Скважинный инклинометр Советский патент 1975 года по МПК E21B47/02 

(54) СКВАЖИННЫЙ ИНКЛИНОМЕТР

дулированное напряжение необходимой для питания датчиков 1 величины.

Высоковольтный присоединительный фильтр 21 наземного устройства (см. фиг. 2) необходим для съема от токоподвода 13 напряжений несущих частот, поступающих от глубинного устройства. Усилитель 22 с автоматической регулировкой усиления обеспечивает на выходе практически неизменное по амплитуде напряжение при изменении входного сигнала в больших пределах за счет изменения длины линии связи (токоподвода).

Дискриминатор 23 демодулирует и разделяет посылки. В формирователях 24 и 25 информационные посылки и посылки синфазирования доводятся до необходимой величины и формы. Григгерный счетчик 26 через диодный дешифратор 27 управляет канальными ключами 2S устройства.

Преобразователь 29 необходим для преобразования длительности измерительных посылок в импульсы напряжения соответствующей амплитуды. Интеграторы 30 и 31 обеспечивают запоминание амплитуды канальных имнульсов. В качестве измерителей 32 используются стрелочные приборы визуального контроля величины измеряемых параметров и самописцы.

Устройство работает следующим образом. Датчики 1 преобразуют физическую величину - углы кривизны, положение отклонителя и азимут - в пропорциональные им изменения фазы огибающей выходного напряжения датчиков. Путем синхронного детектирования выделяется напряжение, соответствующее упомянутой огибающей сигнала с датчиков. Напряжения с детекторов 2 поступают на канальные входы временного коммутатора 3. На один из входов коммутатора подается также с выхода фильтра 16 напряжение с опорной фазой, необходимое для формирования в структуре сигнала служебных посылок калибровки О и 100%.

Коммутатор осуществляет поочередное подключение присутствующих на его входах напряжений ко входу нуль-органа 5 на время измерения. Нуль-орган вырабатывает импульс, совпадающий по времени с моментом перехода через нуль от отрицательной к положительной полярности измеряемого напряжения, обеспечивая таким образом зависимость временного положения выходного импульса от фазы измеряемого напряжения.

Триггер 6 запускается от соответствующего триггера счетчика 4. Момент запуска триггера 6 определяет момент начала формирования измерительной посылки, а его сброс осуществляется импульсом с выхода нуль-органа. Таким образом длительность измерительной посылки определяется временным интервалом между поступлением на триггер 6 запускающего импульса и импульса сброса. Соответствующей синхронизацией счетчика 4 обеспечивается сдвиг во времени импульса запуска триггера 6 на время, необходимое для формирования в начале измерительной посылки неизменного интервала «подставки.

На выходе логической схемы (сборки) 12 формируется служебная посылка синфазиро вания, которая нужна для разделения каналов в наземном устройстве. Измерительные посылки и посылки синфазирования управляют ключами 7 и 10, которые подключают выходное напряжение несущих частот (инфор мационный и синфазирование) генераторов 8 и 11 ко входу группового усилителя 9. Несущие частоты выбраны из условия обеспечения максимальной помехоустойчивости передачи сигнала по линии связи. После увеличения в 5 усилителе 9 посылки несущих частот через присоединительный фильтр 14 верхних частот поступают в токоподвод электробура.

С емкостного делителя фильтра 14 снимается напряжение частоты питания электробура 0 и используется для последующей стабилизации и выпрямления в блоке 15 питания глубинного устройства. Это же напряжение поступает на фильтр 16 опорного напряжения. Напряжение с выхода этого фильтра используется для синхронизации устройства в целом путем подачи его на счетчик 4 и блок питания датчиков, включающий фазорасщепитель 17, модуляторы 18, генератор 19 и усилители 20. На выходе усилителей 20 блока питания 0 датчиков формируются два напряжения с частотой генератора 19, модулированные по амплитуде напряжениями частоты питания электробура, изменяющимися соответственно по законам синуса и косинуса.

5 На дневной поверхности поступающие по токоподводу 13 посылки несущих частот информации и синфазирования отделяются с помощью присоединительного фильтра 21 от напряжения частоты питания электробура и 0 поступают на вход полосового усилителя 22 приемного устройства с автоматической регулировкой усиления. После демодуляции и разделения по признаку полярности в дискриминаторе 23 информационные посылки постоянного тока и посылки синфазирования с выхода формирователей 24 и 25 поступают на преобразователь ШИМ-АИМ-29 и триггерный счетчик 26 для его синхронизации и синфазирования.

0 Триггерный счетчик 26 через дешифратор 27 осуществляет последовательное во времени управление канальными ключами 28.

Напряжение с выходов этих ключей с амплитудой, пропорциональной величине напря5 жения на выходе преобразователя ШИМ- АИМ-29, поступает на канальные интеграторы 30 и 31, к выходам которых подключены измерительные элементы 32. Для балансного измерения элементы 32 подключаются между 0 соответствующими выходами канальных интеграторов 31 и выходом интегратора 30 служебного канала, по которому передается посылка, соответствующая нулевому значению измеряемых параметров. Последнее обстоятельство позволяет исключить при измерении

ошибки, возникающие из-за деформации измерительных посылок при передаче по каналу связи.

Предмет изобретения

Скважинный инклинометр, включающий щаговый коммутатор и датчики с фазовращателями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений угла азимута, фазовращатели подключены к двум модуляторам, каждый из которых соединен с генератором частоты заполнения и фазорасщепителем, а выходы датчиков связаны с шаговым коммутатором через синхронные детекторы.

(/cu/sarner/b

J3

Фильтр

Усиу}ител(1

JlacHpuftii/f omop

30

21

22

23

3J

31

31