Генератор скважинного снаряда для акустического каротажа Советский патент 1991 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акустическими методами,

Целью изобретения является увеличение динамического диапазона канала передачи сигнала на поверхность.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма,

i

Генератор состоит из блока 1

связи с кабелем блока 2 запуска, разрядников 3, 4, конденсаторов 5, 6, излучателей 7, 8, диодов 9, 10, автотрансформатора 11, усилителя- ограничителя 12, удвоителя 13 частоты, схемы 14 деления на нечетное число, схем совпадения 15, 16 и инвертора 17.

Устройство работает следующим образом.

Поступающее с поверхности напряжение питания через блок 1 связи с кабелем (эпюра 2А) поступает на блок 2 запуска, в котором из него формируются импульсы управления разрядниками 3, 4, осуществляющие подключение накопительных конденсаторов 5, 6 к излучателям 7, 8. При этом импульс запуска, подаваемый на разрядник 3, соответствует началу отрицательной, а на разрядник 4 - положительной полуволны питающего напряжения. Сумма импульсов (эпюра- 2Б) подается через блок 1 связи с кабелем на поверхность для тапуска измерительной аппаратуры. При такой коммутации и полярности включения дио-

оэ со оо с&

00

оо

J16

дов 9, 10 повторный заряд накопительных конденсаторов 5, 6 от повышающего автотрансформатора 11 начинается после излучения сигнала в поводу ко через половину периода напряжения сети. На эпюрах 2В и 2Д изображены соответственно напряжения на накопительных конденсаторах 5 и 6. Пунктиром на них показаны соответствующие полуволны напряжения на выходе автотрансформатора. На эпюрах 2Г и 2Е показаны токи заряда соответственно конденсаторов 5 и 6. Суммарный ток, протекающий по кабелю и коллектору каротажного подъемника, представлен на эпюре 2Ж. Из сопоставления его с информационным сигналом, передаваемым по линиям связи (эпюра 23), видно, что в момент их прохождения ток в кабеле, по сравнению с его значением в другое время, мал. Этим обеспечивается снижение уровня электрических наводок и шумов в коллекторе.

Блок 2 запуска работает следующим образом.

Усилитель-ограничитель 12 образует из питающей сети прямоугольный меандр. Удвоитель 13 частоты формирует в момент положительных и отрицательных фронтов меандра короткие импульсы, частота которых на его выходе получается поэтому в 2 раза выше чем в сети. Эти импульсы пересчитываются в схеме 14 деления на нечетное число и поступают затем на входы схем совпадения 15 и 16, на вторые входы которых поступает меандр с выхода усилителя-ограничителя 12, причем на один непосредственно, а на другой через инвертор 17. В результате на разрядники 3 и 4 поступают импульсы запуска строго определенным образом. На разряднике 3 импульс запуска соот ветствует началу отрицательной, а на разряднике 4 началу положительной полуволны сетевого напряжения. Импульсы с выхода схемы 14 деления поступают через блок 1 связи с кабелем на поверхность, где при помощи сетевого напряжения разбраковпваются и подаются на запуск измерительной аппаратуры.

Таким образом, в момент прохождения полезного сигнала по кабелю протекает в основном только ток, обусловленный зарядом накопительного конденсатора второго канала (тоьаги

0

5

0

питания остальных узлов скважинного / снаряда в данном случае можно пренебречь, т.к. они составляют обычно незначительную часть общего потребления) .

Ток заряда накопительного конденсатора уменьшается по экспоненциальному закону пропорционально коэф± I A

фициенту е , где t - текущее время,

А о

постоянная времени цепи заряда. Чтобы конденсатор за время между двумя запусками успел полностью зарядиться, на практике должно выполняться условие 3i,Tjqn, где - период запуска одного излучателя.

Исходя из этих данных видно, что к моменту передачи сигнала второго зонда, ток первого успеет упасть

0.51 за п

fЈnr к. 5 раз,

примерно в е

Во

столько же раз снизится и уровень электрических наводок и шумов коллектора и следовательно, увеличится динамический диапазон канала передачи сигнала на поверхность.

Формула изобретения

дс

0

5

0

50

55

Генератор скважинного снаряда для акустического каротажа, содержащий блок снязи с кабелем, блок запуска, два излучателя, два разрядника, два конденсатора, два диода и автотрансформатор, при этом у блока связи с кабелем первый выход соединен с выходом генератора, а второй соединен с низковольтным выводом автотрансформатора и входом блока запуска, у которого первый и второй выходы соединены с управляющими электродами соответственно первого и второго разрядников, выходы которых заземлены , третий же выход блока запуска соединен с входом блока связи с кабелем, у автотрансформатора общий вывод заземлен, а высоковольтный соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с входом первого разрядника и с первым конденсатором, второй вывод через первый излучатель соединен с землей, при этом вход второго разрядника связан с вторым конденсатором, второй вывод которого соединен через второй излучатель с землей, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического

на

диапазона канала передачи сигнала поверхность, анод второго диода соединен с высоковольтным выводом автотрансформатора, а катод - с входом второго разрядника, при этом блок запуска содержит две схемы совпадения, инвертор и последовательно соединенные усилитель-ограничитель, удвоитель частоты и схему деления на нечетное число, при этом выход усилителя-ограничителя соединен с первым входом второй схемы совпаде-

а

1638688°

ния и через инвертор - с первой схемой совпадения, а также через удвой1 тель частоты, со схемой деления с на нечетное число, выход которой

соединен с вторыми входами схем совпадения, причем выход у первой схемы совпадения является первым, а у второй схемы совпадения - вторым выхо- 10 дом блока запуска, а третий выход блока запуска соединен с выходом схемы деления и вторым входом схемы совпадения.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин акустическими методами. Целью изобретения является увеличение динамического диапазона канала передачи сигнала на поверхность. Для достижения поставленной цели блок запуска,выполненный из двух схем совпадения, инвертора, усилителя-ограничителя, удвоителя частоты и схемы деления на нечетное число, осуществляет поджиг первого разрядника в начале положительной, а второго - в начале отрицательной полуволны питающего напряжения. 2 ил. $ (Л

НА каротамныи каамь

Фиг. /

А

WWW A .

СИ1

б

fr

В

г

А

Л

л

д

17ТГТП

-N-U-I/ ./l V/

/УГ

сиг

СИ1

t

1 1

i /I

/1

t

t

V/

тоаг