Устройство записи-воспроизведениягЕОфизичЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G01V1/48 G01V9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

V . , .

Изобретение относится к геофизической; аппаратуре, предназначенной для исследоба- кия скважин, а более конкретно к устройствам записи-воспроизведения геофизической информации в аналоговой форме., ;

Известно -устройство регистрации гер- s физической информации, в котором запись ведется в функции глубины, т. е. синхронно со скоростью подъема скважянного nptwOpa, а синхронизация скорости перемещений фотоматериала и скорости подъема, скважинного прибора осуществляется с помошьк) сельсин-пары {I..;

Однако, при увеличении ширины фото- ; бумаги необходимо увеличение мрЕЦНостц двигателя, и стандартные сельсины оказываются маломощными, щ)зможны пробукси- .. РОБКИ сельсина и бумаги. Кроме того, йрч исследовании скважин комплексными ието- дами требуется обеспечение многокайально широкоформатной записи геофизической информации двумя и более фоторегистра-; торами, а в этом случае стандартные мало- 20 мощные сельсины совершенно непригодны.

Наиболее близким к предлагаемому яв ляется каротажный фоторегистратор, соДер.жащий лентопротяжный механизм и циф-ь

ровую следящую систему, содержащую редуктор, электродвигатель, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог. Датчик опорных импульсов я датчик ответных импульсов, закрепленный иа редукторе электродвигателя. В этом устройстве синхронизация скорости подъема скважинного прибора и скорости перемещения фотоматериала осуществляется с помощью указанной следящей системы, причем датчиком скорости является датчик опорных импульсов. Фоторегистратор может быть использован при воспроизведении каротажных кривых в функ.ции глубины с устройств магнитной записи

Устройство обладает существенными недостаткамЙГ -

: Цифровая следящая система неревер-; сивная, т. е. обладает односторонним действием, поэтому фоторегистратор имеет возможность работать только по принципу «вперед. При проведении, каротажных работ на скважине часто возникает необходимость повторных исследований интересую щих интервалов глубин, причем кривые каротажных исследований должны быть точно привязаны по глубине, что с помощью известного .фоторегистратора выполнить Невозможно, так как даже гфи счетчика оборотов, механически связс..(ного с редуктором, следящая система оказывается полностью неработоспособной при спуске скважинного прибора. ; кроме того, импульсная следящая систеiia в комплексе с устройством магнитной згшиси имеет низкую помехоустойчивость. Например, при случайных пропусках опорных импульсов, поступающих с датчика опорных импульсов или с магнитной лепты, а также при появлении импульсных помех различного происхождения в реверсивном счетчике накапливается ошибка, приводящая к ускорению или замедлению враще 1ия электродвигателя и, следовательно, к сбоям : синхронизации. В результате возникают накапливающиеся с глубиной скважины погрещности при интерпретации геофизических материалов, особенно выполненных в крупном масщтабе глубин, например материалов исследо1зания скважин многоканальной аппаратурой пластового наклономера. Цель изобретения .-увеличение функциональных возможностей устройства записи-воспроизведення геофизической информации при работе в комплексе с вычислительными, считывающими устройствами и устройствами магнитной записи. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее лентопротяжный механизм, связанный через редуктор с электрическим Двигателем, усилители, источник питания геофизической аппаратуры, введе |ы , два преобразователя угол-фаза, устройство магнитной записи, фильтр опорного напряжения и фазовый детектор, и все элементы соединены таким образом, что образуют фазовую следящую систему, работающую ;в режимах магнитной записи-воспроизведения и прямой аналоговой записи геофизической информации в фу(ищии глубины. . Синхронизация записи-воспроизведения по .глубине осуществляется сравнением на фазовом детекторе фаз синусоидального опорного сигнала, полученного непосредствеино от источника питания переменного тока или с выхода одного из информационных каналов устройства магнитной записи, . и. синусоидального сигнала с «бегущей . (непрерывно перемещающейся при подъеме или спуске скважинного прибора) фазой, , полученного с выхода, первого преобразователя угол-фаза или с выхода синхроканала устройства магнитной з-аписи. При этом усиленный сигнал рассогласования фаз с выхода фазового детектора управляет направлением и скоростью вращения вала электродвигателя и через редуктор валом второго компенсирующего преобразователя угол-фаза и валом лентопротяжного меха низма;. . На фиг. 1 показана функциональная схема устройства записи-воспроизведения геофизической информации на фиг 2 и 3 - варианты выполнения преобразователя уголфаза. . Устройство содержит первый преобразователь 1 угол-фаза, устройство 2 магнитной записи, фильтр 3 опорного напряжения, разделительные усилители 4 и 5, второй преобразователь 6 угол-фаза, фазовый детектор 7, усилитель 8 мощности, электродвигатель 9, редуктрр 10 и лентопротяжный механизм 11. Вал преобразователя 1 угол-фаза кинематически, через устьевой ролик или блокг баланс и каротажный кабель, , связан со скважинным прибором. Вход преобразователя 1 угол-фаза и через разделительный усилитель 4 вход преобразователя 6 уголфаза соединены с источником питания Упит геофизической аппаратуры переменным током, а выход преобразователя 1 угол-фаза соединен с входом синхроканала устройства 2 магнитной записи и через разделительный усилитель 5 с первым входом фазового детектора 7. Выход-одного из информационных каналов устройства 2 магнитной записи через фильтр 3 опорного напряжения и разделительный усилитель 4 соединен с входом преобразователя б угол-фаза, выход которо-. го соединен с вторьш входом фазового детектора 7. Выход фазового детектора 7 через усилитель 8 мощности соединен с обмоткой управленияэлектродвигатели 9. Вал электродвигателя через редуктор 10 механически связан с валом преобразователя б-угол-фаза и валом лентопротяжного механизма 11. Устройство работает следующим образом. При движении скважинг-гого прибора вал преобразователя 1 угол-фаза вращается со скоростью, пропорциональной скорости движения скважинного прибора. При этом на выходе преобразователя 1 угол-фаза образуется синусоидальный- сигнал постоянной амплитуды, фаза которого пропорциональна угловому положению вала. Изменение фазы происходит за каждый оборот вала. Таки.м образом на выходе преобразователя 1 угол-фаза образуется Синхронизирующий сигнал с «бегущей фазой, причем .скорость смещения фазы пропорциональна скорости вращения вала и, следо затель ю, скорости движения скважинного прибора. В режиме магнитной записи сигнал с «бегущей фазой записывается на синхронизирующую дорожку устройства 2 магнитной записи. Одновременно .по информационным ка 1алам происходит процесс записи геофизической информации, причем на один из этих каналов производится запись опорного синусоидального напряжения, пропорционального напряжению питания Ипиг и поступающего из геофизической аппаратуры совместно или раздельно с информационными сигналами (в зависимости от типа аппаратуры и принятого снособ передачи

информации). Например при многоканальной ЧМ-телеметрии опорный сигнал передается совместно с информационными и записывается одновременно с ними на одну дорожку.

в режиме воспроизведения магнитной записи сигнал с «бегущей фазой с выхода синхросигнала устройства 2 магнитной записи через разделительный усилитель 5 поступает на один из входов фазового детектора 7. Одновременно на другой вход фазового детектора через фильтр 3 опорного напряжения, разделительный усилитель 4 и преобразователь б угол-фаза поступает опорный синусоидальный сигнал с выхода одного из информационных каналов устройства 2 магнитной записи. Сигнал рассогласования фаз с выхода фазового детектора 7 через усилитель8 мощности поступает на управляющую обмотку электродвигателя 9. Вращение вала электродвигателя через редуктор 10 передается на вал преобразователя б угол-фаза и устанавливает его в такое углового положение, при котором разность фаз на входе-фазового детектора 7 ста но-. вится близкой к 90°, а сигнал рассргласования на выходе - близким к нулю, т. е. равным ощибке рассогласования следящей системы. При этом фаза опорного сигнала, с точностью ошибки рассогласования, Изменяется пропорционально «бегущей фазе синхросигнала, а вал преобразователя .6 угол-фаза и лентопротяжного механизма; 11 вращается со скоростью, пропорциональной скорости движения скважинного прибора. В режиме воспроизведения записанная в функции глубины геофизическая информация может быть выведена не только для аналоговой регистрации, но и для работы совместно со считывающими и вычислительными устройствами. При этом для цифровой синхронизации может быть использован любой известный накопительный преобразователь фаза-код или счетчик числа оборотов. - -: ;

При проведении геофизических измерений непосредственно на скважине устройство может быть использовано в режимах параллельной или раздельной записи на магнитный носитель и аналоговый регистратор. При этом для гальванического разделейия входа и выхода синхроканала устройства 2, магнитной записи, а также источника пита-. ния и выхода фильтра 3 опорного напряжения служат разделительные усилители 4 и 5, переменное напряжение xLIw в режиме записи на аналоговый регистратор поступает через разделительный усилитель 4 непосредственно на вход преобразователя б у ол-фаза.Преобразователь угол-фаза выполняется по одной из двух схем. Например, в виде сельсина, на первичную (роторную) обмотку которого подано однофазное опорное синусоидальное напряжение, а к трехфазной выходной обмотке подключена резистивно

емкостная фазодвигающая цепь (см. фиг. 2).; Или, например, в виде синусно-косину.сного вращающегося трансформатора, на обмотку питания которого подано однофазное опорное синусоидальное напряжение, а к последовательно соединенным синусной н косинусной обмоткам подключена резистивно-емкостная фазосдвигающая цепь (см. фиг. 3). Применение новых элементов и связей между ними выгодно отличает предлагаемое устройство от известного. Устройство относительно просто и реализуется на щироко известных и применяемых в геофизическом приборостроении элементах, таких как сель- . сины, обладает высокой помехоустойчивостью и позволяет производить точную. прИ; вязку геофизической информации к глубине при прямых и повторных исследованиях без потери глубины как в режиме прямой аналоговой записи, так и в режимах магнитной за.писи и воспроизведения.

Формула изобретения

. 1.Устройство записи-воспроизведения геофизической информации, содержащее лен-, топротяжный механизм, связанный через; редуктор с электрическим двигателем, усилители, источник литания геофизической аппаратуры, отличающееся тем, что, с целью увеличения фунциональных возможностей, в него введены .два преобразователя уголфаза, устройство магнитной записи, фильтр опорного напряжения и фазовый детектор,-причем вход первого .преобразователя уголфаза через первый усилитель, вход второго Преобразователя угол-фаза соединены с источником питания а выход первого преобразователя угол-фаза соединен с входом инхроканала устройства магнитной записи, и через второй усилитель с первым входом фазового детек-тора, выход синхроканала устройства магнитной записи соединен через второй усилитель с первым входом фазового детектора, а выход одного из информационных каналов через фильтр опорного напряжения и первый усилитель - с входом с, второго преобразователя угол-фаза, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, выход фазового детектора через усилитель мощности соединен с обмоткой. управления электродвигателя, а вал второго преобразователя угол-фаза механически связан с выходным валом редуктора.

Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе

fo 549f65, клГ О 01 V 1/28, 1975 (протоип).

-

fUb,

фиг.1

Риг.з