Устройство согласования точек измерения по глубине при каротаже скважин Советский патент 1980 года по МПК G01V3/34 

1

Изобретение относится к геофизической аппаратуре для регистрации и предварительной обработки информации в цифровой форме при каротаже скважин.

Известно устройство для регистрации глу- 5 бин при каротаже скважин, которое решает задачу по коррекции регистрируемых значений глубин по меткам, нанесенным на кабеле. Устройство содержит реверсивный счетчик, датчик направления движения ка- ю беля, блок коррекции и датчик меток 1. Однако с помощью данного устройства нельзя количественно оценивать вносимую коррекцию, содержащую в себе информацию, например, об изменении натяжения 15 кабеля и проскальзывании кабеля относительно блок-баланса.

Известно также устройство, позволяющее совмещать по глубине исходную информацию с помощью блока памяти и регистриро- 20 вать ее на носитель уже в совмещенном виде. Устройство содержит предварительные усилители, соединенные через электронные ключи и коммутатор каналов с преобразователем аналог-код, магнитный цифровой 25 регистратор и щифратор глубины, причем между преобразователем аналог-код и магнитным цифровым регистратором включен куб памяти, уиравляющие цепи которого через блок управления соединены с управля- 33

ющим выходом преобразователя аналог-код и программным блоком, выход которого подключен к выходу коммутатора каналов 2. Однако это устройство не позволяет достаточно качественно согласовывать регистрируемую информацию с точками регистрации по глубине.

Целью изобретения является повышение точности совмещения точек измерения (регистрации) с глубиной.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены четыре схемы И, два триггера, вычислительный блок, первый и второй счетчики, входы которых соединены соответственно с выходами первой и четвертой схем И, выход первого счетчика соединен с одним нз входов вычислительного блока, выход второго - с одним из входов второго триггера, выход которого соединен с первым входом четвертой схемы И, а второй вход этого триггера через схему ИЛИ соединен с выходом устройства выдачи меток глубины кабеля и импульсов шага квантования по глубине, которые соединены также с обоими входами третьей схемы И, выход которой через инвертор соединен с одним входом второй схемы И второй же ее вход соединен с выходом устройства выдачи меток глубииы кабеля, а выход этой схемы соединен с первым входом нервого трнггера, второй вход которого соединен с выходом устройства выдачи импульсов шага квантования по глубине, выход же его соединен с первым входом первой схемы И, при этом два других входа вычислительного блока соединены соответственно с выходами устройств выдачи текущих значений скорости и натяжения кабеля, а выход вычислительного блока соединен с одним из входов счетчика глубины, выход которого подключен к кубу памяти. С помощью введенных элементов удается выделить величину рассогласования между метками глубины кабеля и импульсами глубины, соответствующими щагу квантования, и производить циклы измерения и регистрации независимо от состояния системы передачи информации, а также вносить поправки в значения глубины на проскальзывание кабеля относительно ролика и его растяжение. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит счетчик 1, работаю.щий синхронно с коммутатором передающей стороны и определяющий адрес информационного канала, вентильную сборку 2, логические схемы И 3 и 4 (4 - введенная схема), второй введенный триггер 5, одним своим, выходом соединенный с предыдущими логическими схемами и вентильной сборкой; введенную логическую схему 6 ИЛИ, счетчик 7, введенный в схему для определения цикла регистрации и измерения и соединенный выходом со входом второго триггера; преобразователь аналог-код 8, ин({)ормационный регистр 9, куб памяти 10, регистр 11 адреса; первый введенный триггер 12, соединенный своими входами с выходом устройства выдачи импульсов шага квантования и через вторую введенную логическую схему И-с выходом устройства выдачи меток глубины кабеля; вторую введенную логическую схему И 13; инвертор 14; третью введенную логическую схему И 15; соединенную входами с устройствами выдачи меток глубины кабеля и импульсов шага квантования по глубине; первую введенную логическую схему И 16; первый счетчик 17, введенный для определения величины рассогласования импульсов квантования по глубине с метками глубины кабеля и выходом соединенный с одним из входов вычислительного блока. Кроме того, устройство включает введенный вычислительный блок 18, счетчик 19 глубины, одним входом соединенный с выходом устройства выдачи импульсов квантования по глубине, а вторым - с вычислительным блоком; вентильные сборки 20 и 21; логическую схему 22 И, клеммы 23-28 подсоедин ения выходов устройств телеизмерительной системы соответственно: передачи геофизической инфор,мации, синхроимульсов, выдачи меток глубины кабеля, выдачи импульсов шага квантования по глубине, текущего значений скорости кабеля, текущего значения натяжения кабеля; клемма 29 подключения устройства задания адреса (пульта) и регистрирующее устройство 30. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии регистры 9 и 11, счетчики 7 и 17 находятся в нулевом состоянии; триггеры 5 и 12 находятся в нулевом или запрещающем состоянии для схем совпадения И 3, 4, 16 и 22 и вентильных сборок 2, 20 и 21. Счетчик 1 постоянно и циклически отслеживает состояние счетчика коммутатора передающей стороны, так как на его вход поступают синхроимпульсы телеизмерительной системы. Процесс измерения (регистрации) начинается с момента прихода импульса шага квантования по глубине и заканчивается после регистрации информации всех каналов телеизмерительной системы. Приход импульса шага квантования по глубине в общем случае может произойти во время нахождения счетчика 1 в любом из промежуточных состояний и закончиться, когда счетчик возвращается в это же состояиие. Импульс шага кваитования, пройдя через схему ИЛИ 6, переводит триггер 5 в единичное состояние. В результате схема совпадения 3 разрешает прохождение информации на преобразователь 8, схема совпадения 4 разрешает прохождение синхроимпульсов на счетчик 7 и управляющий вход преобразователя аналог-код 8. Вентильная сборка 2 разрешает прохождение кодов состояния счетчика 1, являющихся адресами каналов, а следовательно, и кодов информации, на регистр адреса 11. Информация, поступающая на преобразователь аналог-код 8, преобразуется и поступает в регистр 9, откуда передается в блок памяти в соответствии с кодом адреса, находящимся в регистре 11. Счетчик 7 считает синхроимпульсы и, досчитав до величины, равной числу каналов телесистемы, возвращается в нулевое состояние, воздействует на второй вход триггера 5, который в свою очередь возвращается в нулевое состояние. В результате схемы совпадения 3 и 4 и вентильная сборка 2 переходят в состояние запрещения и на этом цикл регистрации и преобразования заканчивается до прихода следующего импульса шага квантования. Импульсы, соответствующие шагу квантования по глубине, одновременно поступают также на счетчик глубины 19 и триггер 12. С приходом этих импульсов на триггер 12 последний остается в состоянии заирешения для схемы совпадения 22 и разрешения для схемы совпадения 16. Когда триггер 5 возврашается в исходное состояние, которое является разрешающим для схемы совпадения, на сборки 20 и 21 через схему 22 поступает разрешение передачи очередного значения

глубины по адресу, задаваемому с пульта регистратора или другим каким-либо способом (клемма 29).

Таким образом, цикл измерения сопровождается своим значением глубины и вся эта информация находится в блоке памяти 10, откуда уже поступает на регистратор 30.

Момепт прихода импульса, соответствующего метке глубины на кабеле, в общем случае не совпадает с импульсами шага квантования и предшествует какому-либо из них.

пройдя схему ИЛИ 6, этот импульс, если цикл измерения уже закончится (при совпадении во времени этого импульса и цикла измерения последний пе нарушается), происходит «внеочередной запуск схемы на измерение (регистрацию), так как триггер 5 переводится в разрешающее состояние. Этот цикл измерения не может быть нарушен и в случае прихода очередного импульса квантования по. глубине. Цикл измерения будет происходить аналогично описанному. Одновременно импульс метки глубипы поступает на триггер 12, который переходит в разрешающее состояние, и син сроимпульсы через схему совпадения 16 начнут поступать на счетчик 17 для определения значения несовпадения импульсов меток глубины с импульсом шага квантования. Счет будет происходить до момента прихода импульса шага квантования, следующего сразу же за импульсом метки глубины. По приходе этого импульса триггер 12 возвращается в исходное (запрещающее) состояние и импульсы через схему И 16 па сч.етчик 17 прекращают поступать. Содержимое счетчика 17 поступает в вычислительный блок 18, куда по клеммам 27 и 28 поступают текущие значения скорости движения кабеля и его натяжения. В вычислительном блоке 18 происходит вычисление значения коррекции с учетом скорости (проскальзывания) и натяжения (упругого натяжения или удлинения), и на вычисленное значение происхоит коррекция значения счетчика глубины 19. Импульс шага квантования, определивший конец счета счетчика 17, определил очередной цикл измерения, т. е. когда триггер 5 для схемы И 22 находится в состоянии запрещения. Поэтому, как только цикл измерения закончится и триггер 5 перехоит в состояние запрещения регистрации и соответственно в состояние разрешения для хемы И 22, скорректированное значение лубины со счетчика 19 через сборку 20 с оответствующим значением адреса, через сборку 21 поступят на регистры 9 и 11 сответственно, затем через блок памяти 10 а регистратор 30. Описываемый процесс оррекции происходит каждый раз но приоде импульса метки глубины с учетом наяжения кабеля и его скорости. С помощью хем 13-15 исключается неопределенное остояние триггера 12 в случае совпадения

во времени импульсов метки глубины и импульсов шага квантования. При этом на счетчик 17 импульсы синхронизации поступать не будут, т. е. рассогласование между этими импульсами равно «О.

Так как оценка рассогласования, которая может возникать между метками глубины и импульсами глубины, соответствующими шагу квантования по глубине, происходит

на расстоянии одного шага квантования, то схема позволяет практически полностью согласовать точки измерения (регистрации) с глубиной. Погрешность рассогласования не может быть больше пути, пройденного прибором за время цикла измерения (регистрации, но это значение во много раз меньше шага квантования. Кроме того, коррекция значений глубины нроисходнт с учетом проскальзывания кабеля и его натяжения.

Таким образом, устройство согласования позволя.ет повысить точность согласования при регистрации значений глубин с соответствующими значениями геофизической информации, что повышает качество конечных

результатов данных, а это в свою очередь ведет к повышению эффективности геофизических исследований.

Формула изобретения

Устройство для согласования точек измерения по глубине при каротаже скважии, подключенное к телеизмерительной системе выдачи геофизической и служебной информации и содержащее куб памяти с управляющим и программным блоками, включенным между преобразователем аналог-код и регистратором, счетчик глубины, подключенный к регистратору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности согласования, в него введены четыре схемы И, два триггера, вычислительный блок, первый и второй счетчики, входы которых соединены соответственно с выходами первой и четвертой схем И, выход первого счетчика соединен с одним из входов вычислительного блока, выход второго - с одним из входов второго триггера, выход которого соединен с нервым входом четвертой схемы И, а второй вход этого триггера через схему ИЛИ

соединен с выходом устройства выдачи меток глубины кабеля и импульсов шага квантования по глубине, которые соединены также с обоими входами третьей схемы И, выход которой через инвертор соединен с

одним входом второй схемы И, второй же ее вход соединен с выходом устройства выдачи меток глубины кабеля, а выход этой схемы соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с

выходом устройства выдачи импульсов шага квантования по глубине, выход же его соединен с первым входом первой схемы И, при этом два других входа вычислительного блока соединены соответственно с выходами устройств выдачи текущих значений скорости и натяжения кабеля, а выход вычислительного блока соединен с одним из входов счетчика глубины, выход которого подключен к кубу памяти.

2. Устройство но п. 1, отличающееся тем, что, с целью синхронизации работы устройства с нередающей и нриемной апнаратурой телесистемы, вторые входы второй и четвертой схем И соединены с выходом

устройства выдачи синхроимнульсов

телесистемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 392233, кл. Е 21В 47/00, Г9б7.

2.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 441542, кл. G 01V 3/18, 1971 (прототип).