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

1Изобретение относится к горной, нефтяной и газовой промышленности и предназначено для использования в скважинных приборах при передаче информации в виде разнополярных импуль сов . Известны устройства для передачи информации скважинного прибора, соде жащие датчик импульсных сигналов инг формации и усилитель мощности,расположенные в скважинном приборе,и кабель, соединяющий прибор с наземной панелью 1 . Недостатком известных устройств является большое мертвое время канала передачи информации, связанное с различием выходных сопротивлений усилителя мощности во время передачи импульса и непосредственно после око чания его действия. В результате происходит затягивание заднего фронт импульса, мертвое время канала п редачи информации возрастает, а количество передаваемый в единицу времени импульсов не может быть большим за счет возникающих просчетов. Кроме того, при подаче разнополярных импульсов по одной жиле кабеля происходит их наложение, что приводит к уничтожению некоторых из них, Указанные недостатки устранены в устройствах, в которых используется способ формирования из сигналов информации равновесных биполярных импульсов. В этих устройствах мертвое время снижено до 5 мкс при передаче информации от одного датчика. При этом возможна уверенная регистрация импульсов в наземной панели 2. Однако эти устройства не позволяют осуществлять параллельную п едачу информации от двух датчиков по одножильному кабелю. Известно также устройство для передачи информации от двух датчиков, которое включает две формирования биполярных импульсов и два усилителя, работающие на общую нагрузку - каротажный кабель Предполагается, что на выходе кабеля импульсы от каждого датчика уверенно разделяются по полярности дискриминатореиии положительного и отрицательного импульса и.фиксируются регистрирующим блоком, имеющимся в наземной панели. Это устройство Является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемо му изобретению. Его существенным недостатком является то, что при изменении характе ристик кабеля (его длины или электрических параметров) импульсы каждог канала (отрицательные или положитель ные) имеют большую или меньшую амплитуду выброса обратной полярности Импульсы на входе наземной панели имеют биполярную форму с меньшей амп литудой второго, чем первого. Тем не менее, разделить в этом случае положительные импульсы от отрицательных затруднительно. Требуется тшательная настройка дискриминаторов обоих каналов и их периодическая проверка. Все это снижает эксплуатационную надежность устройства и приводит к повышению возможных погрешностей за счет регистрации однимканалом выбросов другого кансша. Цепь изобретения - повышение эксплуатационной и метрологической надежности устройства передачи скважинных параметров. Указанная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее глубинный прибор, включающий датчики блок формирования и усиления биполяр ных импульсов, и наземный прибор, включающий усилитель, дискриминаторы положительного и отрицательного импульсов, выходы которых подключены к регистрирующим блокам, снабжено фазоинвертором и двумя схемами И, включенными между регистрирующими блоками и дискриминаторами, причем второй вход одной схемы И подключен к выходу усилителя через фазоинвертор, а второй cxeivftj И - непосредственно к выходу усилителя. Такое выполнение устройства обеспечивает надежное разделение сигналов обоих каналов при любой величивыбросовБолее того, наличие мируется. Настройка дискриминаторов не требуется - в данной схеме они выполняют роль дискриминаторов полярности, повышается помехоустойчивость устройства, поскольку одиноч ные импульсы определенной полярности не фиксируются. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграмкы работы отдельных узлов устройства. Устройство содержит скважинный пр бор 1, наземную панель управления (наземный прибор) 2, соединенный од ножильным кабелем 3. Датчики 4 и 5 подсоединены к блокам 6 формирования и усиления биполярных импульсов Блоки формирования 7 и 8 на каждый сигнал информации образуют следующи друг за другом импульсы, которае по являются на выходах 9 и 10 и 11 и 12. Все импульсы имеют одинаковую лительность. При этом на выходах и 10 импульсм появляются сразу,а на выходах 10 и 12 после окончания мпульсов на выходах 9 и 11. Сфорированные таким образом импульсы подаются на две схемы ИЛИ 13 и 14, выходы которых подсоединены к двум плечам выходного каскада 15, рабоающих при отсечке 180. В резульате такого соединения в кабель 3 поступают биполярные импульсы сигналов информации. Наземный прибор 2 включает усилитель биполярных импульсов 16, дискриминаторы положительных 17 и отрицательных 18 импульсов. Дискриминаторы работают в режиме одновибраторов.При этом уровень их срабатывания может быть близким к нулевому, а длительность формируемых на выходе импульсов должна быть больше первой части (положительной или отрицательной) биполярного импульса, йлход дискриминаторов 17 и 18 подключен к схемам И 19 и 20, на вторые входы которых подаются биполярные импульсы сигналов информации. При этом на вход схемы 19биполярный импульс подается через фазоинвертор 21, а на вход схемы 20 непосредственно от усилителя. Выходы схем 19 и 20 подключен к регистрирующим блокам 22 и 23. Устройство работает следующим образом. Предположим, что имеется четыре импульса информации, сформированные и передаваемые в виде биполярных импульсов (см. фиг. 2, а), причем сигналы первого канала передаются сочетанием положительного и отрицательного импульсов, а второго - отрицательного и положительного. Дискриминатор 17 выдает импульсы, приведенные на фиг. 2, б. На выходе фазоинвертора 21 импульсы имеют вид, показанный на фиг. 2, в. Схема И выдает на выходе импульс в случае, если на ее обоих входах имеются положительные импульсы (наличие отрицательного импульса равносильно его отсутствию) . В этом случае на выходе схемы 19 наблюдаются импульсы, показанные на фиг . 2, г, т.е. импульсы, соответствующие поступлению информации первого канала. Импульсы на выходе дискриминатора 18 имеют вид, показанный на фиг. 2, д, а на выходе схемы И на Фиг. 2,е, т.е. импульсы, соответствующие информации втррого канала. Очевидно, устройство обеспечивает надежное разделение импульсов обоих каналов независимо от амплитуд их положительной и отрицательной частей. Длительность импульсов может быть уменьшена до минимальной величины, что приведет к уменьшению мертвого времени. Необходимо, чтобы усилитель обеспечивал усиление

входных импульсов до величины, превышающей порог срабатывания дискриминаторов. В данном устройстве не требуется индивидуальная настройка и отстройка двух каналов при изменении длины кабеля, его состояния и других факторов - помех. Может потребоваться только изменение коэффициента усиления усилителя. При этом повышается эксплуатационная надежность, существенно уменьшается влияние канала на канал, т.е. исключается возможность счета одним каналом импульсов информации другого канала. Последнее повышает метрологическую надежность устройства.

Технико-экономическая эффектйв- ность устройства определяется помимо указанного выше эффекта, также упрощением устройства за счет исключения узлов регулировки и отстройки, а также за счёт исключения времени на проведение этих операций.

Формула изобретения

Устройство для передачи скважииных параметров, содержащее глубинный приеюр, включающий датчики, блок форми рования и усиления биполярных импульсов, и наземный прибор, включающий усилитель, дискриминаторы положительного и отрицательного импульсов и регистрирующие блоки и канал свяэи, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатгщионной надежности и повышения точности передачи ииформгщии, оно снабжено фазоинвертор и двумя схемами И, включенными между регистрирующими блоками и дискриминаторами, причем вход одной cxeMj И подключен к выходу усилителя через фаэоиивертор, а второй схеки И - непосредствек

5 но к выходу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

1.Ларионов В.В. Радиометрия скважин. М., Недра, 1969.

0

2.Беспалов Д.Ф. Дыдмчкин В.Н, Малогабаритный прибор типа ИГН-бМ. Скважинные генераторы нейтронов. М., ОНТИ, ВНИИЯГГ, 1973.

3.Прибор радиактивного каротажа

5 РЗ. Проспект ВДНХ СССР, ,М.,ВНИИОЭНТ, 1975 (прототип).

dm фаг. 1 L.