Аппаратура для каротажа скважин Советский патент 1982 года по МПК G01V11/00 

Изобретение относится к геофизичecкo ry приборостроению и может быть испрльзовано, в частности, при разработке комплексной скважинной, цифровой регистрирующей аппаратуры акустического, ядерно-магнитного, электрического и других методов каротажа.

Известна аппаратура для каротажа скважин, в которой измерительная информация в скважинном зонде преобразуется в частотно-модулированный сигнал, который с высокой помехоустойчивостью передается по линии связи (каротажному кабелю) на поверхность, где демодулируется и поступает на регистрирующее устройство .

Восстановление информационного сигнала осуществляется после усиления-ограничения частотно-модулированного сигнала, его удвоения по частоте и нормализаци.и по длительности с помощью фильтра низких частот 2 .

Наиболее близкой к предлагаемой является аппаратура для каротажа скважин, состоящая из скважинного зонда, содержащего излучатель, датчики сигналов, коммутатор, частотноимпульсный модулятор, выходной каскад, при этом вход излучателя и выходы датчиков сигналов подключены к коммутатору, вход которого соединен с линией связи, а выход - с частотноимпульсным модулятором, последний через выходной каскад подключен к линии связи (каротажному кабелю), соединяющей скважинный зонд с .наземной регистрирующей аппаратурой,

10 причем наземная аппаратура содержит блок управления и согласования с линией связи, соединенный с демодулятором частотно-модулированного сигнала, имеющим выход удвоителя 15 частоты, и цифровым рег.истрйрующим устройством, включающим в себя оперативное запоминающее устройство, накопитель намагнитной ленте и блок управления .

20

В этом устройстве осуществляется восстановление информационногоС акустического сигнала с помощью демодулятора частотно-модулированного

25 сигнала, преобразование этого сигнала в цифровой двоичный код с помощью аналого-цифрового преобразовате- ля и через буферное оперативное запоминающее устройство запись на маг30нитную ленту.

Однако процесс вос становления ия- форманиоиного- С1ггнала с помощью аналогового фильтра и его а1- глого-циф- ровое преобразование вносят в него дополнитол11ные динамичес; ие искажения.

Цель иэобр-зтения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем что я аппаратуре для каротажа скважк состоя1-;ей из скважикно;го зонда, содержащего излучатель, датчики скхналов, коммутатор, частотно-импульсный модулятор, выходной каскад, при этом вход излучателя и выходы датчиков сигналов подключены к коммутатору., вход которого соеди.пен с линией спязи, а выход - с часто1но-импульснь М модулятором, последний через выходной каскад подключа-ч к линии свтзи, соединяющей скважин1-гый зонд о назем)Юй регистрирующей аппаратурой, причем назем-ая аггларатура содержит блок управлеьгия к согласования с линией связи, соединенный с демодулятором частотно-модулирован-юго сигнала j-iMeremnM выход удвоителя частоты, и ц и ф р о в bLM р е I и с т р и р утощи iv устройств ом включающим в себя оперативное запоNW н а ющ е е у с т р о и с т в о , в а к о п. и т ель к а магнитной ленто и блок управления, в наземную аппаратуру введен блок преобразс5аа; ия иг. пульсно1О частогномодулироБак О1о сигнала тз тт:л: роЕси код, npijieM .--срвый вход з гого блока подключом ic зыходу удвоителя qaoToii

модуляторе : ПСТОГПО-МОДУ.);Ир1Э -аННОГС

сигнала, --r.-ot.i - ь -

савлеЕ ия

связи ,, ;л

ИОГО

.. а с т о -- м

UH4ipO3C :

регистр -.

промажуЮг ричем ПО;:. ( кроя и за::;/ .

Т1 од к: печен синхрони К-. ЧУ.гы демсДул};; удвоигегя o:;iaHt- aro счгнз: тот1Ю-л1;:,,;:;.у :)локу у: ,пс:: рой ::1ХОЛ .lit; Hi-и,-- с i- n3V, г J: а со в а --.и я Д1з - к CiicpHoMy i/encpfiTopy му счетчи; у импульсе: и про ному pei HCTpy, вход д : ОИч:г1о чика подкточен к .ixo,j,y нератсрр , а и;;;код ный регистр соединен с :з an Of.r; м у с тр ой с т и :;

На ф;;г , 1 предстаБЛС -: оп предлс) .емсгЯ аппара;уОи;, :;а сик % 2 то :::;е, O,I:OK преобр/ зойания импульсного час гот;о-модул,роЕаниого сиг;)а оп: на . 3 - ;:тотая;- ci важи;-: ; f ba:iKv:H;OM 3:;i-:

;( 1 , сос-:,пи Sis/и:... линией связи . и пазс-::1- Ой аппаратурой, излучатель 3, датчики 4 и 5, колфутатор 5, частотно-импульсный модулятор 7,. выходной каскал, 8; а в наземной аппаратуре - блок У управления и согласозания с линией связи- демодулятор 10 частотно-модулированного (:;и.Гна.;а, включающий в себя усилиro: oe per истрирчющее устройство 16, и,ифровое ре1истрирую:цее устройство Г/, в|{Л очающее в себя блок 18 n;jeo6разовапия имг1у.г ьсно1о частотно-модулированного сигна.па в цифровой код:; с входами 19 и /О, оперг:тив- ое запсми1 а:.ои;ее устройство 21, накспи: ;

с-блоком 30 си (Хронизации .

аппаратура д.ля каротажа ск 1а-:и;; работает следуюлд М образом.

Датчики сигнгглсв 4 и 3 принимают си1налы, н :/лучаем1-ле и породу изпучатолем 3, которые затем г;ос:ле KOf--мутатора 6 i;c очереди поступают на частотно--импульсн,й модулятг: р Т .

Частотно-импуд:-.снь1й мод :птор работает следу-:1:чим

На зход ме, :;г:дг:--: - - ч- .;. жс;нис:: , равное суь-,ме си7. ,:;,,.-:

ш:: па :9ход демодулятора 1C 1У1-модудчрованно: о оигналл , ;ивастся : с граничигаетсг-ограничиел sM .. и :удьа:-;5 ;.лс-:оте в уду оителс :2 част .де i- этою блока с гна/: и ly , 1 редставленную на ;-п i . 3 зтот имп дьсчы;: си-нги; - чО мализатор 14 и фи/пэтг .;.э вход 20 этого блока импульса момента излучения из блока 9 управления и согласования с линией связи блок 30 синхронизации включает опорный генератор 24 по цепи 27. Импульсы от опорного генератора подаются на вход двоичного счетчика 25, перед этим осуществляя сброс этого счетчика из цепи 28, При приходе на вход 19 каждого информационного импульса, начиная с tf, осуществляется перенос двоичного кода из счетчика 25 по команде от блока 30 по цепи 29 в буферный регистр 26. Значение двоичного кода определяет временное положение каждого из поступающих частотно-модулированных импульсов. Из буферного регистра 26 двоичный код подается в оперативное запоминающее устройство 21(фиг.1), а затем - в накопитель 22на магнитной ленте. Таким образом, повышение точности регистрации и, соответственно, измерений обеспечивается за счет исключения дополнительных преобразоваНИИ информационного сигнала, таких как восстановление сигнала в демодуляторе с помощью аналогового фильтра нижних частот и последующего аналого-цифрового преобразования, которые вносят искажения в сигнал. Восстановление информационного сигнала и пс еобразование его в цифро вой код с равномерным шагом квантова ния во времени может быть осуществлено в электронно-вычислительной машине (ЭВМ) или специальном цифровом устройстве с достаточно высокой точностью. В ряде случаев возможна обработка цифрового импульсного частотно-модулированного сигнала и без преобразования его в цифровой код с равномерным шагом квантования во времени. Устройство выгодно отличается от прототипа, так как повышена его точность при регистрации и, соответстве но, при измерения.

Формула изобретения

1. Аппаратура для каротажа , состоящая из скважинного зонда, содержсвдего излучатель, датчики сиг;:.лоЕ, коммутатор, частотно-импульсмый модулятор, выходной каскад, при этом вход излучателя и выходы датчиков сигналов подключены к коммутатору, вход которого соединен с линией

1. Аркадьев Е.А. Канал телеметрии с частотной модуляцией для приборов акустического каротажа. Изв. высш. учеб.заведений. Геология и разведка№ 3, 1978, с.155,

2.Авторское свидетельство СССР № 611287., кл.Н 03 D 3/04, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 655211, кл.С 01 V 5/00, 1976 прототип) . связи, а выход - с частотно-импульсным модулятором, последний через выходной каскад подключен к линии связи, соединяющей скважинный зонд с наземной регистрир тощей аппаратурой, причем наземная аппаратура содержит блок управления и согласования с линией связи, соединенный с демодулятором частотно-модулированного сигнала, имеющим выход удвоителя частоты, и цифровьлм регистрирующим устройством, включающим в себя оперативное зaпo шкa;1:.:;ee устройство, накопитель на магнитной ленте и блок управления, отличающаяся тем, чтр, с целью повышения точности измерений, в наземную аппаратуру введен блок преобразования импульсного частотно-модулированного сигнала в Щтфровой код, причем первый вход этого блока подключен к выходу удвоителя частоты демодулятора частотно-модулированного сигнала, второй вход - к блоку управления и согласования с линией свгтэи, а выходы - к входу оперативного запоминающего устройства. 2. Аппаратура поп.1, отличающаяся тем, что блок преобразования импульсного частотно-модулированного сигнала в цифровой код содержит опорный генератор, двоичный счетчик импульсов, промежуточный регистр и блок синхронизации, причем первый вход блока синхронизации подключен к выходу удвоителя частоты демодулятора частотно-модулированного сигнала, а второй вход к блоку управления и согласования с линией связи, а выходы - к опорному генератору, двоичному счетчику импульсов и промежуточному регистру, вход двоичного счетчика подключен к выходу опорного генератора, а выход через промежуточный регистр соединен с оперативным запоминающим устройством. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе