СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК E21B47/12 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано при проведении измерений некоторых скважинных параметров с последующей передачей результатов измерения в цифровой форме по геофизическому кабелю в наземную часть для регистрации и обработки.

Известна система передачи и приема геофизической информации, содержащая скважинную часть, выполненную из датчиков (импульсных, частотных и аналоговых), сигналы с которых преобразуются в последовательный код и передаются по линии связи в наземную часть, которая содержит приемник, блоки управления и контроля и блоки синхронизации [1]
Эта система может содержать большое количество различных по виду датчиков и передавать их информацию на поверхность для обработки и регистрации. Однако эта система дорогая, сложная и как все сложные системы ненадежная.

Известна система передачи и приема геофизической информации, содержащая скважинную часть, выполненную из аналоговых датчиков, которые через коммутатор подключены к аналого-цифровому преобразователю, далее к блокам формирования управляющих сигналов, откуда через передатчик по линиям связи сигналы поступают в наземную часть системы, где они принимаются приемником и обрабатываются. В наземной же части происходит выработка необходимых напряжений постоянного тока для питания узлов и блоков подземной части [2]
Эта система как и предыдущая дорогая и малонадежная из-за сложности системы питания.

В заявленной системе проблема питания осуществлена другими средствами, что упростило систему, кроме того просто и надежно решена проблема управления коммутацией датчиков.

Целью изобретения является повышение надежности системы и снижение ее стоимости.

Система передачи и приема геофизической информации, включающая скважинный прибор, содержащий информационные датчики, вводы которых подключены к коммутатору, блок питания и блок формирования информации, подключенный посредством двух линий связи к наземному блоку, содержащему блок питания, блок задания команд, блок отображения информации и дешифратор, снабжена третьей линией связи, скважинный прибор снабжен блоком нормирования и согласования, наземный блок снабжен генератором импульсов, коммутатором, входным согласующим усилителем, двумя выходными усилителями и аналого-цифровым преобразователем, а блок отображения информации выполнен в виде двух информационных табло, при этом блоки питания наземного блока и скважинного прибора подключены к двум линиям связи и к входам блока формирования информации скважинного прибора, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора скважинного прибора, выход которого через блок нормирования и согласования и третью линию подключен к входному усилителю наземного блока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с одним из информационных табло блока отображения информации, выход блока задания команд наземного прибора через дешифратор подключен к другому информационному табло блока отображения и к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - через выходные усилители к первой и второй линиям связи.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы передачи и приема забойной информации, на фиг. 2 схема забойного прибора, на фиг. 3 схема наземного блока.

Система передачи и приема забойной информации содержит скважинный прибор 1, датчик 2 положения отклонителя, датчик 3 угла, датчик 4 азимута, выходы которых подключены к коммутатору 5 (см. фиг. 2), выход которого соединен со входом блока 6 нормирования и согласования, блок питания 7 соединен со входами блока 8 формирования информационного сигнала и подключен к линиям связи 9 и 10.

Наземный блок содержит (см. фиг. 3) блок 11 задания команд, соединенный с дешифратором 12, выход которого подключен к блоку отображения информации 13 и к одному из входов коммутатора 14, другой вход которого соединен с генератором 14, выход коммутатора 14 через выходные усилители 16 и 17, соединен с линиями связи 9 и 10, входной согласующий усилитель 18 через аналого-цифровой преобразователь 19 подключен к другому табло 20, а к блоку 6 нормирования и согласования линией связи 21. Блок питания на 1 чертеже не имеет позиции, он отображен "+" и "-".

Система работает следующим образом.

С наземного блока, а именно, с блока 11 задания команд оператором происходит включение системы и задание режима работ (команд), например, "измерение угла установки отклонителя".

Поскольку команд можно задавать несколько, а передача их идет по трехжильной линии связи, то применен дешифратор 1, который выделяет тот сигнал который несет информацию с заданной команде и передает ее на табло 13, где высвечивается заданная блоком 11 команда. Сигнал с дешифратором 12 является управляющим для коммутатора 14. Он позволяет снять с коммутатора 14 напряжения либо постоянного, либо переменного тока и через выходные усилители 16 и 17 отправить его по линиям связи 9 и 10 в скважинный прибор на блок 8 формирования информационного сигнала. Блок 8 имеет на входе комбинацию сигналов переменного и постоянного тока (напряжения), в соответствии с которой на его выходе формируется двоичный код. Это управляющий кодовый сигнал с выхода блока 8 формирования информационного сигнала, поступает на коммутатор 5 и дает разрешение на прохождение сигнала с того датчика, измерения которого соответствуют заданной команде с блока 11. Текущий сигнал с соответствующего датчика через коммутатор 5 поступает на блок 6 нормирования и согласования, в котором происходит нормирование электрических сигналов с датчиков и согласование с линией связи 21. Сигнал с забойного прибора 1 через входной согласующий усилитель 18 и аналого-цифровой преобразователь 19 поступает на информационное табло 20. Блок питания 7 служит для обеспечения двухполярного питания скважинного прибора.

Таким образом, данная система передачи и приема геофизической информации отличается от известных простотой и надежностью, обеспечивая постоянную информацию о забойных параметрах.

Все электронные блоки используются известные в технике. Блок нормирования и согласования может быть выполнен, например, в виде нормирующих усилителей.

Назначение: изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано при проведении измерений некоторых скважинных параметров с последующей передачей результатов измерения в цифровой форме по геофизическому кабелю в наземную часть для регистрации и обработки. Сущность изобретения: В забойный прибор, содержащий датчики положения отклонителя, угла и азимута, коммутатор и блок питания введен блок нормирования и согласования. Наземный прибор содержит генератор импульсов, коммутатор, информационные табло, выходные усилители АЦП, блок задания команд и дешифратор. Текущий сигнал с соответствующего датчика по запросу с наземного прибора через коммутатор поступает на блок нормирования и согласования. Здесь происходит нормирование электрических сигналов с датчиков и согласование с линией связи. С забойного прибора сигнал через согласующий усилитель и АЦП поступает на цифровое табло. Система обеспечивает постоянную информацию о забойных параметрах. 3 ил.

Система передачи и приема геофизической информации, включающая скважинный прибор, содержащий информационные датчики, входы которых подключены к коммутатору, блок питания и блок формирования информации, подключенный посредством двух линий связи к наземному блоку, содержащему блок питания, блок задания команд, блок отображения информации и дешифратор, отличающаяся тем, что система снабжена третьей линией связи, скважинный прибор снабжен блоком нормирования и согласования, наземный блок снабжен генератором импульсов, коммутатором, входным согласующим усилителем, двумя выходными усилителями и аналого-цифровым преобразователем, а блок отображения информации выполнен в виде двух информационных табло, при этом блоки питания наземного блока и скважинного прибора подключены к двум линиям связи и к выходам блока формирования информации скважинного прибора, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора скважинного прибора, выход которого через блок нормирования и согласования и третью линию связи подключен к входному согласующему усилителю наземного блока, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с одним из информационных табло блока отображения информации, выход блока задания команд наземного прибора через дешифратор подключен к другому информационному табло блока отображения информации и к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы через выходные усилители к первой и второй линиям связи.