Устройство для передачи забойнойиНфОРМАции B пРОцЕССЕ буРЕНия Советский патент 1981 года по МПК E21B47/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЗАБОЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для передачи забойной информации в процессе бурения. Известно устройство передачи информации с забоя бурящейся скважины на поверхность, где в качестве канала связи используется колонна бурильных труб 1. Недостатком данного устройства является то, что точность передачи измеряемого параметра определяется временем передачи информации. Повышение точности передачи требует увеличения времени передачи, что ведет к снижению оперативности передачи информации или числа контролируемых датчиков. Известна телеметрическая система, содержащая измерительные датчики, канальные преобразователи, глубинный передатчик в виде генератора переменного тока низкой частоты, использующего энергию потока промывочной жидкости. Выход генератора подключен к колонне бурильных труб через релейный блок 2. Недостатки данной схемы - сравнительно низкая точность измерения параметра, которая зависит от погрешности прямых И обратных аналоговых преобразований, а также низкая, точность и скорость передачи информации. Чтобы повысить точность передачи необходимо увеличить число передаваемых импульсов,, а увеличение числа передаваемых импульсов увеличивает время передачи (частота этих импульсов ограничена условием минимального затухания сиг- налов в колонне бурильных труб). Известно устройство для передачи забойной информации в процессе бурения, содержащее генератор переменного тока, релейный блок, модулятор, выполненный в виде счетчика для хранения измеренной информации, блок записи и считывания, формирователь импульсов 3. Недостатки данного устройства - низкая скорость передачи при достаточной точности передачи информации или же низкая точность передачи при достаточной скорости передачи (увеличение точности передачи требует увеличения разрядности счетчика, что в свою очередь увеличивает время передачи). Цель изобретения - повышение точности и увеличение скорости передачи.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя регистрами памяти, блоком управления программой, формирователем кодовой посылки, блоком выделения фазы, формирователем паузы, формирователем сигналов управления релейным блоком, коммутатором записи, причем выход генератора параллельно соединен с одним из входов релейного блока, блока выделения фазы, блока управления программой, один выход последнего подключен к первому входу формирователя кодовой посылки, а другой выход к первому входу коммутатора записи, на другие входы которого поданы выходы датчиков, два выхода коммутатора соответственно подключены ко входам регистров памяти, а третий выход соединен со вторым входом формирователя кодовой посылки, на третий и четвертый входы которого подключены выходы регистров памяти, при этом первый выход формирователя кодовой посылки соединен с другим входом блока управления программой, а второй выход - с первым входом формирователя сигналов управления релейным блоком, на остальные входы которого поданы выходы блока выделения фазы, а выходы формирователя сигналов управления релейным блоком параллельно подключены к двум входам релейного блока и двум входам формирователя паузы, причем выход последнего параллельно соединен с другим входом блока выделения фазы и пятым входом формирователя кодовой посылки.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, электромагнитный генератор 2, приводимый в действие гидротурбиной 3, аппаратурный контейнер 4 с герметичными вводами для подключения внешних датчиков (не показаны), электрический разделитель 5 для электрического разобщения глубинного снаряда от колонны бурильных труб.

Блок-схема устройства содержит блок 6 управления программой, коммутатор 7 записи, два регистра 8 памяти, формирователь 9 кодовой посылки, блок 10 выделения фазы, формирователь 11 сигналов управления релейным блоком, формирователь 12 паузы, релейный блок 13, блок 14 питания.

Устройство работает следующим образом.

При прокачке промывочной жидкости гидротурбина 3 приводит во вращение электромашинный генератор 2. При достижении заданного уровня напряжения на выходе генератора 2 включается блок 6 управления программой, который включает блок 14 питания схемы, затем через заданное время подается сигнал в коммутатор 7 записи, который подключает определенный датчик к одному из регистров 8 памяти. По истечеайи времени записи с датчика блок 6 управления программой выдает сигнал на формирователь 9 кодовой посылки, одновременно коммутатор 7 записи подключает

другой датчик ко второму регистру 8 памяти. В формирователе 9 кодовой посылки формируются последовательно сигналы в;виде уровня напряжения в следующей последовательности: вначале формируется признак

начала кодовой посылки, затем номер канала в зависимости от состояния коммутатора 7 записи, далее код записанной информации, снимаемый с соответствующего регистра памяти, определяемого последним разрядом кода номера канала, снимаемого с коммутатора 7 записи, затем формируется признак конца кодовой посылки (эти сигналы подаются на вход формирователя 11 сигналов управления релейным блоком). После передачи кодовой посылки идет передача «нулей в кашл связи, количество которых определяется числом разрядов кодовой посылки. По окончании передачи «нулей вырабатывается сигнал «Конец передачи, поступающий с формирователя кодовой посылки на один из входов блока 6 управления программой, который затем вырабатывает сигнал начала кодового цикла. Коммутатор записи очищает первый регистр па.мяти и подключает на его вход третий датчик, а со второго датчика происходит считывание информации и т. д.

Формула изобретения Устройство для передачи забойной информации в процессе бурения, содержащее генератор переменного тока, датчики, отличающееся тем, что, с целью повышения

0 точности и быстродействия при передаче информации, оно снабжено регистрами памяти, блоком управления программой, формирователем кодовой посылки, блоком выделения фазы, формирователем паузы, формирователем сигналов управления релейным

5 блоком, коммутатором записи, причем выход генератора соединен с одним из входов релейного блока, блока выделения фазы, блока управления программой, один из выходов последнего подключен к одному из входов формирователя кодовой посылки, а другой

° выход - к входу коммутатора записи, к другому входу которого подключены датчики, два выхода коммутатора соответсвенно подключены ко входам регистров памяти, а третий его выход соединен со вторым

5 входом формирователя кодовой посылки, к третьему и четвертому входам которого подключены выходы регистров памяти при этом первый выход формирователя кодовой посылки соединен со вторым входом блока управления программой, а второй выход -

0 с первым входом формирователя сигналов управления релейным блоком, к другим входам которого подключены выходы блока выделения фазы, а выход формирователя сигналов управления релейным блоком подключен к двум другим входам релейного блока и к двум входам формирователя паузь, причем выход последнего соединен с другим входом блока выделения фазы и пятым входом формирователя кодовой посылки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3186222, кл. 73.151, 1967.

3.Авторское свидетельство СССР № 595500, кл. Е 21 В 47/12, 1978.