Многоканальная аппаратура для каротажа скважин

 

О П И С А Н И Е Ii!I 512445

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.73 (21) 1906945/26-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 14.06.76 (51) М. Кл. - G 01V 9(00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

153) УДК 550.839(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. К. Черныш, Ю. Р. Куличук, Ч. И. Гозак, И. M. Фельдман, H. А. Марченко и А, И. Фендриков

Опытно-конструкторское бюро геофизического гриборостроения

Министерства геологии Украинской ССР (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЪНАЯ АПГ1АРАТУРА ДЛЯ КАРОТА)КА

СКВА)КИ Н

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности, к многоканальным системам, предназначенным для исследования скважин в процессе каротажа.

Известны устройства для передачи скважинной информации на поверхность, использующие метод частотного разделения каналов с частотной модуляцией и детектированием модулирующего напряжения в каждом канале.

В известном устройстве информация от каждого геофизического датчика поступает на свой частотный модулятор. Сигналы с выходов частотных модуляторов смешиваются в смесителе. Выходной сигнал смесителя далее передается через линию связи в наземную часть устройства, где с помощью дешифраторов, каждый из которых содержит полосовые фильтры, частотные детекторы и усилители, осуществляется выделение модулирующих напряжений. Затем модулирующее напряжение каждого канала с выхода соответствующего дешифратора выпрямляется с помощью фазочувствительного выпрямителя и подается на регистратор.

Недостаток известного устройства заключается в том, что используется не более четырех каналов, так как комплексирование различных геофизических методов исследования скважин вызывают необходимость дальнейшего увеличения числа каналов.

Целью изобретения является увеличение количества передаваемой информации при неизменном числе несущих и минимальном уcложнении телеизмерптсльной системы.

5 Цель достигается тем, что в многокана Ibной аппаратуре для каротажа скважин, сосостоящей нз скважинной и наземной частей, содержащей в скважинной части несколько геофизических датчиков, токовая цепь кото10 рых соединена кабельной линией с наземным генератором переменного тока, и частотные модуляторы с ключами переменного тока на входе, а в наземной части — несколько дешифраторов с выходными фазочувствитель15 ными выпрямителями, геофизические датчики попарно подключены ко входу частотного модулятора в противофазе. а в наземной части аппаратуры в фазочувствительные выпрямители введены вентили, обеспсчпваюгцпе фазо20 вую селекцию сигналов.

Для уменьшения погрешностей преобразования информационных сигналов в скважинную часть аппаратуры введен делитель ча25 стоты питающего тока, выходные сигналы которого используются для управления ключами переменного тока каждой пары датчиков.

Функциональная схема многоканальной aIIпаратуры для каротажа скважин приведена

30 на чертеже.

512445

Скважинная часть аппаратуры содержит геофизические датчики 1« — 1г, ключи переменного тока 2« — 2г„частотные модуляторы

3 — 3, выходное устройство 4, делитель частоты 5, дроссель 6 и конденсатор 7.

Наземная часть аппаратуры содержит дроссель 8, конденсатор 9, фазовращатель 10, генератор питающего тока 11, дешифраторы

121 — 12, фазочувствительные выпрямители с фазовым разделением сигналов 131, — 13г„ и регистраторы 14« — 14г .

Назначение отдельных функциональных узлов аппаратуры можно определить на примере одного канала.

Питание скважинной части аппаратуры и зондового устройства осуществляется от генератора питающего тока 11 с частотой F1. Ток

I„„„„„от генератора 11, пройдя дроссель 8 по центральной жиле кабеля, поступает через дроссель 6 на токовый электрод А зонда и делитель частоты 5. При этом на выходе каждого датчика первого канала появляется переменное напряжение частоты F, а на выходах делителя частоты формируются прямоугольные сигналы с длительностью, равной нескольким периодам частоты F, распределенные во времени таким образом, что наличие сигнала на одном выходе делителя частоты предполагает отсутствие сигнала на другом его выходе и наоборот, Напряжение с выходов датчиков 1«и 1г1 поступают в противофазе на измерительные входы ключей переменного тока, на управляющие входы которых попеременно поступают сигналы с соответствующих выходов делителя частоты. При этом на общем выходе ключей формируется фазоманипулированное напряжение, амплитуда которого в течение открытого состояния ключа 2«пропорциональна амплитуде выходного напряжения датчика 1«, а В ТЕЧЕНИЕ ОтКрЫтОГО СОСтОяНИя КЛЮЧа 2г1 пропорциональна амплитуде выходного напряжения датчика 1г1. Фазоманипулированное напряжение управляет частотой модулятора

31, выходной сигнал с которого поступает на вход выходного устройства 4, где смешивается с выходными сигналами остальных частотных модуляторов, усиливается и через разделительный конденсатор 7 подается на центральную жилу кабеля.

На поверхности высокочастотное напряжение, пройдя разделительный конденсатор 9, поступает на вход дешифраторов 121 — 12„, с помощью которых происходит выделение несущей частоты первого канала и частотное детектирование, в результате чего выделяется фазоманипулированное напряжение с частотой F. Выходное напряжение дешифратора

Зэ

121 в виде усиленного фазоманипулированного напряжения с частотой F поступает на информационные входы фазовых выпрямителей

13«и 13», на вторые входы которых поступает питающее напряжение с выходов фазовращателя 10.

В результате обработки входных сигналов на выходах фазо чувствительных выпрямителей выделяются выпрямленные напряжения, соответствующие выходным напряжениям датЧИКОВ 1«И 1г1 СКВажИННОГО ПрИбОра.

Далее выходные напряжения фазовых выпрямителей 13«, 13г1 поступают на регистратОрЫ 14«, 14г1, ГдЕ ЗаПИСЫВаЮтСя На днаГраМме в определенном масштабе измеряемого параметра. Аналогично работают и все остальные каналы.

Коммутацию ключей 2«, 2» скважинного прибора в принципе можно осуществлять выходными сигналами вспомогательного несинхронизированного генератора прямоугольных импульсов, частота которого в и раз меньше частоты питающего напряжения, однако, в этом случае вследствие асинхронности работы вспомогательного генератора и генератора питающего напряжения 11 переключение ключей будет осуществляться в моменты времени, когда мгновенные значения выходных напряжений датчиков 1«, 1» отличны от нулевого значения. Это обстоятельство приводит к увеличению погрешности измерения.

В аппаратуре в результате того, что коммутирующие сигналы вырабатываются с помощью питающего напряжения, а, следовательно, синхронны с ним, переключение ключей

211> 221 происходит в моменты времени, когда мгновенные значения выходных напряжений датчиков 1«, 1г1 близки к нулевому значению.

Формула изобретения

Многоканальная аппаратура для каротажа скважин, состоящая из скважинной и наземной частей, содержащая в скважинной части несколько геофизических датчиков, токовая цепь которых соединена кабельной линией связи с наземным генератором переменного тока, и частотные модуляторы с ключами переменного тока на входе, а в наземной части — несколько дешифраторов с выходными фазочувствительными выпрямителями, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения количества передаваемой информации, геофизические датчики попарно подключены ко входу частотного модулятора в противофазе, а в наземной части аппаратуры в фазочувствительные выпрямители введены вентили, обеспечивающие фазовую селекцию сигналов.

512445

Составитель А. Чупрунова

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Коляда

Корректор Т. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1272!18 Изд. № 1307 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5