ФОРМИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ АНАЛОГ—КОД Советский патент 1970 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследований скважин и решает задачу преобразования данных промыслово-геофизических исследований в цифровую форму непосредственно в процессе каротажа.

Известен каротажный преобразователь аналог-код для регистрации в цифровой форме данных пластового наклономера с записью информации на магнитную ленту. Одним из недостатков этого преобразователя является постоянство во времени цикла преобразования, вследствие чего ввиду изменения мгновенной скорости движения скважиниого снаряда шаг квантования по глубине сквал ины меняется. Для привязки данных к глубине производится в каждом цикле преобразования измерение глубины и фиксация полученной величины на магнитную ленту вместе с записью данных пластового наклономера. Введение лишнего параметра-глубины сквал ины - требует дополнительного расхода носителя информации, усложняет и удлиняет обработку полученных результатов.

Целью изобретения является создание формируюш,его устройства, обеспечивающего постоянный шаг квантования по глубинам каротажного преобразователя, работаюш,-его без сбоев при сколь угодно малой скорости каротажа и при наличии люфтов. При этом в соответствии с изменением скорости движения

скважинного снаряда цикл преооразования оказывается переменным во времени. В этих условиях количество произведенных измерений однозначно определяет длину пройденного

сквал иппым снарядом участка скважпны, и для привязки данных к глубине достаточно знать глубину в начале работы.

Пель достигается благодаря тому, что скважинный снаряд при своем по сквалчине управляет частотой тактовых импульсов формируюшего устройства так, что эта частота оказывается строго пропорциональной скорости каротажа. Выходные тактовые импульсы формируюп;его устройства являются управляюш,ими импульсами преобразователя и задают цикл преобразования. Поэтому промежуток времени между началом и концом цикла преобразования зависит от мгновенной скорости движения сквалсинного снаряда, и цикл

преобразования соответствует по времеии прохол депию скважинным снарядом определенного, всегда одного и того же расстояния вдоль оси сквал ииы независимо от скорости движения сквал инного снаряда. В качестве

формирователя выходных импульсов использован триггер, опрокидывание которого производится импульсами от независимого генератора в моменты времени, определяемые перемещением скважинного снаряда на определенстоянство крутизны фронтов выходных импульсов и избежать ложных срабатываний вследствие люфтов. Для получения постоянной плотности записи информации на магнитную ленту скорость протял ки последней управляется скважинным снарядом так, что оказывается пропорциональной скорости двнжения снаряда. На фиг. 1 представлена блок-схема формирующего устройства; на фиг. 2 - пример выполнения устройства с фотооптическим датчнком (показан только один из двух идентичных каналов); на фиг. 3 - циклограмма работы устройства. Устройство выполнено следующим образом. Блок-баланс / каротажной станции соединен с датчиком 2, напридмер электромеханического тина, емкостным, индуктивным, фотооптическим, или другим, преобразующим число оборотов в частоту следования электрических импульсов. Связь между блок-балансом и датчиком может быть двух типов: механическая, когда датчик 2 укреплен непосредственно на оси блок-баланса 1, или электромеханическая (сельсин-датчик, связанный с осью блок-баланса 1, соединен электрической линией с сельсин-приемником, на оси которого находится датчик 2}. Датчик 2 имеет два выхода, каждый из которых соединен со входом одного из двух усилителей - усилителя 5 основного канала и усилителя 4 разблокирующего канала. Выход усилителя 5 соединен с одним из входов схемы совпадения (ключа) 5, выход усилителя 4 с одним из входов схемы совпадения 6. Если выходные импульсы датчика 2 имеют достаточную для управления схемами совпадения амплитуду, то усилители 3 ъ. 4 могут отсутствовать, а выходы датчика 2 соединяются со входами схем совпадения 5 н 6 неносредственно. Вторые выходы схем совпадения соединяются с выходом генератора 7 импульсов. Выходы схем совпадения 5 и 6 соединены с выходами триггера 8. В качестве датчика может быть использован фотооптический датчик, образованный лампой 9 накаливания, диском 10 (см. фиг. 2) с отверстиями и фотодиодом 11. Кроме того, на этой схеме даны транзистор 12, который является модулятором, усилитель 13, детектор 14. Схема совпадения представлена диодами 15 vi 16 и сопротивлением 17. Скорость вращения блок-баланса / пропорциональна скорости подъема скважинного снаряда. Соответственно частота следования выходных импульсов датчика 2 также пропорциональна скорости движения снаряда. Поскольку датчик 2 используется в качестве зацающего генератора, то первая часть задачи- управление выходных импульсов формирующего устройства движением скважинного снаряда оказывается выполненной в результате введения чанала связи между блок-балансом / и датчиком 2. Но выходные импульсы датчика 2 непригодны для непосредственного использования в качестве тактовых импульсов каротажного преобразователя. Действительно, ввиду того, что скорость скважинного снаряда может быть очень малой (внлоть до полной остановки), крутизна фронтов выходных импульсов датчика 2 также может быть настолько малой, что логические схемы преобразователя перестают работать, а вследствие резких .изменений скорости движения скважинного снаряда и наличия люфтов на фронтах импульсов появляется «дребезг, вызывающий ложные срабатывания логических схем. Для исключения указанных недостатков датчик 2 имеет два выхода, т. е. вырабатывает две последовательности импульсов - основных и разблокирующих, сдвинутых во времени один относительно другого (разблокирующие импульсы запаздывают отпосительно основных). Эти импульсы усиливаются усилитеЛЯ МИ 3 н 4, а затем подаются на входы схем совпадения 5 и 5 соответственно. На вторые входы схем совпадения 5 к 6 подаются от генератора 7 импульсы, частота которых намного больше максимальной частоты следования выходных импульсов датчика 2. Эти импульсы проходят на входы схем совпадения 5 н 6 только в течение промежутков времени, когда на вторые входы схем совпадений с выходов усилителей 5 и 4 поступают импульсы, вырабатываемые датчиком 2. Так как основные и разблокирующие импульсы разнесены во времени, то одновременно на выходе схемы совпадения 5 и на выходе схемы совпадения 6 импульсов быть не может. Эти импульсы поступают на входы триггера 8, и первый же импульс из пачки, соответствующий основному импульсу датчика 2, нрошедщий на выход схемы совпадения 5 и имеющий достаточно больщую амплитуду, опрокидывает триггер 8, а остальные импульсы этой пачки не меняют состояния триггера. Выходные импульсы триггера являются выходным импульсом генератора тактовых импульсов. Фронт импульса имеет всегда одинаковую крутизну, и «дребезг отсутствует. Аналогично первый же импульс из пачки, соответствующий разблокирующему импульсу, опрокидывает триггер 8 в другое состояние, подготавливая его к приходу очередной пачки, соответствующей следующему основному импульсу. Формирующее устройство работает нри сколь угодно малой скорости движения скважинного снаряда и ложные срабатывания отсутствуют. Схема на фиг. 2 работает следующим образом. С фотодиода 11 сигнал поступает в усилитель 13, на базу транзистора 12 поступает сигнал несущей частоты, в качестве которого использованы выходные импульсы генератора 7. Выходной сигнал модулятора усиливается усилителем 13 переменного тока, детектируется детектором 14 и поступает на вход схемы совпадения, образованной диодами 15, 16 и сопротивлением 17. На второй вход схемы совпадения подаются импульсы с выхода

генератора 7. Выход схемы совпадения соединен с одним из входов триггера 8.

На циклограмме работы формирующего устройства показаны: а - основные импульсы на выходе датчика; б - разблокирующие импульсы на выходе датчика 2, в - импульсы на выходе генератора 7; гид - импульсы на выходе схем совпадения 5 и 6; е - выходные импульсы триггера 8. Пунктиром показан уровень срабатывания триггера 8.

Предмет изобретения

1. Формирующее устройство для каротажного преобразователя аналог-код, содержащее датчик выходных импульсов, например электромеханического нли оптического типа, и схему формирования выходных импульсов, отличающееся тем, что, с целью получения постоянного по глубине сквал ины щага квантования независимо от скорости движения скважннного снаряда, расщирения диапазона рабочих скоростей каротажа до сколь угодно малых величин и исключения ложных срабатываний в результате рывков сквал инного снаряда и наличия люфтов, в нем датчик выходных импульсов связан с блок-балансом каротажной станции и имеет два выхода, импульсы с которых сдвинуты во времени относительно друг друга, а схема формирования выходных импульсов имеет основной и разблокирующий каналы, генератор тактовых импульсов и триггер.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый канал схемы формирования имеет усилитель и схему совпадения.

ЮФиг.2

/Л

-14

1Щ1