Аппаратура для каротажа скважин Советский патент 1986 года по МПК G01V3/18 

сх

Изобретение относится к области нефтепромысловой геофизики и может быть использовано в многоканальной телеметрической аппаратуре для геофизических исследований скважин. Известны устройства для одновременного измерения нескольких параметров при каротаже скважин. Прототипом является второе из указанных устройств, представляющее собой многоканальную телеизмерительнзто систему с частотной модуляцией и частотным уплотнением каналов, в каждом из которых информационный сигнал низкой частоты S2 датчика управляет частотой iG модулято ра (). Частотно-модулированные (ЧМ) сигналы по кабельной линии свя зи передаются на поверхность, где расфильтровываются полосовыми фильт рами и демодулируются с помощью частотных детекторов. Недостаток прототипа заключается в погрешности измерения геофизических параметров, возникающий вследствие изменения параметров частотно зависимых элементов модулятора, в частности, .элементов времязадакщих ЕС-цепей фантастронного генератора при изменении температуры окружающей среды. Указанная погрешность сохраняется и в устройстве, в котором модулятор выполнен в виде симметричного мультивибратора. Погрешность измерения геофизических параметров может достигать значительной величины, так как температура в скважине изменяется в больших пределах от О до 250 С. Целью изобретения является повышение точности измерений геофизических параметров аппаратурой для к ротажа скважин при работе ее скважи ной части в широком диапазоне температур окружающей среды. Цель достигается тем, что в известной аппаратуре для каротажа скважин с частотной модуляцией и частотным уплотнением каналов в каж дом, канале к выходу частотного детектора подключен интегратор, выход которого подключен кодному из входов усилителя ошибки, к другому входу усилителя ошибки подключен источник опорного напряжения, а выход усилителя ошибки подключен к управляющему входу частотного детектора. 18 , . .2 На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит п идентичных по составу частотных каналов, отличающихся средними час- -тотамисОц (на фиг.1 показаны 1-1,1й и и -ый каналы, имеющие средние частоты соответственно со, и cOg, ) . скважинном приборе (скважинная част) устройства) в каждом канале выход датчика 1 соединен с входом модулятора 2, выходы модуляторов всех каналов подключены к суммирукщему усилителю 3, который нагружен на каротажный ка:бель 4. В наземной части устройства каротажный кабель 4 подключен к входам полосовых фильтров 5 всех каналов. В каждом канале выход полосового фильтра 5 подключен к входу частотного детектора 6, выход которого соединен с входом измерительного усилителя 7, который подключен к входу фазочувствительного выпрямителя 8, выход которого соединен с регистрирующим устройством 9. Выход частотного детектора 6 соединен с входом. Выход интегратора 10 подключен к одному из входов усилителя ошибки 11, к другому входу которого подсоединен источник 12 опорного напряжения, выход усилителя ошибки 11 подключен к управляющему входу частотного детектора 6. Устройство функционирует следующим образом. В скважинном приборе информационный сигнал низкой частоты 52 от датчика 1 управляет частотой СО модулятора 2. ЧМ - сигналы нескольких каналов с разными средними частотами W суммируются усилителем 3 и по каротажному кабелю 4 поступают на поверхность, где расфильтровьшаются полосовыми фильтрами 5 по каналам. В каждом канале ЧМ-сигнал поступает на вход частотного детектора 6. Выходное напряжение частотного етектора содержит постоянную И, и переменную Ui составляющие. Величина постоянной составляющей определяется выражением: Ji-X, где k - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров схемы частотного детектора. Величина переменной составляющей определяется вьфажением: , e(t)k-uw(t) ,

где (i) - относительное отклонение частоты ЧМ-сигнала, равное 9Н)/„, uco(t)- переменная составляющая

закона модуляции.

Переменная составляющая Ц выходного напряжения частотного детектора представляет собой информационный сигнал низкой частоты fi , который усиливается измерительным усилителем 7, выпрямляется фазочувствительным выпрямителем 8 и подается на регистрирующее устройство 9,

Изменение температуры окружающей среды вызывает уход величин времязадающих резисторов и конденсаторов модулятора скважинного прибора, что приводит к изменению средней частоты СО, и переменной составляющей закона модуляции л со (t), Следствием является уход переменной составлянщей Ug на выходе частотного детектора и возникновение погрешности измерения. Для устранения этой погрешности выходное напряжение частотного де910184

тектора 6 пропускается через интегратор 10, выделяющий постоянную составляющую (J, , и подается на один из входов усилителя ошибки 11 5 (усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления). На другой вход усилителя от источника 12 опорного напряжения подается напряжение UQ . С выхода усилителя

10 сигнал рассогласования поступает на управляющий вход частотного детектора и имзеняет его параметры (коэффициент пропорциональности К ) та.ким образом, что при отклонении

15 средней частоты (Од ЧМ-сигнала от первоначального значения постоянная составляющая U, выходного напряжения частотного детектора остается неизменной.

I

20

Применение данного устройства позволяет скомпенсировать температурную погрешность частотного модулятора и, тем самым, повысить точность измерения геофизических параметров.

25

rH LjCZj

АППАРАТУРА ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИН с частотной модуляцией и частотным уплотнением каналов, содержащая частотные модуляторы, управляемые информационными низкочастотными сигналами датчиков, суммиоунядий усилитель, нагруженный на каротажный.кабель, и в каждом канале связанные последовательно полосовой фильтр, частотный детектор, измерительный усилитель, фазочувствительньй выпрямитель и регистрирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений геофизических параметров при работе скважинной части аппаратуры в широком диапазоне температур окружающей среды, в каждом канапе дополнительно введены интегратор, источник опорного напряжения и усилитель ошибки, причем вход интегратора подключен к выходу частотного детектора, выход интегратора соединен с одним из вхо(Л дов усилителя ошибки, к другому входу которого подключен источник опорного напряжения, а вькод усилителя ошибки соединен с управляющим входом частотного детектора. -л

///////