，301)的孔底钻具(202)，包括冲击钻头(208)、适合于撞击所述钻头(208)的冲击机构、用于测量物理量并且将其转换为电信号的至少一个传感器(226，228，230，232，234)和用于把所述电信号转换为数字信号的转换装置(237)，其特征在于，所述孔底钻具(202)包括用于控制所述冲击机构以及由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的两次冲击之间的时段的控制装置，并且在于，所述控制装置适合于通过在钻井期间控制所述冲击机构以及由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的两次冲击之间的时段来编码所述数字信号，借此编码的数字信号通过由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的冲击所产生的波来发送。

7.如权利要求6所述的孔底钻具，其特征在于，所述转换装置(237)适合于把所述电信号转换为二进制数字信号，并且所述控制装置适合于通过控制所述冲击机构撞击所述钻头(208)以生成所述冲击之间的不同的时段来执行所述编码，其中第一组时段表示数字零，而第二组时段表示数字一。

8.如权利要求7所述的孔底钻具，其特征在于，所述控制装置适合于把所述第一组时段设置为短于所述第二组时段，或者反之。

9.如权利要求6到8中任何一个所述的孔底钻具，其特征在于，所述冲击机构包括相对于所述钻头(208)可移动并且适合于撞击所述钻头(208)的活塞(210)，并且在于，所述控制装置包括至少一个控制构件(240)，用于调整所述活塞的移动以控制由所述活塞对所述钻头(208)给予的冲击和所述冲击之间的时段。

10.如权利要求6到9中任何一个所述的孔底钻具，其特征在于，所述孔底钻具(202)包括用于激励所述控制装置的激励装置(242)，其中所述激励装置(242)适合于从机械能中生成电能。

11.一种用于从位于地球岩层(206，300)的井孔(204，301)中的孔底钻具(202)发送数据的系统，其中所述系统包括孔底钻具(202)，其特征在于，所述孔底钻具(202)包括如在权利要求6到10中任何一个所提及的特征，并且在于，所述系统包括检测器装置，用于检测在钻井期间由所述冲击机构对所述钻头(208)给予的冲击所产生的波。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统包括被连接到所述检测器装置的第二转换装置(308)，并且在于，所述第二转换装置(308)适合于把通过由所述检测器装置(304)检测的波所发送的编码数字信号解码为经解码的数字信号。