Комплексная промыслово-геофизическая аппаратура Советский патент 1987 года по МПК G01V3/18 

Изобретение предназначено для получения комплекса промыслово-гео- физических данных при исследовании нефтяных и газовых скважин методами электрического каротажа.

Целью изобретения является повышение производительности, точности измерения и надежности работы комплексной промыслово-геофизичес- кой аппаратуры.

На чертеже представлена функцио- нгшьная схема предлагаемой аппаратуры.

Комплексная промыслово-геофизичес- кая аппаратура содержит одножильный бронированный каротажный кабель 1, токовый 2 и измерительные 3-8 электроды зонда электрического каротажа, согласующие трансформаторы 9-11, электронные усилители 12-14, электронный коммутатор 15, схему 16 синхронизации, резистор 17, формирователь 18 маркера, частотный модулятор 19, выходной усилитель 20, разделительный фильтр 21, генератор 22 синусоидального ,тока, полосовой фильтр 23, детектор 24, электронный коммутатор 25, схемы 26-28 канальной памяти, приемник 29 маркера, задающий генератор 30, делители 31 и 32 частоты, формирователь 33 строб- и синхроимпульсов фазы.

Аппаратура работает следующим образом.

При включении аппаратуры задающий генератор 30 вырабатывает непрерывный и стабильный ряд импульсов высокой частоты, которые формируют на выходе делителя 31 частоты опорньш сигнал, определяющий частоту и фазу работы генератора 22. Переменный ток синусоидальной формы от заземленного генератора 22 поступает по центральной жиле каротажного кабеля 1 в сква- жинную часть аппаратуры, причем в кабеле происходит сдвиг его фазы.

Пройдя через фильтр 21 и резистор 17, переменный ток стекает с электрода 2 в окружающее пространство. Снимаемые с измерительных электродов 3-8 зонда сигналы переменного тока приводятся трансформаторами 9-11 и электронными усилителями 12- 14 к требуемому уровню и подключают- .ся поочередно электронным коммутатором 15 к входу частотного модулятора 19. Схема 16 синхронизации связана резистором 17 с фазой питающеШ

1293688 ,2

го зонд тока и формирует управлякяцие сигналы переключения коммутатора 15, причем каждый измерительный канал аппаратуры подключается к частотно5 му модулятору 19 на время, равное одному периоду питающего тока, а переключения коммутатора 15 происходят в моменты перехода фазы питающего тока через ноль. Перед началом каждого цикла опроса каналов формирователь 18 маркера прерывает работу модулятора 19. Таким образом, в предлагаемой аппаратуре выходной усилитель 20 подает через фильтр 21

в линию связи лишь информационный частотно-модулированный сигнал, содержащий маркер начала цикла в виде паузы несущей частоты.

Выделенная наземным полосовым фильтром 23 несущая частота подается на детектор 24, восстанавливающий исходный измеряемый сигнал в виде временной последовательности синусоид, которая распределяется электронным коммутатором 25 на схемы 26-28 канальной памяти. Приемник 29 маркера по концу паузы несущей, который совпадает с фазой питающего зонд тока, устанавливает в исходное (нулевое) состояние делитель 32 частоты,, чем обеспечивается автоматический учет сдвига фазы питающего тока в линии связи. Формируемый делителем 32 частоты опорный сигнал поступает

35 на формирователь 33, где образуются строб-импульсы переключения коммутатора, а также используется для управления фазочувствительным детектором. Благодаря дцентичности делителей 31 и 32 и при достаточно высокой частоте задающего генератора 30 и его стабильности, точность восстановления строб-импульсов и синхроимпульсов фазы оказывается вполне

20

25

30

40

45

достаточной.

Таким образом, предлагаемое изобретение может найти применение и при работе с другими типами геофизичес кик датчиков и зондов (зонд бокового каротажа, зонд индукционного каротажа, зонды микрометодов, каверномер и т.п.) в тех случаях, когда информационный сигнал представ5-5 лен амплитудно-модулированными переменными напряжениями. Кроме того, может быть применено в аппаратуре, использующей в скважинкой части ийна формироват строб-импульс тора, а также равления фазо тором. Благод телей 31 и 32 кой частоте з и его стабиль новления стро пульсов фазы

достаточной.

Таким образом, предлагаемое изобретение может найти применение и при работе с другими типами геофизическик датчиков и зондов (зонд бокового каротажа, зонд индукционного каротажа, зонды микрометодов, каверномер и т.п.) в тех случаях, когда информационный сигнал представлен амплитудно-модулированными переменными напряжениями. Кроме того, может быть применено в аппаратуре, использующей в скважинкой части ийдивидуальные канальные частотные модуляторы с поочередной коммутацией их выходов на усилитель мощности.

Формула изобретения

Комплексная промыслово-геофизи- ческая аппаратура, состоящая из скважинной и наземной частей, причем скважинная часть содержит токовую и измерительную цепи зонда электрического каротажа, где токовый электрод через резистор и разделительный фильтр связан с нижним концом каро- тажного кабеля, измерительные электроды соединены через последовательно включенные согласующие трансформаторы и усилители с входами злек- тронного коммутатора, управляющие входы которого связаны со схемой синхронизации, подключенной к резистору в токовой цепи зонда, а выход электронного .коммутатора соединен чере з последовательно включенные частотный модулятор, усилитель мощности и разделительный фильтр с нижним концом каротажного кабеля, причем управляющая цепь частотного модулятора соединена через формирователь маркера со схемой синхронизации, наземная часть содержит задающий источник переменног о тока, выход которого соединен с верхним концом каротажного кабеля и входом полосового фильтра, соединенного с входами частотного детектора и приемника маркера, причем выход частотного детектора соединен с входом электронного коммутатора, который по управляющим входам скязан со схемой синхронизации, а своими выходами - со схемами канальной памяти, выходы которых являются выходами устройства отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения в наземную часть введены задающий генератор высокой частоты и два делителя частоты, причем генератор высокой частоты соединен со счетными входами делителей частоты, выход первого делителя частоты соединен с входом задающе1 о источника переменного тока, выход второго делителя частоты соединен со схемой синхронизации и входом частотного детектора, а вход связан с выходом приемника маркера.

Изобретение относится к геофизической аппаратуре для получения данных при исследовании нефтяных и газовых скважин методами электрического каротажа. Цель изобретения - по- вьшение производительности, точности измерения и надежности работы комплексной промыслово-геофизической аппаратуры, для чего в наземной части введены задающий генератор и два идентичных логических делителя частоты. Изменения амплитудно-частотных характеристик каротажного кабеля учитываются автоматически, а точная привязка синхроимпульсов фазы к фазе питающего зонд тока и их равномерное распределение по полупериодам позволяет использовать фазочувствительное выпрямление восстановленной поднесу- щей с целью повьшения динамического диапазона. Исключение из скважинной части аппаратуры, работающей в тяжелых .термобарических условиях, цепей формирования строб- и синхроимпульсов позволяет упростить ее схемное решение и повысить надежность работы. Изобретение может найти применение и при работе с другими типами геофизических датчиков и зондов в тех случаях, когда информационный сигнал представлен амплитудно-модулирован- ными переменными напряжениями. 1 ил. с S СП tc :о со О) 00 00

bia« fpTo

;ЬТсйИ

15

Составитель И. Абрамова Редактор Ю. Середа Техред В.Кадар Корректор А. Тяско

Заказ 383/51 Тираж 731Подписное

ВНИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, УЛ. Проектная, 4