DE69209466T2 - Aktive oder passive Überwachungsanordnung für unterirdische Lagerstätte mittels fester Stationen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein System zur aktiven oder passiven Überwachung einer unterirdischen Lagerstätte, die von einem oder mehreren Bohrlöchern durchquert ist, mittels Empfängern, welche an einer festen Stelle in einem oder mehreren diese Lagerstätte durchguerenden Bohrlöchern installiert sind.
• Das System gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für die aktive oder passive Überwachung einer Speicherzone, die Erdölabströme oder ein unterirdisches Gasreservoir in sich birgt.
• Unter aktiver oder passiver Überwachung versteht man jeden Vorgang, der gestattet, durch Analyse von Signalen mittels Empfängern die Natur der von den Bohrlöchern durchquerten Schichten und/oder ihre Konfiguration, die akustischen oder seismischen Signale, welche spontan durch eine in Produktion gesetzte Formation ausgesendet bzw. ausgestrahlt werden, oder aber die Messung von signifikanten Zustandsparametern in den Bohrlöchern zu präzisieren und die von durch die verschiedenen Empfänger aufgenommenen Daten zu zentralisieren.
• Die Daten können durch akustische oder seismische Aufnehmer bzw. Empfänger, wie Geophone oder Hydrophone, im Rahmen von Operationen zur seismischen Prospektion einer Erdöllagerstätte mit einer seismischen Quelle, die an der Oberfläche oder in einem anderen Bohrloch angeordnet ist, aufgenommen oder aber auch durch Ortungen bzw. Vermessungen von akustischen Signalen, die durch die Lagerstätte während ihrer Ausbeutungszeit erzeugt werden, erhalten werden. Die an die Oberfläche zu übertragenden Daten können auch Signale sein, die von verschiedenen Aufnehmern bzw. Empfängern empfangen werden, welche längs eines Bohrlochabschnitts verteilt sind, wobei diese Signale aus Diskontinuitäten der Formation in Antwort auf die Aussendung bzw. Ausstrahlung von akustischen oder seismischen Wellen in diese resultieren. Die Überwachung einer Formation kann sich auch durch Übertragen von verschiedenen Parametern, die in dem Bohrloch gemessen sind, von Temperaturen, Drücken, Mengen etc. vollziehen.
• Man kennt Verfahren, um die Entwicklung einer Erdöllagerstätte zum Beispiel zu studieren oder zu überwachen, welche die Positionierung von verschiedenen Aufnehmern bzw. Empfängern in bestimmten Abständen längs eines Bohrlochs oder Bohrungen und deren Kopplung bzw. Schaltung mit der Wandung von diesen, die Auslösung einer seismischen Quelle an der Oberfläche oder in einem Bohrloch, dem gleichen wie dasjenige, in welchem die Aufnehmer bzw. Empfänger installiert sind, oder überdies noch einem anderen, und die Übertragung von in Antwort auf die ausgesendeten bzw. ausgestrahlten Wellen empfangenen Signalen an eine zentrale Station zur Aufzeichnung an der Oberfläche, derart, um die Position der unterirdischen Reflektoren durch herkömmliche Verarbeitungen bzw Bearbeitungen zu lokalisieren. Man erhält bedeutsame Ergebnisse durch Vornehmen eines räumlichen Filterns von empfangenen Signalen. Man verschiebt bzw. bewegt mehrere Aufnehmer bzw. Empfänger, die in einer oder mehreren Sonden angeordnet sind, aufeinanderfolgend in einer bedeutsamen Anzahl von verschiedenen Standorten längs des Bohrlochs und man kombiniert die Aufzeichnungen von empfangenen Signalen, wie es dem Fachmann hinlänglich bekannt ist.
• Die Realisierung von solchen seismischen Vorgängen erfordert im allgemeinen, das oder die Bohrlöcher, welche die Produktionsausrüstungen enthalten, vorläufig auszurangieren und, was sehr aufwendig ist, die Produktionsausrüstungen abzuziehen bzw. zu entfernen, um die Empfangssonden bzw. Abhörsonden zu plazieren und sie gegenüber deren Futterrohre zu verankern.
• Durch die Patente FR 2 593 292 und 2 642 849 der Anmelderin kennt man eine Technik, um die Nicht-Verfügbarkeit eines Bohrlochs zu vermeiden, die im wesentlichen darin besteht, eine große Anzahl von Aufnehmern bzw. Empfängern an der Außenseite von Rohren, die zum Ausfuttern bzw. Ausbauen eines oder mehrerer Bohrlöcher bestimmt sind, zu installieren und diese Aufnehmer bzw. Empfänger über Leitungen zur Übertragung mit einer Station zur Steuerung und zur Aufzeichnung an der Oberfläche zu verbinden. Das Futterrohr (casing) wird in Stellung gebracht, wobei die Aufnehmer bzw. Empfänger, die sich in dem ringförmigen Zwischenraum um dieses befinden, mit den Formationen, welche das Bohrloch durch den Ausgießzement umgeben, gekoppelt sind. Die Aufnehmer sind im allgemeinen in Einheiten zum Empfang angeordnet, welche an der Außenseite des Futterrohres befestigt, in den Unterbringungsräumen bzw. Aufnahmen, welche an der Außenwand von bestimmten ihrer Abschnitte angeordnet sind, eingebracht oder in speziell ausgeführten zwischenliegenden Verbindungen angeordnet sind. Diese Empfangseinheiten umfassen Unterbringungsräume bzw. Aufnahmen für Geophone und elektronische Module, welche die Anpassung bzw. Adaption von durch die Geophone empfangenen Signalen vor deren Übertragung an eine Oberflächenstation über Kabel bzw. Leitungen, die bis zur Oberfläche aufsteigen, gestatten. Diese Technik eignet sich, wenn die Anzahl von Empfangseinheiten aufgrund der Tatsache, daß jede von ihnen getrennt mit einer Oberflächeninstallation verbunden werden muß, begrenzt ist.
• Wenn ein Bohrloch für die Erdölproduktion ausgerüstet wird, ist es auch bekannt, Aufnehmer bzw. Empfänger in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Futterrohr und dem Produktionsrohr anzuordnen, wie es zum Beispiel in dem Patent FR 2 656 034 der Anmelderin beschrieben ist, und sie gegen das Futterrohr anzulegen, derart, um eine gute akustische Kopplung mit den Formationen, die das Bohrloch umgeben, zu erhalten.
• In der Patentanmeldung FR-A-2 656 034 (EP-A-0 546 892) der Anmelderin ist ein Verfahren beschrieben, um untereinander verschiedene Einheiten zum Empfang, insbesondere seismische Sonden, zu verbinden, das im wesentlichen darin besteht, zwischen diesen dichte hydraulische (Rohr-)Leitungen bzw. Kanalisationen anzuordnen, welche den Druck, der in dem Bohrloch herrscht, aushalten, derart, um einen isolierten gemeinsamen Zwischenraum des Außenmilieus zu begrenzen und um elektrische Leitungen zur Verbindung mit dem Inneren dieser (Rohr-)Leitungen durchführen zu lassen.
• Wenn man ein oder mehrere Bohrlöcher mit Aufnehmern bzw. Empfängern ausstatten muß, die hinter einem Futterrohr zum Beispiel angeordnet und bestimmt sind, auf endgültige Weise in dem Zement eingebettet zu werden, sorgt man dafür, sehr verschiedene Aufnehmertypen bzw. Empfängertypen anzuordnen, die geeignet sind, eine große Anzahl von Naturdaten oder verschiedenen Charakteristiken aufzunehmen, um die Entwicklung der durchguerten Zone besser zu analysieren und zu verfolgen. Wie man dies im Laufe der Peschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 1, näher erläutert, muß man, insbesondere für die seismischen Anwendungen mit einer seismischen Quelle, die zum Beispiel an der Oberfläche oder in einem anderen Bohrloch angeordnet ist, Aufnehmer bzw. Empfänger, wie Geophone, welche gestatten, seismische Quellen und deren mehreren Achsen folgenden Komponenten zu empfangen, an einer Vielzahl von verschiedenen Tiefenniveaus in einem maximal beschränkten Frequenzbereich von 1000 Hz oder 1500 Hz anordnen. Für Anwendungen zur passiven Überwachung der Entwicklung einer Produktionszone benötigt man mehrere dreiachsige Aufnehmer bzw. Empfänger, die in dem Bohrloch gegen das Dach bzw. Hangende der Lagerstätte oder des Reservoirs angeordnet und geeignet sind, Signale in einem größeren Frequenzband als für die vorhergehenden Anwendungen zu empfangen. Man versucht, so die seismische oder akustische Aktivität zu empfangen, die in der Lagerstätte während ihrer Inproduktionsnahme entsteht. Das Band, das für diese Überwachung als nützlich angesehen wird, ist im allgemeinen größer als in dem vorhergehenden Fall. Andere Aufnehmer bzw. Empfänger können in dem Bohrloch in seinem die Lagerstätte durchquerenden Teil angeordnet werden, um die Tomographie mit einer seismischen Quelle, die in einem anderen Bohrloch angeordnet ist, vorzunehmen. Es ist oftmals nützlich, auch in dem Bohrloch auf dem Niveau der Produktionszonen Aufnehmer bzw. Empfänger, die man im folgenden Text mit Zustandsaufnehmer bzw. Zustandsempfänger bezeichnet, anzuordnen, um verschiedene thermodynamische Parameter: Druck, Temperatur, oder Parameter, wie Mengen bzw. Durchsätze, welche durch verschiedene Instrumente gemessen werden, etc. zu messen.
• Der Modus zur Übertragung von durch jeden dieser Aufnehmertypen bzw. Empfängertypen gelieferten Signalen kann unterschiedlich sein. Für die Operationen zum passiven Empfang bzw. zur passiven Abhörung müssen die Aufnehmer bzw. Empfänger ständig oder quasi-ständig mit der Oberflächeninstallation verbunden sein, derart, daß die empfangenen bedeutsamen Signale mit oftmals ungewissem bzw. zufälligem Charakter zu jedem Zeitpunkt übertragen werden können. Die Verbindung der zum Vornehmen von provozierten Zyklen zur seismischen Aufzeichnung verwendeten Aufnehmer bzw. Empfänger mit der Oberflächeninstallation ist nur während der Betriebszeiten zur aktiven seismischen Prospektion und somit im allgemeinen während Zeitintervallen von einigen Sekunden bei jedem Zyklus, wo man den ständigen Empfang bzw. die ständige Abhörung unterbrechen muß, notwendig.
• Die Verbindung von Zustandsaufnehmern, die in der Produktionszone angeordnet sind, um Parameter, wie Temperaturen oder Drücke, zu messen, kann ebenfalls ständig oder quasiständig sein. Demgegenüber kann ihre Abfragefrequenz aufgrund der Tatsache, daß die Entwicklung von gemessenen Parametern im allgemeinen langsam ist, weitaus geringer sein.
• Es ist notwendig, daß sich das installierte Übertragungssystem an Moden zur Übertragung von sehr verschiedenen Daten anpaßt bzw. akkomodiert. Die Übertragung von im Laufe von aktiven oder passiven seismischen Operationen erhaltenen Daten an die Oberflächeninstallation wird im allgemeinen in einer codierten digitalisierten Form durchgeführt. In den Phasen zum passiven Empfang bzw. zur passiven Abhörung muß zum Beispiel die Menge bzw. der Durchsatz ausreichend sein, um die Signale, die von mehreren Aufnehmern stammen, welche jeweils in unterschiedlichen Tiefen angeordnet sind, in Echtzeit zu übertragen, um so die Richtung, aus welcher jede akustische Erschütterung kommt, und deren Sendeentfernung bzw. Ausstrahlungsentfernung richtig abzuschätzen. Die notwendige Menge für deren Übertragung kann in der Praxis 1 Mbit/s erreichen. In den Anwendungen zur provozierten seismischen Prospektion, die mit einer bedeutsamen Anzahl von Aufnehmern durchgeführt werden, kann die notwendige Menge diesen Wert weit überschreiten. Für andere Übertragungsmoden ist die notwendige Menge deutlich verschieden.
• Eine Anzahl von Zustandsaufnehmern überträgt die Parameter, die sie in Analog-Form, zum Beispiel eine proportionale Stromstärke, messen, was von Bedeutung ist, um an die Oberfläche übertragen zu können.
• Das System zur Übertragung, das zu installieren notwendig ist, muß folglich besonders flexibel sein, um Übertragungen von auch verschiedenen Daten zu behandeln. Da es an einer festen Stelle installiert und folglich in einer Vielzahl der Fälle nicht bergungsfähig bzw. noch brauchbar sowie für Operationen zur Prospektion und zur Überwachung von oftmals langer Dauer vorgesehen ist, ist es notwendig, daß es verhältnismäßig einfach, kostengünstig und betriebssicher ist. Seine Anordnung muß auch untersucht werden, damit ein eventueller lokalisierter Fehler bzw. eine eventuelle lokalisierte Störung nicht die Betriebssicherheit der Gesamtheit nach sich zieht. Vor allem wenn die Anzahl von verschiedenen, über die Länge des Bohrlochs verteilten Vorrichtungen bedeutsam ist, ist es außerdem wesentlich, daß der ständige Stromverbrauch von jeder von ihnen moderat ist, um in den Grenzen der Spannung und des Stärkegrades zu bleiben, die durch die im allgemeinen in den Bohrlöchern verwendeten Kabeln zur Übertragung erträglich sind.
• Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein System zur Überwachung einer unterirdischen Lagerstätte vorzuschlagen, wobei dieses System geeignet ist, das technische Problem zu lösen, welches durch Operationen zur Exploration und zur Überwachung einer Zone des Untergrundes in großem Maßstab gestellt ist, ohne dafür diese Bohrlöcher unverfügbar zu machen, auch ohne eine bedeutsame Modifizierung der weiteren, zur gleichen Zeit in diesen Bohrlöchern verwendeten Ausrüstungen zu fordern.
• Es umfaßt Einrichtungen zur Verbindung, die wenigstens ein Verbindungskabel und eine Oberflächenstation, welche mit dem Kabel verbunden sein kann, einschließen.
• Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine Gesamtheit zur Eingriffnahme, die an einer festen Stelle in einem Bohrloch angeordnet ist, welche ein elektronisches Überwachungssignal, welches ständig mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden ist und mit einer Einrichtung zur Decodierung von Adressensignalen versehen ist, ein Benutzermodul und Einrichtungen zur Kommutation, die durch die Einrichtungen zur Decodierung gesteuert sind, um das Benutzermodul mit den Einrichtungen zur Verbindung vorübergehend zu verbinden, umfaßt.
• Die Einrichtungen zur Verbindung umfassen zum Beispiel wenigstens eine leitfähige Leitung für die Übertragung von Steuersignalen zu dem Überwachungsmodul jeder Einheit zur Eingriffnahme oder überdies zum Beispiel wenigstens einen optischen Übertragungsweg, um das Benutzermodul von jeder Einheit zur Eingriffnahme mit der Oberflächenstation zu verbinden. Dieser Weg ist mit Einrichtungen zur Übertragung und zur zweiseitigen Kopplung von Signalen zwischen jeder Einheit zur Eingriffnahme und der Station verbunden.
• Gemäß einer Ausführungsform umfaßt die Erfindung eine Oberflächenstation, die mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden ist und wenigstens eine Einrichtung zur Stromversorgung des Überwachungsmoduls von jeder Einheit zur Eingriffnahme in den Bohrlöchern und Einrichtungen zur Aufzeichnung von Signalen umfaßt.
• Diese Oberflächenstation umfaßt zum Beispiel einen Prozessor zur Steuerung, Einrichtungen zur Anwendung bzw. Aufbringung von elektrischer Energie auf die Leiter zur Stromversorgung der Einrichtungen zur Verbindung und zur Anlegung von Adressensignalen, um ein Benutzermodul zu aktivieren und ihm wenigstens einen Weg zur Übertragung von Signalen zuzuweisen, und wenigstens eine spezialisierte Einheit, um über die Übertragungswege mit dem aktivierten Benutzermodul zu kommunizieren.
• Durch die selektiven Verbindungen, die unten definiert sind, kann man die elektronische Ausstattung bei der ständigen Überwachung reduzieren und kann man folglich eine größere Anzahl von Einheiten zur Eingriffnahme ständig über ein gleiches Kabel versorgen. Ebenso ermöglichen die Einrichtungen zur Kommutation für bestimmte Moden eine Verzweigung bzw. Abzweigung, ein Beibehalten der Kontinuität von Leitungen (elektrischen Leitern) zur Stromversorgung und eine Übertragung von Daten über deren gesamte Länge, solange das eine der Benutzermodule nicht durch eine selektive Adressierung bezeichnet ist. Die Kombination von Einrichtungen und deren Konfiguration gestattet es, ein einfaches, betriebssicheres und verhältnismäßig kostengünstiges System zu erhalten. Durch den Umweg der spezialisierten Einheiten von der Oberflächenstation kann das System gemäß der Erfindung mehrere Vorrichtungen zur Eingriffnahme von sehr unterschiedlicher Natur steuern und ihnen auf koordinierte Weise die Einrichtungen zur Verbinduna für deren Austauschvorgänge mit der Station zuweisen.
• Man kann auch eine bedeutende Ausrüstung zur Überwachung in einem Bohrloch installieren und sogar mehrere Bohrlöcher ausstatten, wenn die Bedeutsamkeit einer Lagerstätte dies rechtfertigt.
• Gemäß einer Ausführungsform umfaßt das Benutzermodul der wenigstens einen Einheit zur Eingriffnahme zum Beispiel mehrere Empfänger (Wellenaufnehmer bzw. Wellenempfänger, Elemente zur Messung von Zustandssignalen, etc.) und eine Einheit zur Anpassung und zur Übertragung von Daten, die zum Beispiel Einrichtungen zum Multiplexing umfaßt, welche mit den Empfängern verbunden sind, sowie Einrichtungen zur Synchronisierung, um ein lokales Taktsignal zu erzeugen und eine Digitalisierung von durch die zugeordneten Einrichtungen zum Empfang erzeugten Daten sowie deren Übertragung zu steuern, und umfaßt die Oberflächenstation eine spezialisierte Einheit, die automatische Einrichtungen zur Synchronisierung umfaßt, um ein Taktsignal zu rekonstruieren, dessen Phase auf diejenige des lokalen Taktsignals angepaßt ist
• Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Einrichtungen zum Empfang mehrere Empfänger und die Einheit zur Anpassung und zur Übertragung.
• Gemäß einer Ausführungsform umfaßt das Benutzermodul der wenigstens einen Einheit zur Eingriffnahme wenigstens einen Empfänger, um einen Zustandsparameter zu messen und in Antwort einen proportionalen Strom über wenigstens einen Weg zur Übertragung von Signalen über die Einrichtung zur Kommutation zu liefern.
• In dem Fall, in welchem ein Benutzermodul mehrere dieser Empfänger mit proportionalem Strom umfaßt, schließt das System gemäß der Erfindung Einrichtungen zur Auswahl ein, welche durch das verbundene elektronische Überwachungsmodul gesteuert sind, um einen dieser Empfänger über die Einrichtungen zur Verbindung selektiv zu verbinden.
• Wenn das Benutzermodul der wenigstens einen Einheit zur Eingriffnahme wenigstens einen Empfänger umfaßt, um einen Zustandsparameter zu messen und in Antwort eine elektrische Spannung zu liefern, verwendet man eine Einheit zur Anpassung und zur Übertragung, die zum Beispiel einen spannungsgesteuerten Oszillator umfaßt, dessen Ausgang über einen Weg zur Übertragung unter Zwischenschaltung der Einrichtungen zur Verbindung selektiv verbunden ist.
• Die Benutzermodule können mechanische Einrichtungen irgendeines Typs, die über eine Steuerung mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden sind, wie verschiedene Wandlereinrichtungen bzw. Transducereinrichtungen für elektrische Energie (elektromechanische, elektromagnetische, piezoelektrische etc. seismische Quelle), Steuerventile oder gegebenenfalls Motoren, umfassen, wobei das spezialisierte Modul an der Oberfläche in diesem Fall einen Plock zur Stromversorgung umfaßt, welcher für die betrachtete Anwendung geeignet ist.
• Gemäß einer Ausführungsforin umfaßt das System gemäß der Erfindung wenigstens eine seismische Quelle und wenigstens eine Gesamtheit von Empfängern, die mit einer Einheit zur Anpassung und zur Übertragung verbunden ist, welche mit einem lokalen Taktgeber versehen ist, wobei die spezialisierte Einheit, die mit ihm kommuniziert, geeignet ist, die Frequenz des durch die lokalen Einrichtungen zur Synchronisierung ausgesendeten Taktsignals zu bestimmen, und umfaßt der Prozessor der Oberflächenstation Einrichtungen, um diese Quelle auszulösen, sowie Einrichtungen, um ein Auslösungszeitpunkte der Quelle anzeigendes Signal mit den von dem Benutzungsmodul erhaltenen Daten zu verbinden.
• Das System gemäß der Erfindung kann zum Beispiel wenigstens eine erste Gesamtheit von akustischen oder seismischen Empfängern, die mit einer Einheit zur Anpassung und zur Übertragung verbunden ist, und wenigstens eine zweite Gesamtheit von Zustandsaufnehmern bzw. Zustandsempfängern, die mit einer zweiten Einheit zur Anpassung und zur Übertragung verbunden ist, kombinieren, wobei die Oberflächenstation wenigstens zwei unterschiedliche spezialisierte Einheiten umfaßt, um mit den Einheiten zur Anpassung und zur Übertragung entsprechend zu kommunizieren, wobei diese spezialisierten Einheiten mit dem Prozessor unter Zwischenschaltung von Schnittstellenschaltkreisen verbunden sind.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für die aktive und/oder passive Überwachung einer Untergrundzone, die durch wenigstens eine Bohrung durchquert ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:
• - die Installierung des oben definierten Systems an einer festen Stelle,
• - die Unterstützung durch die Oberflächenstation von Leitern zur Übertragung von Signalen an eine Einheit zur Eingriffnahme durch Anlegung von Steuersignalen, die an ein verbundenes elektronisches Überwachungsmodul adressiert sind, auf Leiter zur Übertragung von Signalen des Kabels, und deren Decodierung durch die Einrichtungen zur Decodierung in dem Überwachungsmodul,
• - die Steuerung durch dieses Überwachungsmodul von Einrichtungen zur Kommutation, welche die Verbindung des Benutzermoduls gestatten, und
• - die Übertragung von Signalen, die durch die Einheit zur Eingriffnahme erhalten werden, unter der Steuerung des Benutzermoduls sowie entsprechend bestimmter Übertragungsmodalitäten an eine spezialisierte Einheit der Oberflächenstation, welche geeignet ist, diese Signale zu empfangen und sich nach sämtlichen Modalitäten, welche die Übertragung charakterisieren, zu richten.
• Weitere Merkmale und Vorteile des Systems und des Verfahrens gemäß der Erfindung werden anhand der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung von als Beispiele beschriebenen, nicht beschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht, wobei:
• Fig. 1 eine Vorrichtung von verschiedenen Geräten oder Empfängern (Einheiten zur Eingriffnahme) zeigt, die man in ein Bohrloch zum Beispiel für die aktive oder passive Überwachung einer Lagerstätte einbringen kann,
• Fig. 2 schematisch Leitungen elektrischer Leiter zeigt, welche die notwendigen Verbindungen zwischen den Einheiten zur Eingriffnahme und der Oberflächenstation sicherstellen,
• Fig. 3 einen ersten Verzweigungsmodus eines elektronischen Überwachungsmoduls an Leitungen zur Stromversorgung zeigt,
• Fig. 4 einen zweiten Verzweigungsmodus eines Überwachungsmoduls an Leitungen zur Stromversorgung zeigt,
• Fig. 5 einen Stromversorgungsmodus eines Benutzermoduls zeigt,
• Fig. 6 schematisch ein Modul zur Erfassung von Signalen mit seinem Versorgungsblock in einem Benutzermodul zeigt, das Gesamtheiten von Empfängern umfaßt,
• Fig. 7 schematisch eine Variante des Moduls zur Erfassung von Signalen der Fig. 6 zeigt,
• Fig. 8 schematisch einen Zustandsaufnehmer mit proportionalein Stroin in einem Benutzermodul zeigt,
• Fig. 9 schematisch einen Verzweigungsmodus von mehreren Zustandsaufnehmern mit proportionalem Strom in einem einzigen Benutzermodul zeigt,
• Fig. 10 schematisch ein Modul für die Übertragung von Messungen mit langsamen Veränderungen an die Oberflächenstation zeigt, die durch Zustandsaufnehmer abgelesen sind,
• Fig. 11 schematisch die Oberflächenstation zeigt, welche die Steuerung von Austauschvorgängen mit den Einheiten zur Eingriffnahme sicherstellt,
• Fig. 12 einen Ausführungsmodus zeigt, in welchem ein multi-leitendes Kabel zum Beispiel für die Verbindung von Einheiten zum Empfang von Signalen verwendet wird,
• Fig. 13 eine Anordnung von mehreren Gehäusen zum Empfang zeigt, die an der Außenseite eines Futterrohres (casing) mit hydraulischen Leitungen angeordnet ist, über welche elektrische Verbindungen untereinander und einem verbundenen elektronischen Modul erfolgen,
• Fig. 14 einen weiteren Ausführungsinodus zeigt, der Einrichtungen zur Übertragung des optischen Typs umfaßt, welcher eine leitfähige Leitung für die Übertragung von Daten von den Benutzermodulen bis zur Oberflächenstation verdoppelt,
• Fig. 15 einen weiteren Ausführungsinodus zeigt, bei welchem die Übertragung von Antworten bzw. Ansprechverhalten der Benutzermodule ganz vollständig über einen oder mehrere optische Übertragungskanäle sichergestellt ist, und
• Fig. 16 eine Variante des vorhergehenden Modus mit zweiseitigen optischen Einrichtungen zur Übertragung von Befehlen und Daten zeigt.
• In der Fig. 1 hat man ein Bohrloch bzw. eine Bohrung 1 schematisch dargestellt, das bzw. die quer durch eine unterirdische Lagerstätte gebohrt ist, welche zum Beispiel Erdölabströme in sich birgt. Das Bohrloch muß mit einem Futterrohr 3 bis zu einer gewissen Tiefe versehen sein, wobei dieses Rohr in umgebenden Formationen durch Injektion bzw. Einspritzung von Zement in den ringförmigen Zwischenraum zwischen ihm und dem Bohrloch gelegen ist, wie es in den vorerwähnten Patenten FR 2 593 292 und 2 642 849 beschrieben ist.
• Für die Überwachung der durch solche Bohrlöcher durchquerten Lagerstätte ist es wünschenswert, wie man gesehen hat, Empfänger anzuordnen, die geeignet sind, Signale von sehr verschiedenem Typ zu messen oder zu erfassen bzw. zu detektieren. Das Dach bzw. Hangende T des Reservoirs befindet sich auf einer Höhe H, wobei man zum Beispiel auf halber Höhe H/2 eine Gesamtheit Ri von vorzugsweise dreiachsigen Geophonen in Stellung bringt, derart, um eine Exploration von seismischem Typ gut vornehmen zu können. Eine Quelle S1, die an der Oberfläche angeordnet ist, oder eine Quelle S2, die in einem anderen Bohrloch bzw. einer anderen Bohrung angeordnet ist, sendet bzw. strahlt Wellen aus, die nach einer Reflexion an Diskontinuitäten des Untergrundes durch die Geophone der Gesamtheit Ri aufgenommen, an eine Oberflächenstation 4, die sie aufzeichnet, übertragen und dann verarbeitet bzw. bearbeitet werden, um repräsentative seismische Schnitte zu erhalten. Für diesen Explorationstyp wird der durchgelassene Frequenzbereich bzw. die Bandbreite von empfangenen Signalen im allgemeinen auf 1000 oder 1500 Hz begrenzt. Die Übertragungsdauer von im Anschluß an eine Erschütterung des Gebietes aufgenommenen seismischen Signalen ist verhältnismäßig kurz, in der Größenordnung von einer Zehntelsekunde höchstens.
• An dem Dach bzw. der Hangebene des Reservoirs bringt man zum Beispiel eine Gesamtheit Rj von Aufnehmern bzw. Empfängern in Stellung, um den passiven Empfang bzw. die passive Abhörung durchzuführen. Eine oder mehrere weitere Gesamtheiten Rk zum Empfang werden weiter unten in dem Teil des Bohrlochs, welches das Reservoir durchquert, angeordnet, um seismische Wellen aufzunehmen, die durch eine seismische Quelle S2 ausgesendet bzw. ausgestrahlt werden, welche in einem anderen Bohrloch 5 angeordnet sind. Diese Gesamtheit kann zum Beispiel mehrere zehn, ja sogar ein oder mehrere hundert einachsige Geophone oder Hydrophone, die über eine bedeutsame Länge des Bohrlochs verteilt sind, umfassen. Da die seismischen Aussendungen bzw. Ausstrahlungen, die durch die Produktionsaktivität induziert sind, auf ungewisse bzw. zufällige Weise auftreten, ist es wichtig, daß die spezialisierten Aufnehmer bzw. Empfänger der Gesamtheit Rj ständig mit der Station 4 an der Oberfläche ohne gegebenenfalls während der Zeitintervalle von sehr begrenzter Dauer, in welchen die seismischen Empfänger der Gesamtheiten Ri und Rk verbunden sein müssen, verbunden sind.
• Man hat in der Fig. 1 gleichermaßen zwei Gesamtheiten von Zustandsaufnehmern bzw Zustandsempfängern C1, C2 dargestellt, die gestatten, Temperaturen, Drücke etc. aufzunehmen. Es handelt sich zum Beispiel um Aufnehmer eines bekannten sogenannten Typs mit proportionalem Strom. Die Aufnehmer diesen Typs absorbieren, wenn man an sie eine bestimmte Versorgungsspannung anlegt, zum Parameter proportionale, gemessene Ströme, die es gilt, an die Oberflächenstation 4 zu übertragen.
• Die Einheit zur Übertragung, die nachfolgend beschrieben wird, kann sich an jeden der oben angedeuteten Typen von Empfängern mit deren eigenen Spezifikationen zur Verbindung, deren Moden zur Übertragung, deren Frequenzen zur Codierung und deren Mengen bzw. Durchsätzen zur Übertragung von geeigneten Daten anpassen.
• Das Schema der Fig. 2 zeigt drei Bohrlochvorrichtungen Di, Dj, Dk (wie die Gesamtheiten Ri, Rj, Rk von Empfängern der Fig. 1), die an einer festen Stelle in einem Bohrloch hinter einem casing bzw. Futterrohr oder auch in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen einem casing bzw. Futterrohr und einem Produktionsrohr sowie in unterschiedlichen Tiefen angeordnet sind.
• Jede dieser Vorrichtungen umfaßt zwei Module. Ein erstes Modul MV wird verwendet, um eine ständige Überwachung in der Erwartung von Befehlen vorzunehmen, die geeignet sind, zu jedem Zeitpunkt von ihnen durch die Oberflächenstation übertragen zu werden. Ein zweites Modul oder Benutzermodul MT wird in Stellung gebracht, um Signale zu der Oberflächenstation auszusenden bzw. auszustahlen oder um solche zu empfangen. Gemäß dem Verbindungsmodus der Fig. 2 sind die Module MV von verschiedenen Vorrichtungen ständig über eine Leitung L1 zur Übertragung von Befehlen verbunden, die mit der Oberflächenstation verbunden ist. Über sie empfangen sie codierte Befehle, die mit einer Adresse verbunden sind, welche sie untereinander spezifisch bezeichnet. Jedes der Überwachungsinodule MV umfaßt einen Adressen- und Befehlsdecodierer 6, der mit der Leitung L1 unter Zwischenschaltung eines Transformators 7 zur Isolierung und einem elektrischen Block 8 zur Steuerung verbunden ist, um eine oder mehrere für einen Betrieb des Adressen- und Befehlsdecodierers 6 notwendige Kontrollamplitudenspannungen V+, V- (5 V oder 15 V zum Beispiel) zu erzeugen.
• Gemäß dem Ausführungsmodus der Fig. 2, 3 ist der Steuerungsblock 8 jedes der Überwachungsmodule MV mit einer spezifischen Leitung L2 zur Stromversorgung verbunden, die in der Oberflächenstation mit einem Stromgenerator verbunden ist. Er produziert in Zenerdioden des Blocks 8 eine für die Versorgung des Moduls MV ausreichende elektrische Spannung.
• Gemäß dem Ausführungsinodus der Fig. 4 dient die Leitung L1 einer gemischten Verwendung. Sie wird zugleich zum Transportieren einer Stromstärke für jeden Block 8 und zum Übertragen von Befehlen verwendet. In diesem Fall sind Einrichtungen zur Entkopplung ganz selbstverständlich zwischen der kombinierten Leitung L1 und dem Adressendecodierer 6 angeordnet. Eine dritte Leitung L3 ist mit der Oberflächenstation verbunden. Über diese Leitung L3 ist auf dem Niveau jedes Benutzermoduls MT ein Kommutator 9 (Fig. 2) verbunden, der durch den Adressendecodierer 6 des verbundenen bzw. zugeordneten Überwachungsmoduls MV gesteuert wird. In einer Ausschaltstellung sorgt er für die Kontinuität der Leitung L3. In einer Einschaltstelung gewährleistet jeder Kommutator 9, wenn er betätigt wird, die Ableitung oder die Verzweigung bzw. Abzweigung der Leitung L3 zu dem Benutzermodul MT. Für bestimmte Verwendungen, wie man es unter Bezugnahme auf die Fig. 10 sieht, kann die Leitung L3 durch die Oberflächenstation elektrisch versorgt werden. In diesem Fall hat die Aktivierung eines Kommutators 9 den Zweck, ein Benutzermodul MT unter Spannung zu setzen.
• Gemäß dem Ausführungsmodus der Fig. 5 kann man, wenn die (ein-)geregelten elektrischen Spannungen, die durch einen Versorgungsblock 8 erzeugt werden, welche dem Betrieb des Benutzermoduls dienen, zwischen ihnen eine direkte elektrische Verbindung, die durch den Adressendecodierer des Moduls MV gesteuert ist, aufbauen.
• Die Stromversorgung der Überwachungsmodule MV und gegebenenfalls der Benutzermodule wird mittels eines Stromgenerators, wie es die Ausführungsmoden der Fig. 3, 4 zeigen, bewirkt. Die Stromversorgungen können indessen durch Spannungsgeneratoren bewirkt werden, wobei die Überwachungsmodule parallel über die Leitungen L1 oder L2 entsprechend den Fällen verbunden sind und zum Beispiel Versorgungsblöcke zur Entkopplung umfassen, um die zurückgeführten, für diese Module notwendigen Spannungen zu erzeugen.
• Entsprechend den Ausführungsmoden der Fig. 6, 7 ist das Benutzermodul ein Sender bzw. Emitter von codierten digitalisierten Signalen. Er umfaßt zum Beispiel eine bestimmte Anzahl n von Empfängern G1, G2, ... Gn, die zu einer der Gesamtheiten Ri, Rj oder Rk (siehe Fig. 1) gehören können. Die durch die Empfänger G1 bis Gn aufgenommenen Signale werden entsprechend an Vorverstärker PAL, PAN mit festgelegtem oder variablem Verstärkungsfaktor angelegt, denen Filterbegrenzer 111 bis 11n nachfolgen. Die verstärkten und gefilterten Signale werden an die Eingänge eines Multiplexers bzw. Multiplizierers 10 angelegt. Der Ausgang von diesem ist mit dem Eingang eines Schaltkreises zur Erfassung verbunden, der zum Beispiel einen Verstärker 12 mit automatisch schaltbarem Verstärkungsfaktor, einen Analog-Digital-Wandler (CAN) 13, ein Element 14 zur Codierung, um die aus dem Wandler (CAN) stammenden digitalen Worte in einem Senderaster einzuschließen, und ein Element 15 zur Synchronisierung umfaßt, das einen lokalen Taktgeber umfaßt, welcher mit dem Befehlsdecodierer in dem Überwachungsmodul MV verbunden ist. Solche Schaltkreise sind zum Beispiel in den Patenten FR 2 613 496 und 2 616 230 der Anmelderin beschrieben. Das Benutzermodul umfaßt auch einen Spannungsregler 16, der stabilisierte Spannungen für den Betrieb des Benutzermoduls erzeugt. Bei einer Verwendung dieses Typs ist die Leitung L3 unter Spannung gesetzt und ist der Regler 16 selbst unter Zwischenschaltung des Kommutators 9 verbunden. Über den gleichen Kommutator 9 und die Einrichtungen zur Entkopplung ist der Ausgang des Codierungselements 14 auch mit der Leitung L3 verbunden.
• Wenn man einen Analog-Digital-Wandler (CAN) großer Dynamik einsetzt, kann man gegebenenfalls den Verstärker 12 mit schaltbarem Verstärkungsfaktor weglassen, was eine wirtschaftlichere und betriebssicherere Lösung anbietet.
• Gemäß der Variante der Fig. 7 kann gleichermaßen ein zweiter Multiplexer bzw. Multiplizierer 16 mit einem der Eingangswege des Multiplexers 10 verbunden werden. An den Eingängen dieses Untermultiplexers LOA sind mehrere Zustandsaufnehmer C1, C2, ... Ck verbunden, die geeignet sind, ein gemessenes Signal in eine elektrische Spannung umzuwandeln. In durch das Element 15 zur Synchronisierung festgelegten regelmäßigen Intervallen kann die Spannung, die durch jeden dieser Zustandsaufnehmer geliefert wird, bemustert bzw. von dieser Momentwerte gebildet und an die Oberflächenstation über die Leitung L3 übertragen werden.
• Jedes der Benutzermodule, das in einem Bohrloch installiert ist, um die Erfassung von Signalen vorzunehmen, kann seine eigene Taktgeberfreguenz aufweisen, die an eine verbundene Anzahl von Empfängern und/oder an den durchgelassenen Frequenzbereich bzw. die Bandbreite von aufgenommenen Signalen angepaßt ist. Jedes von ihnen kann auch seinen eigenen Codierungsmodus besitzen.
• Der Verstärkungsfaktor jedes Vorverstärkers 111 bis 11n kann festgelegt und vor der Installierung der Vorrichtung in dem Bohrloch voreingestelit sein. In bestimmten Fällen indessen, in welchen das Niveau der zu verstärkenden Signale von der beabsichtigen Verwendung abhängt, verwendet man vorzugsweise einen Vorverstärker 111 bis 11n, dessen Verstärkungsfaktor auf den Empfang eines spezifischen Befehls schaltbar ist, der von der Oberflächenstation an den Decodierer 6 des verbundenen Überwachungsmoduls MV adressiert und durch diesen decodiert wird.
• Gemäß dem Ausführungsmodus der Fig. 8 kann das Benutzermodul auch einen Aufnehmer bzw. Empfänger 17 mit proportionalem Strom von bekanntem Typ sein. Wenn dieser Typ von Aufnehmer 17 eine definierte elektrische Spannung von der Leitung L3 über den verbundenen Kommutator 9 empfängt, läßt er einen zu dem Wert des Parameters, den er mißt, proportionalen Strom zwischen zum Beispiel 4 mA und 20 mA durchfließen.
• Entsprechend der Variante der Fig. 9 können mehrere Zustandsaufnehmer bzw. Zustandsempfänger C1, C2, ... Cp des gleichen Typs mit proportionalem Strom mit dem Kommutator 9 unter Zwischenschaltung eines Zwischenkommutators 18 verbunden sein. In diesem Fall schickt die Oberflächenstation dem Adressendecodierer 6 (Fig. 3, 4) des verbundenen Überwachungsmoduls MV einen Adressenbefehl, der das Benutzermodul bezeichnet, welches durch die Steuerung, aber auch die Nummer des Zustandsaufnehmers C1 bis Cp, von dem man die Messung kennen möchte, betroffen ist. Die Decodierung dieser Nummer gestattet, den Zwischenkommutator 18 zu betätigen.
• Das in der Fig. 10 dargestellte Modul dient dazu, elektrische Spannungen mit langsamen Anderungen zu übertragen, die durch Zustandsaufnehmer C1 ... Cm, wie zum Beispiel Temperatur- oder Druckaufnehmer oder aber Durchflußmesser bzw. Impulsfrequenzmesser, geliefert werden. Es umfaßt einen Oszillator 19, dessen Frequenz linear in Abhängigkeit einer Steuerspannung (VCO) bei Anwesenheit dieser, die durch einen dieser Zustandsaufnehmer C1 bis Cm geliefert wird, variiert, wobei dieser Oszillator ein Signal liefert, das an die Leitung L3 über den Kommutator 9 angelegt wird. Wenn mehrere Zustandsaufnehmer den gleichen Oszillator (VOC) 19 steuern können, verbindet man sie mit ihm unter Zwischenschaltung eines Zwischenkommutators 20, wie dem vorhergehenden Kommutator 18.
• Die Leitung L3 kann auch dazu verwendet werden, um die elektrische Leistung an die Benutzermodule zu liefern, die elektromagnetische Einrichtungen, wie Motoren, Elektroventile etc., umfassen, welche an einer festen Stelle in dem ringförmigen Zwischenrauin zwischen einem Futterrohr und einem Produktionsrohr zum Beispiel oder gegebenenfalls irgendeiner Einrichtung, die an der Außenseite eines casing bzw. Futterrohres angeordnet ist, installiert sind. Diese Module werden jeweils ebenso mit einem Überwachungsmodul MV verbunden und unter Zwischenschaltung eines Kommutators 9 über die Leitung L3 versorgt.
• Die Oberflächenstation (Fig. 11) ist geeignet, eine große Anzahl von Verwendungen, wie diejenigen, welche oben definiert sind, funktionieren zu lassen. Die von den Benutzermodulen erhaltenen Signale sind sehr verschiedenartig, wobei das aufrechterhaltene Funktionsprinzip darin besteht, demjenigen, welches durch einen Befehl betroffen ist, die freie Disposition der Leitung L3 und die Beherrschung der Übertragung zu überlassen und die Oberflächenstation an den eigenen Modus zur Übertragung des aktivierten Moduls anzupassen.
• Die Oberflächenstation umfaßt eine Gesamtheit 21 von mehreren spezialisierten Einheiten 22 und eine Auswahleinrichtung 23, um die Leitung L3 mit einer von ihnen zu verbinden. Unter Zwischenschaltung einer elektronischen Schnittstellenkarte 24 wird die Gesamtheit 21 mit einem Prozessor 25, wie einem programmierten Mikrocomputer, verbunden. Die Station umfaßt auch einen Adressencodierer 26, der mit der Leitung Lt verbunden ist, und einen elektrischen Stromgenerator 27. Gemäß dem Verbindungsmodus, der in der Fig. 4 gezeigt ist, ist der Generator 27 auch mit der Leitung L1 verbunden. Der Prozessor 25 schickt auf Steuerung bzw. Befehl eines Operators oder entsprechend einem voreingerichteten Programms Befehle zur Verbindung an ein spezifisches Überwachungsmodul MV über die Leitung L1 unter Zwischenschaltung des Adressencodierers 26. Zum gleichen Zeitpunkt steuert er die Kommutation der Auswahleinrichtung 23, derart, daß die Leitung L3 auf die spezialisierte Einheit 22 abgestimmt ist und daß sie mit dem Benutzermodul, welches in dem Bohrloch installiert ist, mit der spezifischen Adresse kommunizieren kann.
• Die Einheiten 22, die zum Empfang von Messungen der Aufnehmer 17 mit proportionalem Strom (Fig. 8, 9) geeignet sind, umfassen jeweils zum Beispiel ein Element, um den Stärkegrad bzw. die Intensität, der bzw. die in der Leitung L3 vorherrscht, in ein den in dem Bohrloch durch den bestimmten Zustandsaufnehmer gemessenen Parameter anzeigendes Signal umzuformen, wobei dieses Element dem Prozessor 25 das gemessene Signal mitteilt.
• Die Benutzermodule, wie diejenigen der Fig. 6 und 7, nehmen Erfassungen von Signalen und deren Übertragung unter der Kontrolle bzw. Steuerung eines lokalen Taktgebers vor, der geeignet ist, für verschiedene Verhältnisse in Frequenz oder in Phase abzuleiten. Folglich benutzt man für den Empfang von codierten digitalisierten Signalen, die von den Modulen zur Erfassung kommen, Einheiten 22, die geeignet sind, ein Taktsignal in Phase mit demjenigen, welches die Übertragung rhythmisiert, wiederherzustellen. Eine solche Einheit ist zum Beispiel in der von der Anmelderin eingereichten Patentanmeldung FR 91/13770 beschrieben. Diese gleichen spezialisierten Einheiten umfassen in diesem Fall eine Einrichtung zur Stromversorgung, die auch mit der Leitung L3 verbunden ist, derart, um den Spannungsregler 16 (Fig. 6), der in dem Modul zur Erfassung von Signalen enthalten ist, zu versorgen.
• Wenn das aktivierte Benutzermodul eine Gesamtheit von seismischen Empfängern und dessen verbundenes Modul zur Erfassung umfaßt, welches man im Rahmen von Operationen zur seismischen Prospektion unter Aktivierung einer seismischen Quelle verwendet, löst der Prozessor die Erregung des vor der Auslösung der Quelle verbundenen Moduls MT zur Erfassung aus. Wenn der Prozessor das die Auslösung der Quelle anzeigende Signal TB empfängt, versieht er die über die Leitung L3 erhaltenen, digitalisierten seismischen Signale mit einer Markierung und verbindet er sie mit dem Wert der Taktfrequenz, die durch die Einheit 22 gemessen ist, welche den Austausch vornimmt. Wenn man eine Gesamtheit von seismischen Spuren, die durch die verschiedenen Gesamtheiten erhalten werden, in einem gleichen Bohrloch oder gegebenenfalls in anderen Bohrlöchern kombinieren muß, kann man auf diese Weise vorher leicht deren Zeitverschiebung vornehmen.
• Ein spezialisiertes Modul in der elektrischen Energieausrüstung über die Leiter L3 zu den Benutzermodulen umfaßt in diesem Fall einen elektrischen Strom- oder Spannungsgenerator.
• Gemäß dem Ausführungsmodus der Fig. 12 kann das verwendete Kabel bzw. die verwendete Leitung von sieben Leiter aufweisendem Typ mit sechs Leitern C1 bis C6, die um einen zentralen Leiter C7 verteilt sind, und einer Umfangsbeflechtung CT sein. In diesem Fall kann man den in dieser Fig. 12 dargestellten Verbindungsmodus für jede Bohrlochvorrichtung annehmen. Mit den Leitern C1 und C4 ist die erste Wicklung des Transformators 7 in den Modulen MV verbunden, wobei die zweite von diesem mit dem Adressenund Befehlssignaldetektor 6 verbunden ist. Die (ein-)geregelte Versorgung 8 ist in Reihe über den Leiter C4 zum Beispiel verbunden. Zwischen der Zusammenführung bzw. Zusammenfassung der Leiter C2 und C5 einerseits und der Leiter C3 und C6 andererseits ist das Benutzermodul NT verbunden.
• Ein elektronisches Modul zur Erfassung von Signalen, wie dasjenige der Fig. 6, 7 zum Beispiel, kann Signale einer Gesamtheit von Empfängern, die in dessen Nachbarschaft angeordnet sind, verarbeiten bzw. bearbeiten. Es kann indessen für ein umgruppieren von Signalen, die von verhältnismäßig wichtigen Gesamtheiten von Empfängern kommen, welche über eine Bohrlochlänge verteilt sind, verwendet werden. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 28, das es enthält, wie die Fig. 13 zeigt, mit einem oder mehreren Gehäusen 29 von Empfängern, wie dreiachsigen Geophonen, unter Zwischenschaltung von dichten hydraulischen Kabeln bzw. Leitungen 30 verbunden. Die elektrischen Leiter 31 der Geophone verlaufen längs dieses dichten Schaltkreises bis zu dem elektronischen Gehäuse MT. Eine solche Anordnung ist in dem vorerwähnten Patent FR-A-2 685 139 beschrieben.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsmodus können die Einrichtungen zur Kommunikation ein oder mehrere Kabel mit einer einzigen Leitung umfassen, welche die Funktionen der vorhergehenden Leitungen L1, L2 und L3 sicherstellen, wobei diese Leitung zum Beispiel aus dem Kabelkern und der äußeren leitfähigen Verstärkung oder Beflechtung von diesem gebildet ist.
• Die Funktionstrennung kann durch die Verwendung von verschiedenen Frequenzen vorgenommen werden. Der elektrische Strom ist Gleichstrom. Die binären Befehls- oder Steuersignale werden durch modulierte Signale auf der Grundlage von zwei besonderen Frequenzen f&sub0; und f&sub1; übertragen, während die Antworten der Benutzermodule durch die modulierten Signale auf der Grundlage von zwei anderen besonderen Frequenzen f&sub2; und f&sub3; übertragen werden.
• Die Trennung von verschiedenen Funktionen kann sich überdies entsprechend einem kombinierten Modus, der die Frequenz und die Zeit kombiniert, vollziehen. Die Versorgungsströme sind ein Gleichstrom. Die Befehls- oder Steuersignale werden während eines ausreichenden Zeitintervalls übertragen. Bei dem Empfang von Steuerungen verfügen die Benutzermodule dann über ein bestimmtes Zeitintervall, um die Antwortsignale zu übertragen.
• Die Verwendung eines einachsigen Kabels gestattet, das Problem der Führung von Verbindungen über die Bohrköpfe unter Wasser zum Beispiel leichter zu lösen.
• Man kann gleichermaßen die sämtlichen Kommunikationen zwischen der Oberflächenstation und den Gesaintheiten zur Eingriffnahme längs der Bohrlöcher durch ein oder mehrere kombinierte Kabel, die jeweils leitfähige Leitungen für die Übertragung von elektrischer Energie und die Übertragung von an die Übewachungsmodule adressierten Befehlen und auch wenigstens einen Lichtwellenleiter für die Übertragung von Antworten zu der Oberflächenstation umfassen, oder aber überdies verschiedene Kabel, wobei die einen leitfähige Leitungen umfassen, die anderen Lichtwellenleiter einschließen, verwirklichen. Durch die Verwendung von Lichtwellenleitern kann man die Menge von Daten, die geeignet sind, zu der Oberflächestation zu übertragen, auf beträchtliche Weise erhöhen.
• Entsprechend dem Ausführungsmodus der Fig. 14 ist die Leitung L3 der Ausführungsmoden der Fig. 2 durch einen Lichtwellenleiter L'3 verdoppelt, der mit Einrichtungen zur optischen Kopplung auf dem Niveau jedes Benutzermoduls versehen ist. Diese Einrichtungen zur Kopplung umfassen zum Beispiel einen optischen Koppler 31, der Lichtsignale über die Faser L'3 in elektrische Signale umwandelt, welche an den Kommutator 9 über dessen Eingänge EL angelegt werden. Über die Ausgangswege ES des gleichen Kommutators 9 wird ein zu dem vorhergehenden inverser Koppier 32 verbunden. Er wandelt die elektrischen Signale, die den Kommutator 9 verlassen, in Lichtsignale um und legt sie an der Faser L'3 an. Das Überwachungsmodul ist mit der Oberfläche über zwei leitfähige Leitungen L1, L2 (Fig. 2, 3) oder aber eine einzige Leitung zur gemischten Verwendung (Fig. 4) verbunden. Dieser kombinierte Ausführungsmodus dient dem allgemeinen Fall, bei welchem die in dem Bohrloch installierte Vorrichtung zur Eingriffnahme Benutzermodule MT umfaßt, die nur in einem Zustand aktiv werden, um von der Oberfläche über eine leitfähige Leitung versorgt zu werden, und die nicht unmittelbar durch den Versorgungsblock, wie den Block 8 (zum Beispiel Fig. 2 bis 4) in Anbetracht insbesondere von deren Stromverbrauch (elektrische Motoren, akustische oder seismische Quellen etc.) versorgt werden können. In diesem Fall kann man die Leitung L3 insbesondere für die Übertragung von elektrischer Energie zu den Benutzermodulen und die Leitung L'3 für die Übertragung von in dem Bohrloch aufgenommenen oder gemessenen Signalen zu der Oberflächenstation verwenden.
• Gemäß dem Ausführungsmodus der Fig. 15 werden die sämtlichen Kommunikationen zwischen den Benutzermodulen und der Oberflächenstation gänzlich über einen optischen Weg mittels wenigstens eines Lichtwellenleiters L'3 übermittelt. In diesen Fall ist das Benutzermodul MT unter Zwischenschaltung eines optischen Kopplers 33 mit einem Eingang eines optischen Kommutators 34, der in dem Lichtwellenleiter zwischengeordnet ist, verbunden. Das Überwachungsmodul ist in diesem Fall mit der Oberfläche über zwei Leitungen L1, L2, wie schon beschrieben, verbunden. Dieser Ausführungsmodus dient Anwendungen, bei welchen die Benutzermodule Empfänger oder Geräte zur Messung sind, die nur zu der Oberflächenstation zu übertragende Daten aufweisen.
• Entsprechend der Variante der Fig. 16 ist jedes Überwachungsinodul MV über eine Leitung L1 zur permanenten Stromversorgung verbunden und werden die sämtlichen Signalkommunikationen zwischen der Oberflächenstation und den Gesaintheiten Di zur Eingriffnahme in beiden Richtungen gemäß den verschiedenen Übertragungsmoden über einen oder mehrere Lichtwellenleiter L'3 übermittelt. In diesem Fall ist der Adressendecodierer von ]edem Übewachungsmodul MV mit dem Weg L'3 unter Zwischenschaltung einer Trenneinrichtung 35 verbunden, die geeignet ist, die nach unten führenden Signale, die in der Oberflächenstation durch einen Generator, wie den Generator 27 der Fig. 11, ausgesendet bzw. ausgestrahlt werden, zu isolieren, und durch einen optischen Koppler (nicht dargestellt) in optische Signale umwandelt.
• Mit den geeigneten Trenneinrichtungen und/oder optischen Koppiern können die vorerwähnten optischen Wege zur Übertragung die Leitungen L1 und/oder L3 in den sämtlichen Ausführungs- und Anwendungsmoden des Systems, die zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 13 beschrieben wurden, ersetzen. Die spezialisierten Einheiten 22 (Fig. 11) sind dann mit dem optischen Weg über geeignete Elemente zur Kopplung verbunden.
• Auf allgemeine Weise kann man Einrichtungen zur Verbindung verwenden, die in sämtlichen der Fälle wenigstens eine leitfähige Leitung für die Übertragung von Strömen und/oder von Signalen von der Oberflächenstation und wenigstens einen optischen Weg zur Übertragung für die ein- oder zweiseitige Übertragung von Signalen zwischen dieser gleichen Station und den Gesamtheiten Di zur Eingriffnahme in dem Bohrloch umfassen.
• Man verläßt nicht den Rahmen der Erfindung durch Verdoppeln der Bereiche von Leitungen oder Lichtwellenleitern zwischen den aufeinanderfolgenden Vorrichtungen zur Eingriffnahme, um eventuellen Defekten oder Störungen im Fall von bkalisierten Undichtigkeiten oder Überflutungen vorzubeugen. Vor einer Inbetriebnahme des Systems kann man die Bildung von vollständigen Verbindungen zwischen der Oberflächenstation und sämtlichen Gesamtheiten zur Eingriffnahme auf die Weise vornehmen, die zum Beispiel in dem Patent FR 2 471 088 angedeutet ist, indem Abschnitte von Leitungen oder Lichtwellenleitern in Reihe und an jeden neuen zwischengeschalteten Abschnitt miteinander verbunden werden, indem die Übertragungsqualität über die so verlängerten Wege geprüft werden.
• Das System zur Überwachung gemäß der Erfindung kann an einer festen Stelle hinter einem Futterrohr installiert und durch eine Zementierung eingegossen werden. Die Geometrie eines solchen Systems ist selbstverständlich unverrückbar. Wenn es vorkommt, daß man während der Dauer einer Überwachung der Lagerstätte, die manchmal mehrere Jahre dauern kann, Messungen oder Erhebungen an Zwischentiefen, an welchen ein geeigneter Empfänger nicht angeordnet ist, vornehmen muß, kann man auf eine oder mehrere Gesamtheiten von Empfängern zurückgreifen, die man an einem Produktionsrohr befestigt, welches auf die gewünschte Tiefe zur Eingriffnahme an der Außenseite von diesem nach unten geführt ist. Vorzugsweise verwendet man eine Anordnung, wie diejenige, die in dem durch die Anmelderin eingereichten Patent FR 2 656 034 beschrieben ist, welche eine Entkopplung der Gesamtheit zum Empfang in bezug auf das Rohr gestattet. Eine Gesamtheit zur Übertragung mit mehreren Leitungen, wie diejenige, die weiter oben beschrieben worden ist, wird in diesem Fall verwendet, um sie mit der Oberflächenstation zu verbinden.
• Die erwähnten Beispiele von Empfängern sind natürlich nicht beschränkend. Man kann auch kontinuierliche Aufnehmer bzw. Empfänger von großer Länge, die an einer festen Stelle installiert sind, verwenden, welche gestatten, räumliche Filterungen von empfangenen Wellen durchzuführen. Solche Aufnehmer sind zum Beispiel in dem Patent FR 2 145 099 der Anmelderin beschrieben.
• Bei bestimmten Anwendungen, bei welchen ähnliche Gesamtheiten zur Eingriffnahme an unterschiedlichen Standorten längs eines oder mehrerer Bohrlöcher für einen bestimmten Eingriffstyp angeordnet sind, kann der zentrale Prozessor eine spezialisierte Einheit 22 bei der Anwendung verbinden und die nachfolgende Verbindung von sämtlichen Gesamtheiten zur Eingriffnahme durch aufeinanderfolgende Adressierungen steuern, derart, um deren Antworten gleichzeitig aufzuzeichnen. Eine solche Anordnung ist zum Beispiel bei den Anwendungen zur aktiven oder passiven Überwachung nützlich, bei welchen man mehrere Gesamtheiten von akustischen oder seismischen Empfängern anordnet. Diese Gesamtheiten von Empfängern können an einer festen Stelle in dem gleichen Bohrloch an mehreren verschiedenen Tiefen installiert werden. Sie können auch an einer festen Stelle in mehreren verschiedenen Bohrlöchern mit wenigstens einer Gesamtheit von Empfängern in jedem der Bohrlöcher installiert werden. Die Oberflächenstation ist mit den Gesamtheiten von Empfängern jedes Bohrlochs über ein Kabel verbunden und kann die Erfassung von durch die sämtlichen Empfänger von den sämtlichen Gesamtheiten empfangenen Signalen und die Zentralisierung der Signale in einer codierten digitalisierten Form sowie deren Aufzeichnung durch eine Vorrichtung zur Aufzeichnung durch Adressierung steuern.
• Man hat ein Ausführungsbeispiel des Systems gemäß der Erfindung beschrieben, bei welchem die zentrale Station durch Adressierung und Übertragung von spezifischen Befehlen die Zuordnung der Leitungen L3 zu den Gesamtheiten zur Eingriffnahme (fern-)steuert, wobei diese, wenn sie in diesen Leitungen angeordnet sind, die Übertragung von Daten zu der zentralen Station lenken können. Man verläßt keinesfalls den Rahmen der Frfindung, indem die zuvor definierten Überwachungsmodule MV durch Überwachungsmodule, die zu gewissen spezifischen Verwendungen geeignet sind, ersetzt werden.
• Entsprechend einem ersten besonderen Ausführungsmodus sind die verwendeten Überwachungsmodule geeignet, am Ende einer vorbestimmten Zuordnungszeit die Adresse eines anderen Überwachungsmoduls, das über das gleiche Kabel verbunden ist, zu bilden. Mit einem solchen Modus zur Verkabelung von Überwachungsmodulen erhält man ohne Eingriffnahme von spezifischen Befehlen, die von der Oberfläche gesendet werden, eine automatische aufeinanderfolgende Verbindung von mehreren Gesantheiten zur Eingriffnahme über ein Kabel mit der Möglichkeit einer ununterbrochenen Maschenbildung von Zyklen zur Adressierung. Die Oberflächenstation kann in einer solchen Konfiguration nur Einrichtungen zur elektrischen Stromversorgung von Überwachungsmodulen und Einrichtungen zur Aufzeichnung von Daten umfassen, die ihr durch die zyklisch verbundenen Gesamtheiten zur Eingriffnahme übertragen werden.
• Entsprechend einem anderen besonderen Ausführungsmodus kann man die Gesamtheiten zur Eingriffnahme in Stellung bringen, deren Überwachungsmodul geeignet ist, auf wenigstens zwei verschiedene Adressen zu reagieren. Die eine ist eine spezifische Adresse, die nur es bezeichnet. Wenigstens eine andere bezeichnet mehrere verschiedene Gesamtheiten zur Eingriffnahme, die geeignet sind, zum gleichen Zeitpunkt auf einen gemeinsamen Befehl, der an sie adressiert ist, zu reagieren. Ein solcher Betriebsmodus dient zum Beispiel verschiedenen Gesaintheiten zur Eingriffnahme, die Daten gleicher Natur sammeln können, wie zum Beispiel Gesamtheiten zur Erfassung von seismischen Daten. Eine mögliche Verwendung ist die gleichzeitige Adressierung von mehreren Gesamtheiten MT zur Erfassung, die an einer festen Stelle installiert sind und mit Speichern versehen sind.
• Zu einem gleichen Zeitpunkt kann ihnen die zentrale Station 4 einen Befehl zur Erfassung von empfangenen Signalen und zur Speicherung in einen lokalen Speicher zu senden. Der Befehl wird durch die Einrichtungen 6 zur Decodierung decodiert und an korrespondierende Gesaintheiten MT übermittelt. Am Ende des Erfassungsprozesses kann die zentrale Station durch spezifische Adressierungen die nachfolgende Verbindung von jeder der Benutzergesamtheiten, die Daten gespeichert hat, über die Leitungen L3 zur Übertragung und die Übertragung dieser Daten in der Vorrichtung zur Aufzeichnung an die Oberfläche auslösen.
• Man hat zum Beispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 6, 9, 12 einen Verzweigungsmodus von Kommutatoren 9 beschrieben, der zum Zweck hat, die Leitung 3 einem einzigen Benutzermodul auf einmal zuzuweisen. Man verläßt den Rahmen der Erfindung keinesfalls, indem man die Kommutatoren 9 anders verbindet, um zum Beispiel die Zuordnung der Leitung L3 gleichzeitig zu mehr als einem Benutzermodul für gewisse spezifische Anwendungen zu gestatten.
• Man verläßt darüber hinaus nicht den Rahmen der Erfindung, wenn man das System gemäß der Erfindung verwendet, um die seismische Prospektion vorzunehmen, indem die erzeugten Vibrationen, die in einer Bohrlochsole durch ein Bohrwerkzeug oder eine seismische Quelle, welche an einer Bohrausrüstung in Nähe eines Werkzeugs befestigt ist, ausnützt.

Claims (24)

1. System zur aktiven oder passiven Überwachung einer unterirdischen Lagerstätte mittels einer Einrichtung zur Eingriffnahme, die an einer festen Stelle in einem oder mehreren Bohrlöchern oder Bohrungen (1), welche diese Lagerstätte durchqueren, angeordnet ist, umfassend Einrichtungen zur Verbindung, die wenigstens ein Verbindungskabel (L1, L3, L'3) zur Übertragung von elektrischer Energie und von Signalen einschließen, und eine Oberlächenstation (4), die mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine Gesamtheit (Di) zur Eingriffnahme, die an einer festen Stelle in einem Bohrloch angeordnet ist, welche ein elektronisches Überwachungsmodul (MV), welches ständig mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden ist und mit einer Einrichtung (6) zur Decodierung von Adressensignalen versehen ist, ein Benutzermodul (NT) und Einrichtungen (9, 34) zur Kommutation, die durch die Einrichtungen (6) zur Decodierung gesteuert sind, um das Benutzermodul (NT) mit den Einrichtungen zur Verbindung vorübergehend zu verbinden, umfaßt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbindung wenigstens eine leitfähige Leitung (L1) für die Übertragung von Steuersignalen zu dem Überwachungsmodul jeder Einheit zur Eingriffnahme umfassen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbindung wenigstens eine leitfähige Leitung (L3) und wenigstens einen optischen Übertragungsweg (L'3), um das Benutzermodul (NT) von jeder Einheit (Di) zur Eingriffnahme mit der Oberfläche zu verbinden, umfassen, wobei das System außerdem Einrichtungen (33-35) zur Übertragung und zur zweiseitigen Kopplung von Signalen zwischen der Oberflächenstation und jeder Einheit (Di) zur Eingriffnahme in den Bohrlöchern, die mit dem optischen Übertragungsweg zusammenarbeiten, umfaßt.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Oberflächenstation (4) umfaßt, die mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden ist, welche wenigstens eine Einrichtung (27) zur Stromversorgung des Überwachungsmoduls von jeder Einheit (Di) zur Eingriffnahme in den Bohrlöchern und von Einrichtungen zur Aufzeichnung von Signalen umfaßt.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstation (4) einen Prozessor (24, 25) zur Steuerung, Einrichtungen (26, 27) zur Anwendung von elektrischer Energie auf die Leiter zur Stromversorgung der Einrichtungen zur Verbindung und zur Anlegung von Adressensignalen, um ein Benutzermodul (NT) zu aktivieren und ihm wenigstens einen weg (L3, L'3) zur Übertragung von Signalen zuzuweisen, und wenigstens eine spezialisierte Einheit (22), um über die Übertragungswege mit dem aktivierten Benutzermodul (NT) zu kommunizieren, umfaßt.

6. System nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzermodul (NT) der wenigstens einen Einheit (Di) zur Eingriffnahme mehrere Empfänger (G, Ck), wie wellenempfänger (G1-Gn) und Einrichtungen (C) zur Messung von Zustandsparametern (C1-Ck), die mit Einrichtungen (10, 10A) zum Multiplexing verbunden sind, und eine Einheit (11-16) zur Anpassung und zur Übertragung von Daten, welche die mit den Empfängern verbundenen Einrichtungen (10, 10A, 18) zum Multiplexing einschließt, umfaßt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zur Anpassung und zur Übertragung eine Einrichtung (15) zur Synchronisierung umfaßt, um ein lokales Taktsignal zu erzeugen und eine Digitalisierung von durch die verbundenen Einrichtungen (G1-Gn) zum Empfang erzeugten Daten sowie deren Übertragung auf wenigstens einem Weg (L3, L'3) zur Übertragung von Signalen zu steuern, und die Oberflächenstation (4) eine spezialisierte Einheit (22) umfaßt, die automatische Einrichtungen zur Synchronisierung umfaßt, um ein Taktsignal zu rekonstruieren, dessen Phase auf diejenige des lokalen Taktsignals angepaßt ist.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzermodul (NT) der wenigstens einen Einheit (Di) zur Eingriffnahme wenigstens einen Empfänger (17) umfaßt, um einen Zustandsparameter zu messen und in Antwort einen proportionalen Strom über wenigstens einen Weg (L3, L'3) zur Übertragung von Signalen über die Einrichtung (9) zur Kommutation zu liefern.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Empfänger (C1-Cp) umfaßt, um Zustandsparameter zu messen und in Antwort proportionale Ströme zu liefern, wobei das Benutzermodul (NT) Einrichtungen (18) zur Auswahl einschließt, welche durch das verbundene elektronische Überwachungsmodul (MV) gesteuert sind, um einen der Empfänger (Ci) mit dem Weg (L3, L'3) zur Übertragung von Signalen über die Einrichtungen (9) zur Kommutation selektiv zu verbinden.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzermodul (NT) der wenigstens einen Einheit (Di) zur Eingriffnahme wenigstens einen Empfänger (C1-Cn), um einen physikalischen Parameter zu messen und in Antwort eine elektrische Spannung zu liefern, sowie eine Einheit zur Anpassung und zur Übertragung, die einen spannungsgesteuerten Oszillator (19) umfaßt, dessen Ausgang mit wenigstens einem Weg (L3, L'3) zur Übertragung von Signalen unter Zwischenschaltung der Einrichtungen (9) zur Kommutation selektiv verbunden ist, umfaßt.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Benutzermodul (NT) elektromechanische Einrichtungen umfaßt, um die elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln, wobei diese Einrichtungen über Steuerung mit den Einrichtungen zur Verbindung verbunden sind, und die Oberflächenstation (4) Einrichtungen umfaßt, welche eine Spannung oder einen elektrischen Strom liefern.

12. System nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine seismische Quelle (S1, S2) umfaßt, wobei die spezialisierte Einheit (22) mit der Einheit zur Anpassung und zur Übertragung kommuniziert, die mit der Gesamtheit von Empfängern verbunden ist, welche geeignet ist, die Frequenz des durch die Einrichtungen (15) zur Synchronisierung ausgesendeten Taktsignals zu bestimmen, und wobei der Prozessor (25) Einrichtungen (24), um die Quelle auszulösen, sowie Einrichtungen, um ein Auslösungszeitpunkte der seismischen Quelle anzeigendes Signal mit den von der Einheit (NT) zur Anpassung und zur Übertragung erhaltenen Daten zu verbinden, umfaßt.

13. System nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine erste Gesamtheit von akustischen oder seismischen Empfängern (G), die mit einer Einheit zur Anpassung und zur Übertragung verbunden ist, sowie wenigstens eine zweite Gesamtheit umfaßt, die Einrichtungen (Ck) zur Messung von verschiedenen Parametern umfaßt, wobei diese zweite Gesamtheit mit einer zweiten Einheit zur Anpassung und zur Übertragung verbunden ist, und eine Oberflächenstation wenigstens zwei, zueinander unterschiedliche spezialisierte Einheiten (22) umfaßt, um mit den Einheiten zur Anpassung und zur Übertragung entsprechend zu kommunizieren, wobei die spezialisierten Einheiten mit dem Prozessor (25) unter Zwischenschaltung von Schnittstellenschaltkreisen (24) verbunden sind.

14. System nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstation (4) Einrichtungen zur Adressierung in Folge von mehreren Einheiten (Di-Dk) zur Eingriffnahme umfaßt, die an einer festen Stelle in wenigstens einem Bohrloch angeordnet sind.

15. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit zur Eingriffnahme Einrichtungen (6) zur Decodierung umfaßt, die geeignet sind, am Ende einer Eingriffnahme Befehle zur Verbindung zu bilden, welche an Einrichtungen (6) zur Decodierung einer anderen Einheit zur Eingriffnahme adressiert sind.

16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsmodule von mehreren bestimmten Einheiten (Di) zur Eingriffnahme Einrichtungen (6) zur Adressen- und Befehlsdecodierung umfassen, die auf eine erste spezifische Adresse und eine zweite für alle diese besonderen Einheiten zur Eingriffnahme gemeinsame Adresse ansprechen.

17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kabel eine erste Leitung (L1) zur Übertragung von Adressen- und Befehissignalen an jedes Überwachungsmodul (MV), eine zweite Leitung (L2) zur Stromversorgung des Überwachungsmoduls (MV) und eine dritte Leitung (L2) zur selektiven Verbindung der Benutzermodule (NT) umfaßt.

18. System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kabel eine erste Leitung (L1) zur Übertragung von Adressen- und Befehlssignalen an jedes Überwachungsmodul (MV) und auch von einer Stromversorgung sowie eine weitere Leitung (L3) zur selektiven Verbindung der Benutzermodule (NT) umfaßt.

19. Verfahren zur aktiven und/oder passiven Überwachung einer Untergrundzone, die durch wenigstens eine Bohrung durchquert ist, mittels eines Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:

- die Unterstützung durch die Oberflächenstation (4) von Leitern (L3) zur Übertragung von Signalen an eine Einheit (Di) zur Eingriffnahme durch Anlegung von Steuersignalen, die an ein verbundenes elektronisches Überwachungsmodul (MV) adressiert sind, auf Leiter (L1) des Kabels, und deren Decodierung durch Einrichtungen (6) zur Decodierung in diesem,

- die Steuerung durch das Überwachungsmodul (MV) von Einrichtungen (9) zur Kommutation, welche die Verbindung mit einem aktivierten Benutzermodul gestatten, und

- die Übertragung von Signalen, die durch die Einheit (Di) zur Eingriffnahme erhalten sind, unter der Steuerung des Benutzermoduls (NT) sowie entsprechend bestimmter Übertragungsmodalitäten an eine spezialisierte Einheit (22) der Oberflächenstation, welche geeignet ist, die Signale zu empfangen und sich nach sämtlichen Modalitäten, welche die Übertragung charakterisieren, richtet.

20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Benutzermodul eine Einheit zur Anpassung und zur Übertragung von Signalen umfaßt, wobei man dieser Einheit ein ausreichendes Übertragungszeitintervall für die Übertragung von sämtlichen durch die verbundene Gesamtheit (R, G) von Empfängern erhaltenen Signalen und die spätere Auslösung einer seismischen Quelle (Sl, 52) nachträglich zu dieser Unterstützung von der Oberflächenstation in die spezialisierte Einheit (22) zuweist.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es die gleichzeitige Übertragung von Befehlen an mehrere Einheiten zur Eingriffnahme umfaßt, um erhaltene Signale auf der Grundlage eines gleichen Anfangszeitpunktes aufzuzeichnen.

22. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbindung wenigstens ein Kabel mit Einzelleitung umfassen, wobei die Oberflächenstation Einrichtungen zur Anlegung von kontinuierlichem Strom an die Leitung und Einrichtungen zur Anlegung von spezifischen Signalen an diese gleiche Leitung für die Übertragung von Signalen gemäß der Richtung ihrer Übertragung über die Leitung umfaßt.

23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Anlegung von spezifischen Signalen Elemente zum Senden und zum Empfangen von Signalen verschiedener Frequenzen umfassen.

24. System nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Anlegung von spezifischen Signalen Elemente umfassen, um unterschiedliche Sendezeitintervalle für die Übertragung von Signalen gemäß ihrer Übertragungsrichtung über die Leitung zuzuweisen.