Устройство передачи параметров при геофизических исследованиях скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B47/12 

тельно-согласующей RCR-цепи, вход которой является входом синхронизи-рованного генератора второй поднесущей частоты а выход соединен с первичной обмоткой двухтактного трансформатора, начало и конец выходной обмотки двухтактного трансформатора соединены с мультивибратором, а средняя точка соединена с шиной нулевого потенциала.

1. УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ПА-. РАМЕТ ОВ ПРИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ СКВАЖИН, содержащее наземную и скважинную аппаратуры, соединенные каротажным кабелем, содержащее в наземной аппаратуре соединенные между собой генератор переменного тока основной частоты, ч-астотный и разделительный фильтры, в скважинной аппаратуре содержащее энергоемкие датчики геофизических параметров азимута и микроэкранированные зонды, а также незнергоемкие датчики диаметра и кри.визны скважины, причем выходы датчиков, геофизических параметров подключены к входу коммутатора режимов работы, выходы которого через частотный преобразователь соединены с входами суммирующего усилителя, выход суммирующего усилителя через разделительный фильтр подключен к каротажному кабелю, синхронизированный генератор второй поднесущей частоты, выход которого через ус1шитель мощности соединен с входами неэнергоемких датчиков геофизических параметров, при этом выход генератора переменного тока основной частоты наземной аппаратуры через каротажный кабель соединен с входом первого согласующего трансформатора, одна из вторичных обg моток которого подключена к входу (Л датчика азимута, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности измерения и расширения функ- циоиальных возможностей, скважинная аппаратура устройства передачи параметров при геофизичег.ких исследованиях скважин снабжена умножителем основной частоты и вторым согласующим, 1 трансформатором, вход которого соеди ч1 нен с выходом генератора переменно4: то тока основной частоты, а выход Oi подключен к входу энергоемких микро ч1 экранированных зондов, причем вторая ;вторичная обмотка первого согласующего трансформатора соединена с входом умножителя основной частоты, выход которого соединен с входом синхронизированного генератора второй поднесущей частотш. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что синхронизированный генератор второй поднесущей частоты выполнен на мультивибраторе, двухтактном трансформаторе и раздели

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и . может быть использовано в пластовых наклономерах, инклинометрах, а также в других многоканальных скважинных приборах. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей устройства. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство состоит из скважинного прибора и наземного блока. Скважинный прибор содержит коммутатор 1 режи мов работы, микроэкранированные зоны 2, датчик. 3 среднего диаметра скважины, датчики 4 и 5составляющих зенитного угла , датчик 6 азимута, согласующие трансформаторы 7 и 8 питания электрических микрозондов 2 и датчика 6 азимута, умножитель основной час тоту (двухполупериодный вьтрямитель) Д 1 и 2, синхронизированный генератор 9 второй поднесущей частоты с двух тактным синхронизирующим трансформатором Т и RCR-цепью, усилитель 10 мощности, частотные преобразователи 11, суммирующий усилитель 12 и разделительный фильтр 13. Наземный блок содержит частотные фильтры 14, генера тор 15 переменного тока основной частоты, разделительный фильтр 16. Скважинный прибор и наземный блок соедине ны одножильным каротажным кабелем 17 при этом генератор 15 переменного тока основной частоты через кабель 17, согласующий трансформатор 7 подключе к микроэкранированным зондам 2 и через трансформатор 8 - к датчику 6 азимута а также через выпрямитель Д 1 и 2 к синхронизирова:нному генератору 9 второй поднесущей частоты, выход которого через усилитель 10 мощности подключен к датчикам 3-5, выходы датчиков через коммутатор 1 режимов работы - к входам соответствующих частотных преобразователей 11, выходы которых 1ерез суммирующий усилитель 12 и разделительный фильтр 13 подключены к кабелю 17. Системаработает следующим образом. Коммутатор 1 режимов работы в зависимости от полученной с наземного блока команды (управляющее командное устройство не показано) подключает на входы частотных преобразователей 11 выходы микроэкранированных зондов 2 и датчиков 3-6, калибровочные стандарт-сигналы или шину нулевого потенциала (не показаны). Частотномодулированные двумя поднесущими сигналы через разделительные фильтры 13 и 16 и каротажный кабель 17 поступают в наземный блок, где разделяются по каналам и демодулируются частотными фильтрами 14. Напряжение питания скважинного прибора частотой f с выхода наземного генератора 15 через каротажный кабель 17 поступает в скважинный прибор, где через согласующие трансформаторы 7 и 8 используется в качестве первой поднесущей для . питания микроэкранированных зондов 2, датчика 6 азимута и синхронизации генератора 9 второй поднесущей частоты. Синхронизация синхронизированного генератора 9 второй поднесущей частоты осуществляется через умножитель Д 1 и 2 основной частоты. Выпрямленное пульсирующее напряжение поступает на разделительно-согласующую цепь, где происходит фильтрация постоянной составляющей и согласова-. ние импедансов сеточных цепей ламп и синхронизирующей цепи..Переменное на пряжение удвоенной частоты 2 f через двухтактный синхронизирующий трансформатор Т поступает на сетки ламп мультивибратора в противофазе. Поэтому при определенных параметрах времд задающих цепей мyльтивибpaтopвi т.е. При определенных значениях «го

3

собственной частоты, каждым третьим периодом частоты 2 f мультивибратор опрокидывается в одно из своих состояний, причем воздействие на сетку закрытой лампы и на сетку открытой лампы осущестляется соответственно в сторону открывания и запирания в каждый полупериод собственной частоты. Выходное напряжение мультивибратора с частотой 2/3 f,, при этом характеризуется жестким равенством длительностей импульса и паузы, четкими фронтами и отсутствием гармоник с частотой f(,. Схема имеет существенно расширенный диапазон синхрониза1ЦИИ при изменении величины синхронизирующего напряжения и собственной частоты мультивибратора.

Подключение .генератора основной

частоты через каротажный кабель к энергоемким датчикам геофизического параметра, а также маломощного синхронизированного основной частотой генератора второй поднесущей к остальным датчикам и выходов всех датчиков непосредственно к модуляторам многопараметрового скважинного прибора позволяет использовать для измерения высокоточные датчики раз;личной физической природы.

В предлагаемом устройстве синхрогенератор построен та1шм образом, что пульсирзгющее после умножителя

частоты напряжение, преобразованное в переменное RCR-цепью ri инвертированное синхронизирующим двухтактным

774674

трансформатором относительно шины нулевого потенциала, воздействует на сетки обеих ламп мультивибратора одновременно, открывая одну из ламп, 5 закрывая другую в момент синхронизации, причем этот процесс происходит в каждом полупериоде колебаний мультивибратора. Синхронизируется частота 2/3 fjj и скважность выходных импульсов мультивибратора, значение последней с высокой степенью точности составляет „ Т ,. Q 2,

где Т - период следования импуль5 - сов;

; - длительность импульсов, ;и в очень малой степени подвергается влиянию импульсных и непрерывных помех. Поэтому составляющая частоты f 0 в спектре выходного сигнала мультивибратора второй поднесущей частоты имеет предельно низкий уровень, взаимовлияние каналов и погрешность измерений резко уменьшаются. Кроме того, применение двухтактной синхронизации позволяет повысить надежность устройства, так как увеличивает область захвата по частоте и область синхронизации по амплитуде синхрона0 пряжения, что увеличивает надежность ; синхронизации при изменении собственной частоты мультивибратора и амплитуды напряжения частоты f, которые в условиях скважинного прибора могут сильно колебаться от изменения температуры ;в скважине.