УСТРОЙСТВО для ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В СКВАЖИНЕ Советский патент 1970 года по МПК E21B47/06 

Устройства для дистанционного измерения температуры в скважине известны.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что вторая рамка логометра включена в цепь обратной связи усилителя. Это позволяет повысить точность измерения и помехоустойчивость.

Принципиальная схема описываемого устройства приведена на чертеже.

Измерительная схема представляет собой сочетание измерительного усилителя / с отрицательной обратной связью и регистрирующего магнитоэлектрического логометра 2. Одна рамка логометра включается в цепь последовательно с источником питания, а другая - в цепь выхода усилителя.

Термометр сопротивления 3 подключается ко вторичному прибору с помощью четырех1ФОВОДНОЙ линии связи. Три провода линии связи - 4, 5, 6 - представляют собой сигнальные жилы кабеля, выпускаемого для электропрогрева, а в качестве четвертого провода используется «Земля - броня кабеля.

Провода линии связи 4 н 5 являются потенциальными, которые, соединяясь через сопротивление 3, а также через вход усилителя /, образуют контур компенсации, в который последовательно с сопротивлением 3 входят сопротивление обратной связи 7, контакт 8 переключателя цепей 9 и ф Сф -фильтр 10.

Провод линии связи 6 и броня кабеля, подсоединяемые к нестабилизированному источнику постоянного напряжения U , являются токоподводящими, которые, соединяясь через сопротивление 3, образуют цепь питания. В цепь питания также входят рамка логометра 2 с сопротивлением , потенциометрическое сопротивление // и контакт 8 переключателя цепей 9.

Для контроля за правильностью работы устройства в измерительную схему введен переключатель цепей 9, контакты которого при контроле переводятся в положение 12, а также образцовое сопротивление 13, подключаемое

при контроле вместо сопротивления 3, и потенциометрическое сопротивление //, служащее для изменения величины тока /.

Сопротивление термометра сопротивления 3 измеряется путем автоматической компенсации напряжения t/ напряжением снимаемым с сопротивления обратной связи 7. Уравнение щкалы логометра имеет вид:

4//.

Кк

где /и// - измеряемое логометром отнощение

сопротивления линии связи и сопротивления рамок логометра, а также изменение переходного сопротивления заземления термометра не влияют на точность показаний, т. к. эти параметры не входят в уравнение шкалы.

Кроме того, предлагаемая измерительная схема не критична даже к максимальной разности потенциалов, возникающей в скважине вследствие естественной поляризации пород ПС; так как практически равные э.д.с. поляризации, возникающие в проводах линии связи, входящих в контур компенсации, включаются навстречу друг другу, то они компенсируются и не влияют на условие компенсации неизвестного напряжения . t/, а наложение этой разности на цепь питания (одним проводом ее является броня кабеля) приводит в итоге к изменению величины тока питания / термометра сопротивления Rf. Изменение же величины тока / вследствие изменения всех перечисленных факторов приводит к пропорциональному изменению тока обратной связи /к, что сохраняет отношение токов /к// постоянным. Величина отношения /к// изменяется только при единственном условии, а именно только при изменении сопротивления термометра сопротивления JRf.

В измерительную схему введен узел контроля за правильностью работы устройства и компенсации чрезмерного изменения тока питания / для повышения точности работы устройства.

Изменение тока / в широких пределах может произойти вследствие изменения напряжения питания L/ переходного сопротивления заземления термометра или вследствие подключения прибора к другому кабелю с сопротивлением линии связи, сильно отличающимся от предыдущего.

Периодический контроль за работой устройства осуществляется нажатием на кнопку переключателя цепей 9, в результате чего его контакты перейдут из положения S («измерение) в положение 12 («контроль). При этом образуется следующая цепь питания: «плюс источника питания U, рамка логометра 2, потенциометрическое сопротивление Л, контакт 12, образцовое сопротивление 13, провод линии связи .5, броня кабеля, «минус источника питания.

Образцовое сопротивление, подключаемое вместо сопротивления 3, равно некоторому его значению, например сопротивлению, соответствующему середине шкалы. Путем изменения величины сопротивления 11 добиваются установки стрелки на расчетную отметку.

Для устранения возможности протекания переменного тока через рамку логометра, включенную в цепь питания, и для устранения влияния некоторой пульсации выпрямленного тока /к на другую рамку логометра рамки шунтируются емкостями 14.

Предмет изобретения

Устройство для дистанционного измерения температуры в скважине, содержащее датчик температуры, усилитель и логометр, одна рамка которого включена в цепь питания датчика температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости, вторая рамка логометра включена в цепь обратной связи усилителя.