Устройство для передачи скважинныхпАРАМЕТРОВ Советский патент 1981 года по МПК E21B47/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СКВАЖИННЫХ ПАРАМЕТРОВ осуществлять независимое питание генераторного и регистрирующего блоков 3. Недостатком известного устройства является необходимость создания дополнительного канала связи (импульсного, частотного или по отдельной жиле) для передачи сигналов включения генераторного блока. Кроме того, система обладает низкой помехоустойчивостью из-за значительных помех от напряжения переменного тока, величина которого изменяется в момент передачи полезной информации, что требует ее тщательной подстройки и регулировки при работе. Все это снижает эксплуатационную надежность и метрологическую ценность информации, получаемой с использованием этого устройства. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение ето метрологической надежности. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем глубинный прибор, включающий импульсный генератор, блок выделения и формирования сигнала запуска импульсного генератора, блок регистрации, наземный прибор, включающий источники постоянного и перемен-, ного тока, схему формирования маркерного импульса и канал связи с двумя включенными последовательно в линию связи импульсными трансформаторами, расположенными в глубинном и наземном приборах, выполненными по схеме со встречно включенными обмотками, глубинный прибор снабжен пороговыми ограничителями, одновибраторами и потенциально-логической схемой И, входы которой подключены к выходам одновибраторов, соединенных через пороговые ограничители с каналом связи, причем выход схемы И подключен ко входу блока выделения и формирования сигнала запуска импульсного генератора, а наземный прибор снабжен блоком управления источником переменного тока, подключенным к схеме формирования маркерного импульса. На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства передачи скважинных параметров. Устройство содержит скважинный прибор 1 и наземную панель (наземный прибор) 2. Скважинный прибор 1 включает генераторный блок 3 с импульсным потреблением энергии, например, путем ее предварительного накопления на конденсаторе и разрядки последнего во время работы излучающего генератора 3, который включается импульсом блока 4 выделения и формирования импульса, ко входу которого подсоединена потенциально-логическая схема И 5, на входы которой подсоединены потенциальные выходы одновибраторов 6 и 7. Одновибраторы запускаются передним фронтом импульсов пороговых ограничителей 8 и 9 положительной и -отрицательной полуволн питающего напряжения. Пороговые ограничители 8 и 9 через конденсатор 10 подключены к выходу двухсекционной обмотки импульсного трансформатора 11, секции которой одинаковы и включены встречно. Средняя точка заземлена через конденсатор 12, емкость которого обеспечивает малое сопротивление для высокочастотных сигналов информации блока 13 регистрации. Питание всех элементов осуществляется током, поступающ.им через дроссель 14 в блок 15 питания. Скважинный прибор 1 посредством одножильного (или многожильного) кабеля 16 связан с наземной панелью 2 управления, которая включает импульсный трансформатор 17, конденсатор 18, дроссель 19, конденсатор 20. Высокочастотный сигнал информации (или импульсы малой длит-ельности) снижается с обмотки 21 импульсного трансформатора 17. В наземном приборе имеется схема 22 формирования маркерного импульса, блоки 23 и 24 коммутации. В разрыв цепи 25 питания переменного тока включен диодно-тиристорный мост 26, к управляющему входу тиристора 27 подсоединен выход коммутатора 23. Аналогичный мост 28 подсоединен также к цепи питания параллельно. В нагрузке моста 28 имеется резистор 29. Тиристор 30 также управляется блоком 24 коммутации. Устройство работает следующим образом. Постоянный ток поступает через дроссель 19, обмотки импульсного трансформатора 17, кабель 16, обмотки импульсного трансформатора 11, дроссель 14 в блок 15 питания, который .обеспечивает питанием все узлы скважинного прибора. Переменное напряжение по цепи 25 через мост 26 и конденсатор 20 подается в скважинный прибор и через конденсатор 10 в генераторный блок 3, где осуществляется накопление электрической энергии. При этом тиристор 27 открыт, а тиристор 30 закрыт. Ограничители 8 и 9 формируют из синусоидального напряжения положительные импульсы, передний фронт которых соответствует по времени достижению амплитуды синусоидального напряжения, превышающего порог срабатывания ограничителя 8 или 9. Передним фронтом сформированного прямоугольного импульса запускаются одновибраторы 6 и 7, длительность возбуждения которых должна быть заключена в интервале от 1/2 до 3/4 Т, где Т - период питающего синусоидального напряжения. Это необходимо для надежной работы устройства при изменении амплитуды питающего напряжения. Такие изменения будут приводить к временным сдвигам в срабатывании пороговых ограничителей. С выходов одновибраторов потенциалы подаются на входы потенциально-логической схемы И 5. При этом на входе схемы И всегда отсутствует один либо оба высоких потенциала, следовательно, на ее выходе всегда имеется высокий потенциал. Блок 4 может быть запущен только при изменении потенциала на выходе схемы И 5. В случае поступления импульса с блока 22 формирования маркерного импульса, блок 23 коммутации закрывает тиристор 27 и напряжение питания переменного тока не может поступать в скважинный прибор. Работа блока коммутации сфазирована таким образом, что выключение тиристора происходит, когда ток питания проходит через нуль. При этом обеспечивается минимальная величина экстратоков. С целью более быстрого окончания коммутационнь1х процессов к каналу связи подключен мост 28, тиристор которого открывается, в результате цепь оказывается закороченной через небольшое сопротивление 29 на землю. В результате отключения переменного напряжения в скважинном приборе на выходах одновибраторов появляется высокий потенциал, а на выходе схемы И 5 потенциал становится низким. В результате изменения потенциала на выходе схемы И 5, поступающего в блок 4, последний вырабатывает запускающий импульс. Генераторный блок 3 расходует запасенную энергию на испускание определенного вида излучения (например акустического или ядерного), которое регистрируется после взаимодействия с окружающими породами блоком 13 и в виде высокочастотных сигналов передается на поверхность. Снимается эта информация с обмотки 21 импульсного трансформатора 17. Поскольку в этом случае переменное напряжение не передается по каналу связи, помехоустойчивость системы телеметрииhoвышается. По истечении определенного времени, задаваемого блоком ,23 тиристор снова открывается, напряжение переменного тока подается в скважинный прибор, цикл повторяется. Такая цикличность работы требуется в акустическом каротаже, импульсном нейтронном каротаже и т. п. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства определяется повыщением эксплуатационной надежности. упрощением устройства при использовании одножильного кабел. Формула изобретения Устройство для передачи скважинных параметров, содержащее глубинный прибор, включающий импульсный, генератор, блок выделения и формирования сигнала запуска импульсного генератора, блок регистрации, наземный прибор, включающий источники постоянного и переменного тока, схему формирования маркерного импульса и канал связи с двумя включенными последовательно в линию связи импульсными трансформаторами, расположенными в глубинном и .наземном приборах, выполненными по схеме со встречно включенными обмотками, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его метрологической надежности, наземный прибор снабжен блоком управления источником переменного тока, глубинный прибор снабжен пороговыми ограничителями, одновибраторами и потенциально-логической схемой И, входы которой подключены к выходам одновибраторов, соединенных через пороговые ограничители с каналом связи, причем выход схемы И подключен ко входу блока выделения и формирования сигнала запуска импульсного генератора, а блок управления источником переменного тока подключен, к схеме формирования маркерного импульса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ларионов В. В. Радиометрия скважин. М., «Недра, 1969, с. 279 - 299. 2.Аванесов В. М., Беспалов Д. Ф., Гольдштейн Л. М. и др. Серийная аппаратура ИГН-4 для исследования глубоких нефтяных, и газовых скважин методом ИННК. «Сква- . жинные генераторы нейтронов. М., ОНТИ ВНИИЯГГ, 1973, с. 10 -37. 3.Авторское свидетельство СССР № 179848, кл. G 01 V 5/00, 1963. .

л2В S С С.

п

/7

i О гП