的一个或多个 部分周围的胶带。所述电绝缘胶带可以通过用将用于造成其膨胀的相同流体（例如，钻井 泥浆）弄湿而沿井柱粘合。然而，在其它实施方案中，还可以在胶带上利用粘合底布以将其 粘合到井柱。示例性绝缘胶带可以为例如可膨胀材料、粘合底布橡胶、硅酮橡胶、特氟龙、聚 酯薄膜、聚酸亚胺胶带、聚合物薄片（例如，聚乙烯）。然而，在某些实施方案中，聚乙烯的使 用将限于约115°C，这是因为聚乙烯塑料的典型熔点为约120°C。此外，所述胶带可以1英 尺到几英尺宽且零点几英寸厚（例如，1/8英寸）。
[0017] 在替代实施方案中，电绝缘材料34可以形成到内直径稍大于底部钻孔组件14或 管道18的公母接头外直径的套中。在一个实例中，电绝缘套将随着其进入井22中而沿井 柱施加。电绝缘套可以在以各种方式（举例来说，诸如通过施加夹具或胶带以将电绝缘套 保持在原位直到可膨胀材料开始膨胀为止）部署期间保持在原位。或者，电绝缘套可以足 够紧凑地排列在井柱部分周围以将自身保持在原位直到膨胀开始为止。此外，电绝缘套的 部分可以用钻井泥浆弄湿，因此造成所述套的部分膨胀并粘合到井柱。然而，在部署之后， 随着电绝缘套与钻井泥浆接触，所述可膨胀材料接着被活化来抵着底部钻孔组件14或管 道18的表面膨胀，因此粘合到其。例如，可以基于利用的钻井泥浆的类型选择所述可膨胀 材料，如得益于本公开的所属技术领域的一般人员应了解。
[0018] 此外，仍参考图1A和1B，电绝缘材料34还可以使用本文中所描述的方法中的任一 种施加于管道18的一个或多个区段。这个实施方案将最小化在沿管道18发射期间的电流 损失。在现有技术遥测系统中，朝向井柱和套管上方移动的电流趋于迀移出井柱/套管并 转入地面，因此导致信号损失。然而，通过其中管道18的一个或多个部分在电流发射装置 16上方绝缘的本发明的这个替代实施方案的使用，沿管道18转入地面的电流量接着减少， 其增大朝向井柱上方回移并到达地表的电流量，因此导致较大振幅信号。在某些实施方案 中，可以仅沿底部钻孔组件14、仅沿管道18或组合地沿底部钻孔组件14和管道18两者利 用电绝缘材料34。
[0019] 此外，在又一替代实施方案中，电阻流体可以抽吸到井22中以协助电隔离电磁遥 测系统与套管22。这种流体可以为钻井泥浆和/或添加到所述流体的流体添加剂。在另一 实施方案中，可以在无电绝缘材料34的情况下利用所述电阻流体，如得益于本公开的所属
技术领域的一般人员应了解。
[0020] 尽管图1A和1B中未示出，但本发明的示例性实施方案还可以用于仅可以利用井 下接收器的下行链路遥测系统。如在所属技术领域中所了解，电磁遥测系统10可以包括用 于接收经由管道18从地表发射的信号的接收器而非电流发射装置16。这个实施方案可以 或可以不包括电磁遥测发射器32。在这些实施方案中，所述接收器可以为例如如先前所描 述的绝缘短节组件或环形线圈。然而，与本文中所描述的先前实施方案不同，所述接收器将 替代地接收并解码信号以便在底部钻孔组件14内执行一些操作。在这些实施方案中，在管 道18的一个或多个部分周围放置电绝缘材料34将减少和/或消除从管道18到套管20或 裸井地层中的电流泄漏，如得益于本公开的所属技术领域的一般人员应了解。
[0021] 现参考图2A-2C的图表，现将描述在电流发射装置16上方和/或下方添加电绝缘 材料34的信号改善效果。所述图表绘制沿井22的不同深度的管道18和套管20上电流， 其中已施加不同长度的电绝缘材料34。图2A为在具有2, 500英尺钻杆、2, 500英尺套管、1 英寸绝缘短节组件、1400英尺深且使用0. 25欧姆米泥浆的2, 800英尺井中的管道18和套 管20上的电流的图。如可见，电流以使得大部分电流不再可用作信号但替代地已通过套管 20有效地短路的方式非常快速地从钻杆逸出到套管20中。
[0022] 图2B为在与图2A相同的井中但沿底部钻孔组件14在1英寸绝缘短节组件下方 具有400英尺电绝缘材料34的管道18和套管20上的电流的图。泥浆电阻率也是0. 25欧 姆米。如所示，只要不存在电绝缘材料34,电流仍可快速地逸出到套管20,但总信号电平得 以显著改善。图2C为沿所述井的电流的又一图，但所述井在1英寸绝缘短节组件上方具有 400英尺绝缘体且在1英寸绝缘短节组件下方具有400英尺绝缘体。泥衆电阻率也是0. 25 欧姆米。如前述，电流快速地泄漏到为电绝缘材料34终止之处的套管20,但总信号电平也 得以改善。以下图表1为可在地表处观测到的这些和其它信号电平的概述。
[0023]
[0024]图表I
[0025] 如所示，在第一列中出现以毫伏为单位的信号电平，在第二列中出现表示为毫伏 分贝的信号电平，在第三列中出现泥浆电阻率，且在第四列中出现绝缘体的概述。尽管前述 实例讨论利用发射器的实施方案，但相同类型的信噪比增益将出现于利用井下接收器的实 施方案中，如得益于本公开的所属技术领域的一般人员应了解。
[0026] 鉴于前述，电绝缘材料34可以按各种方式施加于井柱。例如，电绝缘材料34可以 随着井柱制成施加于井柱的一个或多个部分。或者，井柱的一个或多个部分可以在井柱制 成之前绝缘。此外，本发明的示例性实施方案可以用于裸井和套管井。在井的套管区段中， 电绝缘材料34减少或防止从电流发射装置16到套管20中的短路。在井的开口区段中，电 绝缘材料34减少或防止从井柱到地层中的电流泄漏。因此，电磁遥测系统10的井上或井 下遥测范围增加达大致上等于所施加绝缘体的长度的距离且井下电力要求降低。因此，有 效地提供电磁遥测，同时用套管之内和之外的遥测发射器进行钻井（或执行其它操作）。
[0027] 此外，在套管井内利用的本发明的实施方案中，电流发射装置16(或接收器）下方 的井柱的部分可以绝缘。然而，在沿对地层开放的井部分利用的实施方案中，电流发射装置 16(或接收器）上方的井柱的部分可以绝缘。在后一实施方案中，可以确定沿裸井的地层 的一个或多个导电部分的长度，且基于导电地层的长度确定电绝缘材料34的长度。如在所 属技术领域中所了解，可以基于例如建造中井附近的其它井的电阻率测井确定导电地层的 位置，如得益于本公开的所属技术领域的一般人员应了解。基于记载的数据以及计划的井 轨迹和在某一时间钻头将超过导电地层多远（在用于钻柱的实施方案中），所属技术领域 的相同熟练人员可容易确定在电流发射装置16(或接收器）上方施加所必要的导电材料的 长度。例如，如果井为垂直井且计划钻头行程扩展到12, 000英尺的深度，那么电磁发射器 在钻头上方200英尺处，且极易导电的地层从10, 000英尺扩展到11，000英尺，接着1，800 英尺的电绝缘材料34可以定位在电流发射装置16上方使得一旦电流发射装置16经过导 电地层的底部（即，一旦其超过11，000英尺的深度），那么在管道18与地层之间将始终存 在电绝缘材料34。然而，在任一实施方案中，电流发射装置16或接收器（未示出）上方和 /或下方的井柱的一个或多个部分也可以绝缘。
[0028] 本发明的示例性方法提供一种用于在井下井中利用电磁遥测系统的方法，所述方 法包括：提供包括附接到底部钻孔组件的一个或多个管道的井柱，所述底部钻孔组件包括 电流发射装置或接收器中的至少一个；在所述井柱的一个或多个部分周围施加电绝缘材 料；将所述底部钻孔组件部署到所述井中；使用所述底部钻孔组件进行电磁遥测操作；和 利用所述电绝缘材料来减少以下项中的至少一个：从所述电流发射装置到套管的短路；或 从所述井柱到所述套管或沿所述井的地层的电流泄漏。所述进行的电磁遥测操作可以为例 如沿所述系统发射和/或接收电磁信号。另一方法还包括在所述井柱的一个或多个部分周 围施加所述电绝缘材料以紧接在所述电流发射装置或接收器上方或下方。在另一方法中， 在所述井柱的一个或多个部分周围施加所述电绝缘材料包括用电绝缘材料的一个或多个 薄片缠绕所述井柱的一个或多个部分。
[0029] 在又一方法中，在所述井柱的一个或多个部