Автономный комплексный прибор для гидродинамических исследований скважин Советский патент 1974 года по МПК E21B47/12 G01V1/00 

1

Изобретение относится к области промысловой геофизики и предназначено для проведения гидродинамических исследований скважин в процессе испытания их пластоиспытателями на бурильных трубах.

Известны несколько типов автономных приборов, аналогичного назначения, основанные на механической записи данных измерений на металлическую или бумажную пленку, проводимую в движение часовым механизмом (МГИ-.1М; МГП-ЗМ; МПП-2М; ТГИ-1М).

Однако эти приборы обеспечивают малый масштаб записи, часовой механизм в них сложен и ненадежен, точность воспроизведения данных во времени низка, продолжительность регистрации ограничена, прямой ввод результатов измерений на ЭВМ при машинной обработке невозможен, а комплектование нескольких датчиков в одном приборе затруднительно.

В промыслово-геофизических исследованиях используют также автономные приборы с магнитной регистрацией. Например, известен прибор, действие которого основано на дискретном измерении контролируемого параметра с помощью программного устройства с промежуточным хранением информации в двоичном регистре и с последуюш;им переносом информации на проволочный магнитоноситель синхронно с действием шагового привода. Однако

при использовании таких приборов возможны потери при искажении закодированного сигнала в момент записи при синхронном перемещении магнитного носителя с ползунком записывающего устройства или в момент воспроизведения. Это объясняется тем, что при дискретных перемещениях магнитного носителя трудно обеспечить равномерность подачи носителя в кассету, вследствие чего при воспроизведении импульсы, записанные при скважинных измерениях, значительно отличаются друг от друга как по амплитуде, так и по длительности, что особенно нежелательно при выделении двухполярных импульсов.

Цель изобретения - упрощение схемы преобразования, повышение точности измерения и улучшение качества записи.

Цель достигается тем, что в предлагаемом автономном комплексном приборе для гидродинамических исследований скважин, содержащем комплекс измерительных датчиков, схему преобразования, программное устройство, регистр памяти, коммутатор разрядов, магнитный регистратор, источник питания и

наземный блок для дешифровки скважинных измерений, каждый измерительный датчик выполнен в виде делителя напряжения и подключен к генератору с изменяющимся периодом следования импульсов, а выход каждого

0 генератора через схему суммирования, связанную с программным устройством, подключен к входу сумматора периодов, формирующего с помощью программного устройства регистра памяти и коммутатора разрядов цифровой код для записи на магнитную лепту в момепт ее остановки.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого автономного комплекспого прибора (ПАК-1), предназначенного для измерения двух гидродинамических параметров, например давления и температуры; на фиг. 2 - временные диаграммы импульсов, иллюстрирующие работу прибора.

Предлагаемый автономный прибор содержит преобразователи давления 1 и температуры 2 с омическими датчиками. Преобразователи построены на транзисторах различной проводимости (эквивалент четырехслойного динистора). Такая схема преобразования обеспечивает простоту настройки, высокую стабильность и линейность преобразования значений выходных сопротивлений датчиков в период следования электрических импульсов. Для усреднения приращения периода импульсов выходы преобразователей включены через .схему суммирования с блоками «И 3 и 4 на вход сумматора периодов 5. Сумматор периодов выполнен в виде двоичного счетчика, а количество его разрядов выбрано так, что при суммировании периода импульсов, соответствующих начальному значению измеряемых параметров, регистр памяти 6 циклически заполняется импульсами с программного устройства 7 п раз, где п может иметь любое значение из арифметического ряда.

В функции программного устройства входит установление цикла опроса датчиков, перенос информации с регистра памяти с помощью коммутатора разрядов 8 и формирователей записи 9 на устройство 10 магнитной записи.

Запись на магнитную ленту осуществляется в момент ее остановки с помощью двухканальной магнитной головки 11. Служебные комбинации записываются в момент опроса датчиков одновременно по двум каналам.

Перемещение магнитной ленты осуществляется двухканальным щаговым приводом 12.

Источник питания 13 к схеме подключается на заданной глубине с помощью схемы включения 14. Дещифровка информации производится наземным блоком 15.

В общем случае после включения источника питания схемы отдельных узлов могут находиться в любом состоянии, поэтому первый цикл измерения с любым датчиком идет на установление схемы в исходное состояние.

Преобразователи 1 и 2 с момента включения источника питания начинают генерировать импульсы, периоды следования которых, соответственно TI и T-i, определяются величиной измеряемых параметров (фиг. 2а и б).

При поступлении сигнала на блоки 3 и 4 схемы суммирования с программного устройства по цепи 16 на вход сумматора периодов 5 начинают поступать импульсы с преобразоват€ля 1, а на вход регистра памяти 6 - эталонная частота с программного устройства 7 по цепи 17. После суммирования оиределенного количества импульсов (для рассматриваемого случая, оно равно 768) на выходе сумматора периодов 5 формируется импульс, переводящий программное устройство из режима измерения в режим перезаписи. Благодаря тому, что в регистре памяти сохраняю гея только импульсы, соответствующие приращению периода, код, записанный в результате измерения в регистре памяти, соответствуег усредненному значению давления.

Перезапись информации с регистра памяти поразрядно осуществляется в три такта. Первые два такта служат для перемещения магнитной ленты на один шаг и проходят по цепям 18, 19 программного устройства. В третьем такте происходит запись либо служебного сигнала, либо измеряемого параметра. Служебный сигнал в отличие от измеряемого параметра записывается в момент измерения непосредственно через формирователи записи 9 одновременно по обоим каналам.

Измеряемый параметр с регистра памяти перезаписывается с определенной скоростью с помощью программного устройства 7. Тактовые импульсы с программного устройства на коммутатор разрядов поступают по цепи 20. В зависимости от состояния каждого триггера в регистре памяти 6 на выходе коммутатора разрядов 8 появляется состояние «О либо «1. Эти состояния отмечаются импульсами одинаковой полярности и амплитуды, но на различных выходах: на выходе 21 появляются импульсы, соответствующие состоянию «1, а на выходе 22 - состоянию «О. Следовательно, на магнитной ленте появляются отметки по двум каналам, соответствующие служебной комбинации и состоянию триггеров регистра памяти.

Опрос второго датчика, измерение и регистрация происходят аналогично. Считывание информации и выдача результатов измерений на перфоратор осуществляются с помощью наземного блока 15.

Предмет изобретения

Автономный комплексный прибор для гидродинамических исследований скважин, содержащий комплекс измерительных датчиков, схему преобразования, программное устройство, регистр памяти, коммутатор разрядов, магнитный регистратор, источник питания и наземный блок для дешифровки скважинных измерений, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы преобразования, повышения точности измерения и улучшения качества записи, каждый измерительный датчик выполнен в виде делителя напряжения и подключен к генератору с изменяющимся периодом следования импульсов, а выход каждого генератора через схему суммирования, связан5ную с программным устройством, подключен к входу сумматора периодов, формирующего с помощью программного устройства регистра

Г

iMiiMlllllllllllllllllllillllllllllllll МИНИН Illlllllllllllillll

vs.1

1 б памяти и коммутатора разрядов цифровой код для записи на магнитную ленту в момент ее остановки.