чем и как передать сигнал из автономного прибора в скважине наверх?, скважина заполнена нефтью, в ней насос, под насосом автономный прибор Опции

[Krys]

Здравствуйте. Возникла у нас такая задача. Необходимо передавать медленный (хотябы раз в час) сигнал из автономного прибора в скважине наверх. Скважина заполнена нефтью, которую качает снизу насос, под насосом автономный прибор, замеряющий температуру и давление. Прибор просто болтается на обычном тросе (не геофизическом кабеле) на несколько метров ниже насоса. Полностью автономный. Работает порядка месяца. В процессе работы нужно периодически снимать с него данные. Вытаскивать каждый раз насос - слишком дорого. Скважина глубиной километр или несколько...
Подскажите, пожалуйста, чем это можно обеспечить, какие мысли.
Звук не передашь - насос гудит.
Давление не передашь - насос сам даёт скачки давления.
Поскольку прибор автономный, очертенную энергию взять неоткуда...
В скважине находится металлическая труба (т.н. "обсадная колонна), но рассчитывать на её проводимость не приходится - она набирается из коротких стыков скручиванием по резьбе, всё это махом ржавеет. Плюс в некоторых местах делается т.н. "перфорация", т.е. прострелы этой колонны для того, чтобы нефть сливалась в трубу в образовавшиеся отверстия. Отверстия делаются взрывом, может всё разнести :)) Т.е. электрического контакта по этой колонне снизу наверх может не быть :)

[Herz]

Уже и пошутить нельяза.

Все же, чем плохо? Хотя мне нравится больше моя "химическая" идея.

Химическая идея хорша разве что оригинальностью (снимаю шляпу), но абсолютно не выдерживает критики.
Во-первых, трудно представить себе реагент, отсутствующий в исходной среде (нефть - это такая штука... там чуть не вся таблица Менделеева), безопасный, дешёвый и легкообнаруживаемый в малых концентрациях.
Во-вторых, химанализ (спектральный тем более) - недешёвое удовольствие, в полевых условиях - особенно.
В-третьих, как закодировать в дозе/составе несколько измеряемых величин? Да с приемлемой разрядностью? Это только в организмах "химические" команды хорошо работают...

Помнится, рассказывали мне про первые "вычислительные комплексы", устанавливаемые на вертолетах для определения момента бомбометания. И были они полностью механические. Линия задержки - на основе прохождения железного шарика по желобу. Сейчас такое никто и не воспроизведет, наверное. Слишком точная мех. работа! Но, бомбы в цель попадали!

Да, на войну никаких затрат не жалко было!

[Microwatt]

Химическая идея хорша разве что оригинальностью (снимаю шляпу), но абсолютно не выдерживает критики.

Хм... идея не оригинальна. В буровых нужно определять момент поломки бура. Традиционно это определяли только по снижению скорости проходки. Часто просто твердая прослойка попадалась. Подъем колонны в пару километров... довольно сложная процедура чтобы делать ее ошибочно.
В бур еще лет тридцать тому вкладывали ампулы с меркаптаном. Вонь из скважины достаточно быстро указывала, что бур сломался и ампулы лопнули.
Не могу точно предсказать потребные мощности при акустическом сигнале. Но то, что это во много раз меньше, чем при связи "молоточками" - абсолютно уверен.
Передавать (принимать, точнее) нужно микрофоном на обсадной трубе. Если геофизики слышат за 15-25 км шум проезжающей машины по сотрясению грунта, то на 2-3км приемник преднамеренный сигнал калиброванной частоты на стальной трубе обнаруживать должен много легче.
Модулируя сигнал, можно передать достаточно много информации, но медленно. Впрочем, полминуты тут можно считать очень быстро?

[Krys]

Если геофизики слышат за 15-25 км шум проезжающей машины по сотрясению грунта

У машины масса огого и кочки, на которых она создаёт эти вибрации. А в трубе - где взять столько энергии, чтобы расшатать землю.

то на 2-3км приемник преднамеренный сигнал калиброванной частоты на стальной трубе обнаруживать должен много легче.

Дело в том, что сама труба может иметь "перфорации", т.е. прострелы, дырки. Или вообще может отсутствовать в некоторых местах полностью по всему диаметру. Стыки опять же... труба-то не цельная. Да и лежит она в земле, которая колебания будет демпфировать. Если бы труба ничего не касалась - другое дело.

Модулируя сигнал, можно передать достаточно много информации, но медленно. Впрочем, полминуты тут можно считать очень быстро?

Да, время у нас вагон.

Если намагничивать поток нефти. Если она вообще немагнитится, допустим ниже передатчика находится источник металлической примеси,
или магнитного порошка, он пропускает этот порошок в растворе с нефтью через передатчик, а наверху измеряют магнитное поле.
Если датчики чувствительные, они уловят разницу, и думаю ни насос, ни труба не смогут снизить этот фон.

В металлических трубах даже инклинометры не работают, трубы сами намагничены чёрти как, будут перемагничивать проходящие частицы как попало. Да и в толще земли вполне могут встретиться породы с магнитными аномалиями, руды железные и т.п., которые будут портить всю картину.