УСТРОЙСТВО для ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ КАРОТАЖЕ СКВАЖИН Советский патент 1966 года по МПК E21B47/12 G01V3/08 

Известны устройства для передачи информации при каротаже с частотным разделением каналов и частотной модуляцией с детектированием модулирующего напряжения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем в качестве модулятора применен фантастронный генератор, управляемый напряжением переменного тока низкой частоты, являющегося измеряемым сигналом.

Это позволяет повысить точность требуемых измерений.

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства.

Питание схемы скважинкой части телесистемы и зондового устройства осуществляется от генератора 1 переменного тока с частотой F. Ток I пит от генератора 1, пройдя разделительный конденсатор 2 и дроссель 3 по центральной жиле кабеля поступает через дроссель 4 на силовой трансформатор 5 и далее па токовый электрод Л зонда.

Реактивные сонротивления дросселей 3 vi 4 и конденсатора 2 малы для переменного тока с частотой F. При необходимости между силовым трансформатором и токовым электродом А включается измерительный мостик реостатного датчика 6, например для измерения температуры в скважине или диаметра скважины.

поляризации пород создается цепь постоянного тока. При этом замеряется разность потенциалов ПС между электродом А и электродом 7 на поверхности. Цепь постоянного тока отделяется от остальных цепей с помощью конденсаторов 8, 2 и 9. Заграждающий фильтр 10 не пропускает питающее напряжение с частотой F на вход канала ПС. Вместе с измерением потенциалов собственной поляризации пород телесистема позволяет одновременно регистрировать несколько других изучаемых глубинных параметров. Для каждой измеряемой величины создается частотный канал с частотной модуляцией несущей частоты, т. е. используется частотное разделение каналов.

На вход каждого из каналов подается переменное напряжение частоты F с соответствующего датчика (с измерительных электродов каротажного зонда, реостатного датчика температуры и т. п.).

Назначение отдельных функциональных узлов телесистемы можно рассмотреть на примере работы одного канала.

Измеряемая разность потенциалов между электродами М, NI усиливается усилителем и управляет частотой генератора П. Частота /1 иеременного наиряжения на его выходе изменяется в соответствии с измеиением изместотная модуляция несущей частоты fi. Несущие частоты каждого из каналов смешиваются на сопротивлении 12, усиливаются общеканальным усилителем и через конденсатор 8 подаются на центральную жилу кабеля. Несущие частоты должны в несколько раз иревышать частоту F тока питания, иначе возникнут трудности при их разделении.

Дроссели 3 vi 4 осуществляют высокочастотную обработку линии связи.

На поверхности высокочастотное информационное напряжение первого канала через фильтр 13 подается на вход частотного детектора 14. Фильтр 13 пропускает полосу частот первого канала с центральной частотой /i.

На выходе частотного детектора получается переменное напряжение с частотой F и амплитудой, соответствующей амплитуде измеряемого напряжения. Выделенное детектором напряжение усиливается усилителем 15 и выпрямляется фазочувствнтельным выпрямителем 16. Выходное напряжение фазочувствительного выпрямителя 16 подается на регистрирующее устройство 17 первого канала и записывается на диаграмме в определенном масштабе измеряемого параметра.

Управляющее напряжение на фазочувствительный выпрямитель 16 получают от узла 18, позволяющего регулировать фазу управляющего напряжения.

Опорную фазу можно также передавать и из глубинного нрибора, введя для этого вспомогательный канал, который одновременно позволит контролировать телесистему по «стандартсигналу.

Аналогично работают и все остальные каналы, включая канал с реостатным датчиком.

Силовой трансформатор 5 и выпрямитель 19 служат для питания накальных и анодных цепей схемы глубинного прибора.

Повышение точности измерений в предложенном устройстве достигается исключением влияния изменения тока питания глубинного прибора на результаты измерений.

Известно, что частота релаксационных колебаний самовозбуждающегося фантастронного генератора не изменяется при одновременном

изменении в значительных пределах управляющего напряжения, подаваемого на управляющую сетку лампы, и напряжения анодного питания..i( При использовании такого генератора (//) его передаточная характеристика не будет изменяться при изменении тока питания глубинной части телесистемы. В предложенном устройстве частотная модуляция несущей частоты / осуществляется переменным напряжением с частотой F() снимаемым с измерительных электродов зонда. Амплитуда этого модулирующего напряжения определяется значением измеряемого

параметра.

Вследствие двухполярной модуляции несущей частоты f преодолены трудности передачи нулевого показания. В самом деле, при отсутствии модулирующего напряжения с частотой

F выход телесистемы равен нулю независимо от нестабильности несущей частоты / генератора частотного модулятора или нестабильности других функциональных узлов. Постоянная составляющая сигнала выделяется только самым последним функциональным узлом-фазочувствительным выпрямителем, а схема фазочувствительного выпрямителя, собранного по ключевой схеме, обладает ничтожным дройфом нуля.

Благодаря вышеуказанному описываемое устройство имеет сравнительно высокий динамический диапазон (порядка 1000), что позволяет регистрировать измеряемый параметр одновременно в трех масштабах.

Предмет изобретения

Устройство для одновременного измерения нескольких параметров при каротаже скважин на одножильном кабеле, содержащее модулятор несущих частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве модулятора применен фантастронный генератор, управляемый напряжением переменного тока низкой частоты, являющегося измеряемым сигналом.

, MS