Комплексно-комбинированный прибор для каротажа скважин Советский патент 1984 года по МПК G01V11/00 G01V1/40 

ми, в наземную часть введен дополнительный сог;.асую1ций трансформатор, первичная .обмотка, которого соединена с вновь введенным блоком модуляции синхронизирующих и управляющих сигналов, а вторичная - с землей и через вновь введеннь разделительный конденсатор - с линией связи, причем блоки демодуляции измерительной информации и модуляции синхронизирующих и управляющих сигналов, блоки управления и питания и цифровое регистрирующее устройство соединены унифицированной магистралью.

КОМПЛЕКСНО-КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ КАРОТАЯСА СКВАЖИН, содержащий скважинную часть, соединенную линией связи - каротажным кабелем с наземной частью, причем скважинная часть включает несколько скважинных зондов, каждый из которых содержит блок согласования с линией связи, в состав которого вх едят трансформаторы и блок питания, и измерительные зонды, каждый из которых содержит послвдовательно соединенные датчики сигналов, коммутатор и преобразователь измерительной информации, наземная часть включает блок управления прибором, блок демодуляции измерительной информации, согласующий трансформатор, блок питания и цифровое регистрирующее устройство, соединенное с одним из выходов блока управления прибором, причем первичная обмотка согласующего трансформатора наземной части соединена с линией связи, вторичная - с блоком демодуляции измерительной информации, а средняя Точка первичной обмотдси - с блоком питания, отличающийся тем, что, с целью расширения спектра частот И динамического диа- пазона измеряемых сигналов, в каждый скважинный зонд введены соединенные между собой блоки модуляции измерительной информации и демодуляции управляющих н синхронизирующих сигналов, при этом блок согласования с линией связи дополнительно содержит резиссл торы обратной связи, развязывающие диоды и разделительный конденсатор, причем у первого трансформатора.одна из первичных обмоток соединена непосредственно с линией связи и средние точки первичной и вторичной обмоток через последовательно соединен00 ные развязывающие диоды соединены с блоком питания и через резисторы -sO обратной связи - с землей и линией СлЭ связи, а у второго -. один конец перsD вичной обмотки через разделительный конденсатор соединен с линей связи, а другой - с землей, концы другой первичной обмотки первого трансформатора и вторичной обмотки второго трансформатора являются выходами блока согласования и соединены соответственно с блоками модуляции измерительной информации и демодуляции управляющих и синхронизирующих сигналов, соединенными через унифицированную магистраль с измерительными зонда

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано-, в частности, при разработке универса11ьиой многоканальной телеизмерительной системы дая аппаратуры сейсмического, радиоактивного, электрического и других видов каротажа.

В практике скважинных исследований для изучения околоскважинного пространства большой интерес представляют многокомпонентные сейс1 шческие наблюдения.

Отчетливо выраженная поляризация поперечных волн открывает большие перспективы для более полного использования дкнa ичecкиx характеристик волн при определении положения сложных геологических границ. Для изучения поляризации веян путем трехкомпонентных наб.гаодеиий требуется ьшогоканальная скважинная аппаратура, которая позволяла бы передавать сейсмическую информации) в диапазоне частот 0-130 Гц и динамиче:ском /диапазоне о от десятых долей микровольта до единиц вольт. Телеизмерительная система должна обеспечивать псмехаустойчивую передачу информации.

Вследствие того, что большая часть к1Ьотажных данных при иселедоаанш

скважин обрабатывается на ЭВМ, необходимо создать телеизмерительную еистему, которая обеспечивает наименьшее количество преобразований данных карот а, передачу данных с минимальными искажениями и максимальной скоростью, нормирование параметров информационных и управляющих сигналов и оптимальное сопряжение с обрабатывающей или управляющей ЭВМ.

Известен комплексно-комбинированный прибор каротажной аппаратуры

, КАС-1 на семижильном кабеле содержащий скважинную часть, соединенную линией связи (каротажным кабелем) с наземной частью, причем скважинная часть состоит из блока телеизмерительной систем амплитудной модуляции (AM бяока телеизмерительной системы частотной модуляции (ЧМ) и блока телеизмерительной системы частотно-импульсной модуляции (ЧИМ), а наземная часть из блоков питания и измерительных пр еобразователей для каждой телесистекшр 3.

Недостатками данного устройства являются невысокая скорость передачи информации по кабелю и узкий частотньй спектр передаваемых сигналов. Кроме того,наличие трех телеизмерительньк систем требует три различных источ ка питания и три управления,а наличие трех панелей управления с множеством контрольных и управляющих устройств делает работу оператора напряженной и утомительной. Последнее повьшает вероятность ошибок и брака геофиз1 ческш измерений. Применение семижильного кабеля влечет за собо трудно исключаемое взаимовлияние линиями передачи информации и линиями, по которым осзпцествляется питание скважннных приборов.

Известны комплексно-комбинированные приборы, входящие в состав агрегатизированной системы скважинных приборов (АСГП), содержащие скважинную часть, соединенную линией связи (каротажным кабелем).с наземной частью, причем в екважинную часть входит блок телеизмерительной сястемы, который через блоки методов соединен с измерительными , зондами и через блок питания - с каротажным кабелем, а наземная часть содержит блок измерительной системы, блок функциональных преобразователей, блок управления и контроля, блок питания и регистрат.ар входы и выходы которых соединены меж ду собой и с каротажным кабелем чере блок коммутатор цепей. Информация от измерительных зондов поступает в блоки методов, где преобразуется к виду, удобному для передачи через телесчстему и линию связи в наземную часть, где осуществ ляется ее прием, преобразование и пе редача на аналоговые или цифровые регистраторы станции. Управление работой скважинной аппаратуры осу.ществляется либо со специального блока управления и контроля, либо автоматически - с помощью бортовой ЭВМ. Питание ск1важинной части осуществляется переменным током 400 Гц от блока питания каротажной станции. Наличие единой телеизмерительной системы обеспечивает информа ционную совместимость различных мето дов каротажа. Управление прибором бо лее автоматизированоС23. Недостатки данных устройств - низ кая скорость передачи информации и узкий частотный спектр передаваемых сигналов. Кроме того,в отдельных слу в системе АСШ используется ce мижнльный : каротажный кабель. Пижанйе прибора переменным напряжением 400 Гц влечет за собой необходимость преобразования напряжения сети в напряжение 400 Гц с последующими выпрямлением напряжения 400 Гц в постоянное и дополнительной фильтрацией выпрямленного напряжения для питания скважиннойчасти прибора, чтобы исключить влияние пульсаций на полезный сигнал. При этом сужается динамический диапазон измеряемых сигналов, нижний предел которого ог. раничивается уровнем пульсаций выпрямленного напряжения 400-Гц. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ком лексно-комбинированный прибор для каротажа скважин, содержащий скважинную часть, соединенную линией свя зи - каротажным кабелем - с наземной частью, причем скважинная часть вклю чает несколько скважинных зондов, ка дый из которых содержит блок согласо вания с линией связи, в состав которого входят трансформаторы и блок питания, и измерительные зонды, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчики сигналов, коммутатор и преобразователь измерительной информации, а наземная часть включает блок управления прибором, блок демодуляции измерительной информации, согласующий трансформатор, блок питания и регистрирующее устройство, соединенное с одним из выходов блока управления прибором, причем первичная обмотка согласующего трансформатора наземной части соединена -с линией связи, вторичная - с блоком демодуляции измерительной информации, а средняя точка первичной обмотки с блоком питания. Электрические схемы скважинного зонда питаются переменным напряжением частоты 400 Гц, которое подается от блока питания в наземной части аппара:гуры. Передача сигналов управления и информации осуществляется синхронно с частотой питающего напряжения. Блоком управления прибором вырабатываются сигналы управления - импульсы с различными частотами заполнения. Комбинация этих импульсов по частоте и длительности, синхронно с частотой питающего напряжения, через линию связи поступает на схему формирования сигналов управления - синхронизации в блоке согласования с линией связи. Далее эти импульсы поступают в измерительные зонды по шине управления - синхронизации. В каждом измерительном зонде находится блок управления зондом, в котором осуществляется вьщеление и дешифрация сигналов управления. Сигналы от датчиков измерительного зонда через коммутатор поступают в блок преобразования измерительной информации на вход формирователя сигналов с датчиков и далее на частотно-импульсный модулятор, управление которыми осуществляется от блока управления зондом. Информация от каждого измерительного зонда в модулированном и преобразовалном виде с временным уплотнением поступает по шине передачи измерительной информации в блок согласования с линией связи и далее через согласующие трансформаторы выходного каскада, линию связи и согласующий трансформатор наземной части - в блок демодуляции информационного сигнала. От измерительных зондов в блок управления прибором поступает импульс синхронизации, где он вьщеляется и вме те с информационным сигналом поступает в регистрирующее устройствоСЗЭ В случае применения частотно-импульсных модуляторов с центральной частотой, равной 125 кГц, по измерительному каналу могут быть переданы сигналы с частотами 0-50 Гц. Однако дальнейшее расширение спектра передаваемых сигналов ограничивается тем, что питание скважинного прибора осуществляется переменным напряжением 400 Гц. И для того, чтобы качественно передавать сигналы с частотой 100-130 Гц, нто необходимо для передачи сейсмической информации при трехкомпонентных наблюдениях, требуется применять фильтры с большой крутизной. Нижний предел.динашце кого диапазона, а следов ательно чувствительность ЗОНДО9, ограничивается уровнем пульсаций вьтря лекного напряжения 400 Гц. Кроме того, при управлении исполнительными устройствами, работающими в процессе измерения (переключение з ондов, датчиков изменение масштабов в коэффициенте усиления и т.д.) мощность, потребляемая скважиыным прибором, изменяется. Чтобы обеспечить стабильность питающих напряжений в скважиняом приборе, нуж но заведомо увеличивать напряжение питания 400 Гц, что в целом снижает надежность и экономичность прибора. Цель изобретения - расширение спектра частот и динамического диапа Зона измеряемых сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в комплексно-комбинированном приборе для ка)отажа скважин, содержащем скважинную часть, соединенную линией связи каротажным кабелем - с наземной частью, причем скважинная часть включает несколько скважинных зондов, каждый из которых содержит блок согласования с линией .связи, в состав которого входят тран форматоры и блок питания, и измерительные зонды, калщый из которых с.одержит последовательно соединенные датчики сигналов, коммутатор и преобразователь измерительной информаци наземная часть включает блок управле ния прибором, блок демодуляции измерительной информации, согласующий трансформатор, блок питания и цифровое регистрирз ощее устройство, соединенное с одним из выходов блока управления прибором, причем первичная обмотка согласукнцего трансформатора наземной части соединена с линией связи, вторичная - с блоком демодуляции измерительной информации, а.средняя точка первичной обмотки - с блоком питания, в скважинный зонд введены соединенные между собой блоки модуляции измерительной информации и демодуляции управляющих и синхронизирующих сигналов, при зтом блок согласования с линией связи дополнительно содержит резисторы обратной связи, развязывающие диоды и разделительный конденсатор, причем, у первого трансформатора одна из пер-, вичных обмоток соединена непосредст.венно с линией связи и средние точки первичной и вторичной обмоток через последовательно соединенные развязываюоще диоды соединены с блоком питания и через резисторы обратной связи - с землей и линией связи, а у ;Второго - один конец первичной обмотки через разделительный конденсатор Соединен с линией связи, а Другой с землей, концы другой первичной обмотки первого трансформатора и вторичной обмотки второго трансформатора являются выходами блока согласования и соединены соответственно с блоками модуляции измерительной информацни и демодуляции управляющих и синхровизирующих сигналов, соединенными че- рез унифицированную магистраль. е измерительнь1ми зондами:, в наземную часть введен дополнительный согласзлощий трасформатор, первичная ,обмотка которо.го соединена с вновь введенным блоком модуляции синхронизирующих и управляющих С1 гналов, а вторичная - с землей и через вновь введенный разделител|;ный конденсатор - с линией связи, причем блоки демодуляции измерительной информации и модуляции синхронизирующих и управляю1Щ1х сигналов, блоки управления и питания и цифровое регнстрирунздее устройство соединены унифицированной магистралью. . На фиг.1 показана блок-схема комплексно-каротажного прибора (подключение исполнительных механизмов скважинных зондов не показано) на фиг.2 - структурные схемы блоков модуляции измерительной информации и демодуляции управляняцих и синхронизирующих сигналов скважинного прибора на фиг.З - структурная схема блока демодуляции измерительной информации наземной части; на фиг.4 -.структурная схема блока модуляции управляющих и синхронизирующих импульсов наземной части; на фиг.З - структурная схема контроллера пульта управления блока управления прибором наземной части; на фиг.6 - структурная схема микропроцессора блока управления при бором наземной части. Комплексно-комбинированный прибор для каротажа скважин содержит в сква жинной части от одного до шести сква жинных приборов, каждый из которых включает блок 1 согласования с лини ей связи - каротажным кабелем, содер жащий согласующие трансформаторы 2 и 3, резисторы 4 и 5 обратной связи, развязьюающие диоды 6 и 7, разделительный конденсатор 8 и блок 9 питания, причем одна из первичньпс и вторичная обмотки согласующего трансфор матора 2 соединены непосредственно с линией to связи, соединяющей скважин ную часть с наземной, а их средние точки через последовательно соединенные развязывающие диоды 6 и с блоком 9 питания и через резисторы 5 и 4 обратной связи с землей и линией 10 связи. У трансформатора 3 : один конец первичной обмотки через разделительный конденсатор 8 соедине с линией 10 связи, а другой - с землей. Концы другой первичной обмотки трансформатора 2 и вторичной обмотки трансформатора 3 являются выходами блока 1 согласования и соединены с блоком 11 модуляции измерительной информации и блоком 12 демодуля1 и управлянмцих и синхронизирующих сигналов скважинной .части, через унифицированную магистраль 13 соединенными с блоком 9 питания блока 1 согласования и скважинными зондами 14 - 16, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчики 17, коммутатор 18 и преобразователь 19 измерительной информггции, в качестве которого может быть использован обычный аналого-цифровой преобразова тель (АЦП). Выходы блока 12 демодуляции соединены с входами блока 11 . модуляции. К магистрали 13 каждого i из скважинных зондов через регистры данных и состояния подключены исполн тельные механизмы зондов, каждый из которых имеет блок управления (подключение исполнительных механизмов не показало). В наземной части аппаратуры находится блок 20 управления прибором, который содержит микропроцессор 21 цифро-аналоговый преобразователь (ДАЛ) 22 и контроллер 23 пульта управления., соединенные с пультом 24 управления, причем микропроцессор 21, ЦАП 22 и контроллер 23 соединены с унифицированной магистралью 25. Выход ЦАП 22 является выходом блока 20 управления и соединен с аналоговым регистратором 26. К унифицированной магистрали 25 подключен блок 27 моду- ляции управляющих и синхронизирующих импульсов, соединенный спервичной обмоткой дополнительного со,гласующего трансформатора 28. Один конец вторичной обмотки трансформатора 28 соединен с землей, а другой через разделительньй конденсатор 29 одновременно с линией 10 связи и входом обратной связи источника 30 питания, один из выходов которого соединен со средней точкой согласующего трансформатора 31, а другой - с землей. Первичная обмотка трансформатора 31 соединена с линией 10 связи, а вторичная - с блоком 32 демодуляции измерительной информации. Блоки источника 30 питания, демодуляции 32 измерительной информации и цифровой магнитный регистратор 33 подключены к унифицированной магистрали 25. Блок 11 модуляции измерительной информации содержит преобразователь 34 параллельного кода в последовательный, вход которого соединен с унифицированной магистралью 13, а выход через последовательно соединенные схему 35 формирования служебных разрядов, схему 36 управления предискажением, схему 37 управления усилителем мощности - с усилителем 38 мощности. Управляющие входы схем 35-37 соединены с выходом схемы 39 формирования синхрочастоты, другой выход которой соединен со схемой 40 разрешения модуляции, выход которой соединен ео схемой 37 управления усилителем мощности,.а входы являются входами блока 11 модуляции и соединены с блоком 12 демодуляции управляющих и синхронизируюнщх сигналов. Выходы усилителя 38 мощности являются выходами блока 11 модуляции и сое.цинены с первичной обмоткой транс форматора 2 блока 1 согласования. Блок 12 демодуляции управляющих и синхронизирующих сигнгшов содержит входной фильтр 41, соединенный через схему 42 вьщеления экстремумов с последовательно соединенными схемой 4 формирования кода, преобразователем 44 последовательного кода в параллельный и М1агистральными ключами 45, а также через схему 46 выделения синхроимпульсов - с унифицированной магистралью 13.. Выходы схемы 46 вьщеления .синхроимпульсов соединены через .схему 47 выделения с унифицированной магистралью 13, с преобра зователем 44 последовательного кода в параллельный и входом схемы 40 раз решения модуляции блока 11 модуляции Другой выход преобразователя 44 соединен с унифицированной магистралью 13 через схему 48 распознавания адре са, выходы которой соединены со схемой 40 разрешения модуляции блока 11 модуляции и регистром 49 памяти. 8x0 дами блока 12 демодуляции являются входы фильтра 41, соединенные со вто ричной обмоткой трансформатора 3 бло ка 1 согласования.. Блок 32 демодуляции измерительной информации наземной части содержит входной фильтр 50,соединенный со сх мой 51 выделения экстремумов, выход которой соединен со схемой 52 вьоделения синхрочастоты непосредственно и через схему 53 вьщеления последовательного кода, причем выход схемы 53 соединенный со схемой 52, и выход схемы 52 подключен к преобразователю 54 последовательного кода в параллельньй. Выход преобразователя 5 соединен со схемой 55 разрешения записи кода, выход которой подключен к регистру 56 памяти. Другой выход преобразователя 54 через регистр 56 памяти одновременно подключен к схеме 55 разрешения записи кода и через магистральные ключи 57 к магистрали 25 и контроллеру 58, выходы которого соединены со схемой 55 разрешения аписи кода и магистральными ключами 57. Входы входного фильтра 50 являются входами блока 32 демодуляции и соединены со вторичной обмоткой трансформатора 31. В качестве источника 30 питания использован стабилизированный источник постоянного напряжения с обратной связью по напряжению. Блок 27 модуляции управляющих и синхронизирующих сигналов содержит подключенные к унифицированной магистрали 25.контроллер 59 и магистральные ключи 60, Выход магистральных ключей 60 через последовательно соединенные преобразователь 61 параллельного кода в последовательный, схему 62 формирования служебных разрядов и схему 63 управления предискажением соединен с одним из входов схемы 64 управления усилителем мощности, к другому ВХОДУ которой подключена соединенная со входом магистральных ключей 60 схема 65 . формирования синхрочастоты. Выход схемы 64 через усилитель 66 мощности соединен с входом выходного фильтра 67, выходы которого являются выходами блока 27 модуляции и соединены с. согласующим трансформатором 28, Контроллер 23 содержит объединенные по входу и соединенные с магистралью 25 регистр 68 режима,регистр 69 состояния прибора и регистр 70 управляющего слова, другие входы которого соединены с пультом 24 управления. Выходы регистров 68 и 69 также подключены к пульту 24 управления. Контроллер 23 содержит также последовательно соединенные формирователь 71 последовательности сигналов интерфейса и схему 72 опознава,ния, соединенные с магистралью 25. Микропроцессор 21 содержит процессор 73, оперативное запоминающее устройство ОЗУ 74 и постоянное запоминающее устройство ПЗУ 75, соединенные с магистралью 25. Процессор 73 содержит объединенные по входам блок 76 внутреннего управления, операционный блок 77, интерфейсньй блок 78 и блок 79 наружного управления, дополнительно соединенный с блоком 76 внутреннего управления, причем блок 78 и 79 соединены с магистралью 25. Прибор работает следующим образом. Наземная часть прибора и скважинные зонды, количество которых может быть от одного до шести, соединяются между собой линией 10 связи (трехжильным каротажным кабелем). Две жилы линии 10 связи, концы которых соединяют первичную обмотку согласующего трансформатора 31 со вторичной обмоткой согласуюего трансформатора 2 блока 1 согласования первого скважинного прибора, служат для подачи в скважинные зонды питающего напряжения и приема из скважинных зондов измерительной инф мации. Третья жила линии 10 связи, один конец которой одновременно сое динен со входом обратной связи блока источника 30 питания и разделительным конденсатором 29, а другой со средней точкой делителя, образованного резисторами 4 и 5 обратной связи, и разделительным конденсатором 8 блока 1 согласования каждого скважинного прибора, служит длч подачи на блок источника 30 питания напряжения обратной связи и передачи в скважинные зонды управляющей и синхронизирующей информации. С высоковольтного выхода блока источника 30 питания постоянное напряжение величиной 250-300 В подает ся через среднююточку первичной об мотки согласующего трансформатора 31 линию 10 связи, среднюю точку вторич ной обмотки согласующего трансформатора 2 и развязывающие диоды 6 и 7 на вход блока 9 питания блока 1 согласования первого скважинного зонда и одновременно аналогичным образом на остальные скважинные зонды. Поскольку величина постоянного напря жения составляет сотни вольт, падением напряжения на диодах 6 и 7 можно пренебречь. Величина постоянного, напряжения на входе блока 9 питания будет изменяться обратно пропорционально изменению мощности, потребляе мой скважинным зондом. Напряжение, пропорциональное напряжению на входе блока 9 питания, снимается с резисто ров 4 и 5 обратной связи, через линию 10 связи подается на вход отрицательной обратной связи источника 30 питания и воздействует на него таким образом, чтобы компенсировать изменение напряжения на входе блока 9 питания, .осуществляя таким образом стабилизацию питающего напряжения. Выход делителя, образованного резисторами 4 и 5 и соединенного со входом отрицательной обратной связи, соединен также через линию 10 связи с выходом аналогичног делителя во всех скважинных зондах. Поскольку каждый скважинный зонд опрашивается в отдельности, то изменение напряжения питания проявляется только на входе блока 9 питания того скважинного зонда, в котором производятся переключения. Для того чтобы постоянное напряжение обратной связи не намагничивало согласующие трансформаторы 28 и 3, введены разделительный конденсатор 29 в наземной части прибора и конденсатор 8 в блоке 1 согласования скважинного зонда. С другого выхода блока источника 30 питания ряд постоянных напряжений, например, 5, jf9, 112В, одновременно поступает в унифицированную магистраль 25, для питания наземной части прибора магистраль 25 содержит линии питания, линии данных, адресные линии и линии сигналов идентификаторов обмена. , Управление скважинными зондами осуществляется с пульта 24 управления блока 20 управления по программе, которая хранится в постоянном запоминающем устройстве 75 микропроцессора 21. С помощью кнопок и переключателей оператор задает на пульте 24 управления номер скважинного зонда, к которому обращается, и операции, которые необходимо произвести в скважинном зонде, например,управление прижимньми устройствами, изменение масштабов в коэффициенте усиления, переключение зондов, датчиков и т.д. При пуске в регистре 70 онтроллера Z3 формируется управляющее; слово,-которое содержит адресную и информационную части. Адресная часть содержит код номера прибора, к которому адресуется управление, и код устройства, к которому непосредственно относится команда управления. Микропроцессор 21 пересыпает параллельный код управляющего слова через унифицированную магистраль 25 в блоке 27 модуляции, в котором происходитпреобразование параллельного кода в последовательность биимпульсных сигналов. Каждый развяд кода независимо от его значения (О или 1) передается биполярным импульсом. Однако значения этих разрядов различаются фазой биполярного сигнала относительно опорной стабильной по фазе частоты, вырабатываемой схемой 65 формирования синхрочастоты блока 27 модуляции. При этом передача управляющих и синхронизирующих сигналов в скважиннок зонде осуществляется относительно опорной частоты 50 кГц, а передача измерительной информации от скважинных зондов осуществляется относительно опорной частоты 200 кГц. Таким образом, сигналы на входе блока демодуляции 12 скважинного зонда и на входе блока 32 демодуляции наземной части прак,тически не содержат низкочастотн составляющих. Управляющая информация из блока 27 модуляции передается через согласующий трансформатор 28 и разделительный конденсатор 29 в линию to связи, а затем через разделиТельньй конденсатор 8 и согласующий трансформатор 3 блока 1 согласования в блок 12 демодуляции каждого скважи ного зонда. В блоке 12 демодуляции происходит преобразование биполярного после довательного кода управляющего слова в униполярньй. В случае совпадения адресной части слова с адресом данного скважинного прибора в блоке 12 демодуляции происходит преобразование последовательного кода в параллельный, и результирующий код управляющего слова выводится на унифицированную магистраль 13.. С поступлением в магистраль 13 кода, содержащего номер регистра дан ных (не показан), осуществляющего обмен информацией между магистралью и исполнительным механизмом или уст ройством, упарвляющее слово переписывается в этот регистр. Комбинация значений разрядов управляющего елова, записанного в регистре данных, определяет режим работы данного исполнительного механизма. После приема управляющего слова блока 12 демодуляции устанавливает на одном из управляющих входов схемы 40 блока 11 модуляции, сигнал разрешения модуляции. Информация о состоянии исполнительных механизмов и узлов посл выполнения команды управления заносится в соответствующие этим узлам , и механизмам регистры состояния. По команде опроса содержимое регистров состояния считывается через унифицированную магистраль 13 в блоке 1 1 одуляции. Параллельный код, содержащий номер устройства и информацию о его состоянии, преобразуется в бло ке 11 модуляции в последовательный. .К слову состояния добавляется код номера прибора и с появлением на , другом управляющем входе блока 11 мо дуляции синхронизирующего импульса осуществляется модуляция результирующёго кода: путем преобразования его В биимпульсный. Причем с целью повышения пропускной способности кабельной линии связи с учетом передаточной характеристики каротажного кабеля осу 0 ществляется амплитудное предискажение кода схемой 36 блока 11 модуляции. Через трансформатор 2 блока 1 согласования модулированный- по фазе код поступает в линию 10 связи, а затем через трансформатор 31 в блок 32 модуляции наземн й части, где его преобразование осуществляется аналогично преобразованию управляющего слова в блоке 12 демодуляции скважинного зонда. Микропроцессор 21, пересьшает информацию о состоянии скважинн1}Гх приборов через унифицированную магистраль ,25 в контроллер 23 блока 20 управления, где происходит дешифрация слова состояния и индикация его на транспарантах и индикаторах пульта 24 управления. После окончания режима управления оператор переводит скважинные зонды в режим измерения. В режиме измерения микропроцессор 21 посылает в скважинные зонды сигналы синхронизации (опроса) тем же путем, что ранее передавались управляющие слова. Сигналы от датчиков 17 измерительного зонда 16 через коммутатор 18 поступают на вход преобразователя 19, на выходе которого формируется код, пропорциональньй напряжению на его входе. По сигналу опроса информация с выходного регистра преобразователя 19, содержащая код номера датчика, считывается через унифицированную магистраль 13 в блок 11 модуляции, где преобразуется в последовательный код. Затем к информационному слову добавляется код номера скважинного зонда, последовательный униполярный код преобраsyeTCf в процессе модуляции в биимпульсный и передается через соглас гющий трансформатор 2, линию 10 связи и согласующий трансформатор 31 в блок 32 .демодуляции измерительной информации, где снова преобразуется в параллельный униполярный код. Микропроцессор 21 пересьшает информационное слово или для записи на магнитную ленту в цифровой магнитный регистратор 33 или через ЦАП 22 блока 20 управления в аналоговьй регистатор 26. Применение в качестве блока пиания источника постоянного напряжеия с отрицательной обратной связью о напряжению, осуществляемой с поощью вновь введенных резисторов обатной связи (делителя напряжения)

и развязывающих диодов, введение дбполнительного согласующего трансформатора в наземной части и разделительных конденсаторов в наземной и скважинной частях позволяет обеспечить гальваническую развязку по питанию между скважинной и наземной частью, а также скважинными зондами между собой, исключить громоздкие фильтрующие цепи и тем самым снизить уровень собственных шумов измерительных зондов и линии связи, что в свйю очередь позволяет расширить динамический диапазон и частотный спектр измеряемых сигналов.

Предлагаемое устройство позволяет передавать информацию о 18 параметрах с частотой 200 кГц. Спектр пере да1ваемь1х частот 0-130 Гц. Динамичес-ткий диапазон передаваемых сигналов с автоматическим переключением масштабов измерения 80 дБ.

За счет применения отрицательной обратной связи система питания печивает высокую стабилизацию напря-. жения питания скважинных зондов в широком интервале температур от -10 до , позволяет снизить величину питающего напряжения примерно в полтора раза по сравнению с переменным напряжением, уменьшает возмоткность пробоя, вследствие чего повышается надежность аппаратуры, и снижает общую потребляемую мощность.

Система питания скважинной части позволяет использовать в линии связи две развязанные между собой cиcтe a l модулятор - демодулятор для измери- тельных и управляющих и синхронизирующих сигналов, обеспечиваюв(ие увеличение скорости передачи до 200 кГц, за счет более полного использования частотных свойств каротажного кабеля.

Применение унифицированных магистралей в наземной и скважинной частях предлагаемого устройства наиболее полно отвечает его назначению, поскольку дает возможность легко изменить функции прибора применительно к любым видам каротажа простым изменением программньос средств, а также скважин. ный зойд в целом, унифищгровать измерительнью , упростить синхронизацшо и управле1ние исполнительными механизмами, упростить управление скважинными зондами и обеспечить в наземной части сопряжение с ЭВМ и цифровыми регистраторам.

UJ

u

55

|-4

:

Фуг.

5

/

У:

25

25

Лк

ЧГПР

Ъ

п

77

г/гб