Устройство для измерения градиента температуры по стволу скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1255711 А1 (5д4 Е21 В4706

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3506044/22-03 (22) 28.10.82 (46) 07.09.86. Бюл. № ЗЗ (71) Производственное геологическое объединение по геофизическим работам «Узбекгеофизика» (72) Э. С. Бахроми, М. В. Посикера, В. Г. Корионов и С. Я. Харламов (53) 622.241 (088.8) (56) Яковлев Б. А. Решение задач нефтяной геологии методами термометрии. М.: Недра, 1979, с. 77 — 78.

Патент США № 3410136, кл. 73 — 154, опублик. 1968. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ ПО

СТВОЛУ СКВАЖИНЪ|, содержащее частотный датчик температуры, соединенный кабелем с наземной аппаратурой, включающей усилитель и формирователь прямоугольных импульсов, генератор, счетчик-делитель, цифроаналоговый преобразователь с регистратором, а также мерный ролик, отличиюи1ееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены сельсин-датчик со схемой формирования шага квантования, восемь ключей, четыре RS-триггера, три счетных триггера, второй счетчик-делитель и два реверсивных счетчика, выходы которых соединены с цифроаналоговым преобразователем, а счетные входы подключены к выходам четырех ключей, подсоединенных первыми входами к выходам двух счетных триггеров, а вторыми— к выходу ключа, связанного с генератором и выходами двух RS-триггеров, причем входы указанных счетных триггеров соединены с выходом первого RS-триггера, вход которого соединен с выходом ключа, управляемого формирователем прямоугольных импульсов и третьим RS-триггером, соединенным со схемой формирования шага квантования, при этом выход указанного ключа соединен с первым счетчиком-делителем, выход которого соединен с вторым RS-триггером и с входом второго счетчика-делителя, а выход последнего подключен к управляющему входу цифроаналогового преобразователя и установочному входу четвертого RS-триггера, выход которого соединен с линией «Сброс» и с первыми входами двух ключей, выходы которых подключены к установочным входам реверсивных счетчиков, а другие входы ключей соединены с выходами третьего счетного триггера, связанного по входу с первым RS-триггером.

1255711,ьТ градиенту и

Сигнал от скважинного термометра 1 в виде электрических колебаний, длительность периода которых пропорциональна температуре, поступает по кабелю 2 на усилитель 3, и с него на формирователь

4 прямоугольных импульсов. Сформирован- 40 ные прямоугольные импульсы, период повторения которых пропорционален температуре, поступают на ключ 5. При движении кабеля 2 по мерному ролику 6 вращается вал сельсина-датчика 7, с которого поступает сигнал на схему 8 формирования. Эта схема может быть выполнена, например, в виде диска с отверстиями, который вращается сельсином-приемником синхронно с вращением сельсина-датчика. На уровне отверстий в диске устанавливается осветитель и напротив фотоприемник. При попадании отверстия между осветителем и фотоприем ником, возникает электрический импульс, который подается на установочный вход триггера 9 и открывает ключ 5. Так формируется команда на измерение в оче- у редной -о-чке скважины. С ключа 5 прямоугольные импульсы посзупают íà RS-триггер 10 и счетчик-делитель 20. Триггер 10

Изобретение относится к исследованию скважин методами термометрии.

Цель изобретения — повышение точности при измерении градиента температуры в скважине.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения градиента температуры по стволу скважины.

Устройство содержит скважинный термометр 1, соединенный каротажным кабелем

2 с наземной аппатурой, включающей усилитель 3, формирователь 4 прямоугольных импульсов, соединенный с ключом 5, мерный ролик 6, сельсин-датчик 7 длины кабеля, схему 8 формирования шага квантования, RS-триггеры 9 — 12 с раздельными входами, ключи 13 — -19, счетчики-делители 20 и 21, генератор 22 высокочастотных импульсов, счетные триггеры 23 — -25, реверсивные счетчики

26 и 27, цифроаналоговый преобразователь

28 и регистратор 29.

Устройство для измерения градиента температуры по стволу скважины работает следующим образом.

Для непосредственной записи величины градиента температуры по стволу скважины следует запомнить значение температуры в некоторой точке скважины. Затем в следующей точке также запомнить значение температуры и вычесть его из величины, полученной в первой точке и т.д. Если расстояние между точками, в которых происходит замер температуры (шаг квантования по глубине) постоянно и равно некоторой величине h, то разность температур в смежных точках замера будет пропорциональна

30 устанавливается в единичное состояние и дает разрешающий потенциал на один из входов ключа 13, на втором входе которого уже имеется разрешающий потенциал от

RS-триггера 11, установленного в единицу импульсом «Сброс». Поэтому импульсы от высокочастотного генератора 22 прямоугольных импульсов поступают на входы ключей

14 — 17. В зависимости от первоначального состояния счетных триггеров 23 и 24, выходы которых подсоединены к вторым входам ключей 14 — 16 и 18 импульсы с высокочастотного генератора 22 будут проходить на су ммирующий или вычитающий входы реверсивных счетчиков 26 и 27. Причем начальные состояния счетных триггеров 23 и

24 выбраны таким образом, что, если высокочастотные импульсы поступают на суммирующий вход счетчика 26, на счетчик 27 они подаются на вычитающий вход. Таким образом, в один из счетчиков записывается код абсолютной температуры, а в другом счетчике он вычитается из предыдущего значения.

После прохождения через делитель 20 определенного количества Ni импульсов (например: 1000 импульсов), поступающих от скважинного датчика температуры, на его выходе появляется импульс, который перебрасывает RS-триггер 11 в нулевое состояние. Ключ 13 закрывается и высокочастотные импульсы с генератора 22 не поступают на счетчики 26 и 27. Количество сосчитанных высокочастотных импульсов, которые были поданы на суммирующий вход первого реверсивного счетчика, пропорционально периоду электрических колебаний со скважинного датчика 1, т.е. абсолютной температуре в данной точке скважины. Во втором счетчике, информация на которой подавалась на вычитающий вход, код пропорционален разности температур в двух точках

Далее импульсы с делителя 20 поступают на счетчик-делитель 21, который после счета определенного количества импульсов

М дает команду на цифроаналоговый преобразователь 28 на преобразование в аналоговую форму информации со счетчика, на котором в данный момент имеется код разности температур. Далее аналоговый сигнал записывается регистратором 29 например, фоторегис-.ратором каротажной станции. Одновременно импульс делителя 21 перебрасывает RS-триггер 12 в единичное состояние. С него поступает разрешаю-щий потенциал на ключи 18 и 19. В зависимости от состояния счетного триггера 25, соединенного своим входом с RS-триггером 10, осуществляется сброс на ноль того из реверсивных счетчиков 26 или 27, в котором была информация о разности температур. Во втором же счетчике сохраняется информация о температуре в данной точке скважины. С триггера 12 по линии

«Сброс» поступает команда на сброс RS-триг1255711

Составитель М. Коротков

/Редактор С. Лыжова Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4794/33 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 геров для подготовки устройства к следующему циклу.

После того, как датчик 1 пройдет в скважине определенное расстояние, задаваемое работой схемы 8 формирования шага квантования, цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, можно записывать непосредство градиент „в скважине и по Т лучить высокую чувствительность (порядка

0,005 С), которая в значительной степени определяется величиной и стабильностью частоты высокочастотного генератора импульсов. Проведенные испытания устройства на скважинах подтвердили его высокие метрологические и эксплуатационные характеристики.