Устройство для исследования скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B47/14 

Изобретение относится к области промысловой геофизики, в частности к приборам для исследования скважин.

Известно устройство для акустического каротажа скважин с использованием одножильного кабеля, в котором питание осуществляется переменны током, а информационный сигнал синхронизирован с питакщим напряжением l . .

Однако из-за помех в питающей сети, трудностей фильтрации полезного сигнала на входе наземного устройства чувствительность таких приборов ограничена. Кроме того, возникают сложности в передаче таким способом комплекса разнородных параметров (например акустических, температуры, радиоактивности пород).

Известно также устройство для неследования скважин, содержащее одножил ьньм кабель, скважинный узел, включающий блок первичных преобразователей, предварительный усилитель, усилитель мощности, генератор синхро импульсов, преобразователь информации и наземный узел, включакяций блок разделения информации, блок преобразователей, регистратор и блок выделения синхроимпульсов 2 .

Вследствие изменения сопротивления нагрузки, длины и сопротивления кабеля под влиянием изменяющейся в широких пределах температуры в скважине напряжение, питающее скважинньй узел, существенно меняется, для получения высокой точности измерений необходимо применять в скважинном узле специальные устройства, обеспечивающие стабилизацию питающего напряжения, что в свою очередь приводит к снижению надежности, увеличению габаритов и веса скважинных узлов.

Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет компенсации дестабилизирукяцего действия каротажного кабеля и температуры окружающей среды. I

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для исследования скважин, содержащем одножильный кабель, скважинный узел, имеющий блок первичных преобразователей, предварительный усилитель, усилитель мощности, генератор синхроимпульсов, преобразователь информации и наземньй узел, включающий блок разделения информации, блок преобразователей, регистратор и блок выделения синхроимпульсов, скважинный узел снабжен селектором, блоком стробирования, блоком выборки и хранения и управляемым генератором, а наземньй узел снабжен частотным дискриминатором, усилителем-преобразователем и управляемым стабилизатором, при этом блок первичных преобразователей связан с генератором синхроимпульсов и преобразователем информации и соединен через предварительный усилитель и селектор с первым входом усилителя мощности, два других входа которого соединены с генератором синхроимпульсов и преобразователем информации, причем селектор связан с блоком стробирования , а выход усилителя мощности через кабель - с первым входом блока выборки и хранения, второй вход последнего соединен с блоком стробирования, а выход - с управляемым генератором, связанным с генератором синхроимпульсов и преобразователем информации, выход усилителя мощности при помощи кабеля соединен с блоком разделения информации и блоком выделения синхроимпульсов, выходы которого подключены к блоку разделения

информации и к входу частотного дискриминатора, связанного через усилитель-преобразователь с управляемым стабилизатором, выход которого подключей к кабелю, а выход блока разделения информации соединен через блок преобразователей с входом регистратора.

На чертеже приведена блок-схема устройства для исследования скважин.

Устройство состоит из блока 1 первичных преобразователей, предварительного усилителя 2, селектора 3, усилителя 4 мощности, блока 5 стробирования, блока 6 выборки и хранения, генератора 7 синхроимпульсов, управляемого генератора 8, преобразователя 9 информации, расположенных в скважинном узле, а также из блока 10 разделения информации, блока 11 преобразователей, регистратора 12, блока 13 вьщеления синхроимпульсов, частотного дискриминатора 14, управляемого стабилизатора 15 напряжения, усилителя-преобразователя 16, расположенных и наземном узле, связанным со скважинным прибором одножильным .кабелем.3115Устройство работает следующим образом. Генератор 7 вырабатывает синхроимпульсы, которые подаются через усилитель 4 мощности в кабель и в блок 1 первичных преобразователей для запуска. Акустический и шумовой сигналы с блока 1 первичных преобразователей через предварительный усилитель 2, открытый селектор 3 и усилитель 4 мощности поступают в кабель. Кроме того, синхроимпульсы с генератора 7 поступают на блок 5 стробирования, который после окончания действия акустического сигнала запирает на короткое время селектор 3 с целью предотвращения появления усиленного шумового сигнала на выходе усилителя 4 мощности и открывает блок 6 выборки и хранения, который запоминает величину постоянного питающего на.пряженйя на выходе кабеля. Управляе№.1й генератор 8 вырабатывает импульсы, частота которых пропорциональна величине питающего напряжения, запомненного блоком 6 выборки и хранения, которые синхронизируют генератор 7 синхроимпульсов. Преобразователь 9 информации осуществляет преобразование сигнала с термометра, входящего в блок 1 первичных преобразователей, в интервал времени между двумя импульсами отрицательной полярности, которые в отведенный для этого момент времени через усилитель 4 мощности также поступают в кабель. Акустический и шумовой сигналы, а также сигнал термометрии после разделения и преобразовании в блоке 10 разделения информации и блоке 11 преобразователей регистрируются многока4нальным регистратором 12. Блок 13 выделения синхроимпульсов выделяют из всего многообразия сигналов сйнхроимпульсы, которые поступают на блок 10 разделения информа1Ц1и и на частотньш дискриминатор 14. Сигнал ошибки с выхода частотного дискриминатора через усилитель-преобразователь воздействует на управляемый стабилизатор 15, изменяющий величину напряжения, питающего скважинный прибор, а значит и частоту следования синхроимпульсов. Регулирующая система стремится свести сигнал ошибки к нулю,а значит и поддерживать постоянной частоту следования синхроимпульсов и величину питающего напряжения на входе скважинного прибора при изменении длины кабеля, потребляемого скважинным прибором тока, температуры окружакмцей среды и влиянии других дестабилизирующих факторов. Введение петли автоматического регулирования напряжения, питающего скважинный прибор за счет изменения напряжения, подаваемого на кабель в наземном узле, позволяет повысить надежность устрой-j ства. Кроме того, за счет питания скважинного узла стабильным постоянным напряжением можно существенно повысить чувствительность измерения шу- мового сигнала в скважине. Повышение надежности в работе путем компенсации дестабилизирующего действия каротажного кабеля и температуры окружакяцей среды за счет автоматического регулирования напряжения питания скважинного узла обуславливает экономический эффект от приме,нения изобретения.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащее одножильный кабель, скважинньй узел, имеющий блок первичных преобразователей, предварительньй усилитель, усилитель мощности, генератор синхроимпульсов, преобразователь информации и наземный узел, включающий блок разделения информации, блок преобразователей, регистратор и блок выделения синхроимпульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет компенсации дестабилизирующего действия каротажного кабеля и температуры окружакяцей ере- . ды, скважинный узел снабжен селектором, блоком стробирования, блоком выборки и хранения и управления генератором, а наземньй узел снабжен частотным дискриминатором, усилителемпреобразователем и управляемым стабилизатором, при зтом блок первичных преобразователей связан с генератором синхроимпульсов и преобразователем информации и соединен через предварительный усилитель и селектор с первым входом усилителя мощности, два других входа которого соединены с генератором синхроимпульсов и преобразователем информации, причем селектор связан с блоком стробирования, а выход усилителя мощности через кабель с первым входом блока выборки и хранения, второй вход последнего соеди(Л нен с блоком стробирования, а выход с управляеьялм генератором, связанным с генератором синхроимпульсов и преобразователем информации, а выход усилителя мощности при помощи кабеля соединен с блоком разделения информации и блоком выделения синхроимпульсов, выходы которого подключены к блоку разделения информации и к входу ел частотного дискриминатора, связанного 491. через усилитель-преобразователь с уп4 paвляe в м стабилизатором, выход которого подключен к кабелю, а выход блока разделения информации соединен через блок преоб разователей с входом регистратора.