Автономный скважинный прибор для каротажа в процессе бурения

 

Соки Советских

Социвлистических

Республик

ОП HCAHHE 881304

К АВТОРСКОМУ Св ТВЛЬСЗВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) 3аювлеио 1309.79 (23) 2780084/22-03 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ЙУ(23) ПрморитетЕ 21 В 44/00

Государстаеииый комитет

СССР

It0 делам изобретений я открытий. Опубликовано 1Ы181. бюллетень Н9 42

Дата опубликованию описанию 15 11.81 (53) УДК 622.24З (088.8) (72) Авторы изобретению

В.А. Степанян, А.П. Черняев, С.A.Ã. Гаджиев

Азербайджанское отделение Всесоюзного на исследовательского института геофиэическ разведки (71) 3аювитель (54 ) АВТОНОИННЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР ДУЯ KAPOTAXA

В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к промысло» вой геофизике и может применяться в аппаратуре каротажа в процессе бурения.

Известен автономный скважинный прибор, состоящий из зондовой установки, генератора зондирующего тока синусоидальной формы, компенсационного измерительного блока регистратора, и источника питания 1) .

Однако транзисторы выходного каскада в режиме усиления синусоидального тока и при наличии высокой температуры окружающей среды выходят иэ строя. 15

Известен также автономный скважинный прибор, содержащий зондовую установку, генератор зондирующего тока прямоугольной формы, компенсационной измерительный блок, источник питания и регистратор. Использование транзисторов в выходном каскаде генератора в кючевом режиме в данном автономном приборе позволяет проводить измерения при более высоких температурах окружающей среды f2), Недостатками описываемого устройства является то, что в процессе измерения не учитывается фазовый сдвиг между измерительным и компенсирующим напряжением, а также требуется ста- билизация зондирующего тока, что в скважннных условиях затруднительно. Все это приво4ит к погрешности в измерениях.

Цель изобретения — повышение надежности и точности измерений в условиях повышенной температуры в скважине.

Для достижения цели прибор снабжен задающим генератором с частотой импульсов, в восемь и более раз превышакнцей частоту зондирующего тока, делителем частоты, дешифратором и нуль- органом, прн этой генератор задающей частоты связан с генератором эондирукецего тока, который соединен с делителем частоты, а выходы последнего подключены к выходу генератора зондирующего тока, причем выходам задающего генератора и делителя частоты подключены к дешифратору, который соединен .с нуль-органом, свя" эанным с компенсационным измерительным блоком.

На фиг. 1 приведен прибор, структурная схема, на фиг;2 временная диаграмма работы блоков.Автономный прибор содержит гене-. ратор 1 задающей частоты, делитель

881304 частоты 2-4, выходной каскад 5, генератор зондирующего тока, прямоугольной формы, компенсационный дешифратор 6, измерительный блок 7, усилитель 8,нуль-орган 9 и регистратор 10.

Цифрами указаны эпюры напряжений на выходе соответ твующих по номеру блоков, данных на фиг. 1.

Автономный прибор работает следующим образом.

Генератор зондирующего тока, включающий задающий генератор 1, делитель частоты 2-4 и выходной каскад 5, создает электрическое поле в горной породе, за счет чего на измерительных электродах создается разность потенциалов. В приборе применяется компен- 15 сационный способ измерения, в соответствии с которым напряжение на измерительных электродах сравнивается с компенсирующим напряжением (блок 7), а их разность через усили- Щ тель 8 подается на нуль-орган 9.

На счетный вход делителя частоты 2-4 подаются импульсы задающего генератора 1 с частотой, в восемь раз превышающей частоту зондирующего 2 тока. Импульсы последнего триггера 4 делителя .частоты, поступают на выходной каскад 5 генератора зондирующего тока и далее, пройдя через породу, наводят на измерительных электродах зондовой установки ЭДС, пропорциональную измеряемому параметру. Ввиду наличия нелинейных элементов в измерительном тракте происходит фазовый сдвиг измеряемого напряжения относительно опорного напряжения.

На вход усилителя 8 компенсационного измерительного блока подается суммарный по амплитуде сигнал измеряемого LI„ и компенсирующего Ок напряжений, причем последовательно и 4О в противофазе. С помощью дешифратора 6 и делителя частоты формируется узкий импульс, длительность которого зависит от коэффициента деления частоты. Сформированный узкий импульс подается на один из входов нульоргана 9. На другой же вход нульоргана подается усиленный усилителем 8 суммарный сигнал. При U»+79 на входе нуль-органа 9 фаза суммарного напряжения (эпюра 8ц)не совпадает с узким импульсом. При Uz g "-Uq хотя на входе нуль-органа 9 имеются выбросы напряжения, связанные с наличием сдвига по фазе U yy и LJ< однако они по фазе не совпадают с узким импульсом. И только при U > происходит совпадение по фазе суммарного напряжения с узким импульсом, сформированным дешифратором 6, что приво дит к срабатыванию нуль-орагана 9, При этом тем же импульсом с нульоргана 9 производится запись измеряемого параметра на регистраторе 10.

Перевод активных элементов генератора зондирующего тока в режим переключения позволяет уменьшить мощность, рассеиваемую на транзисторах электронной схемы прибора, что дает возможность производить измерения автономным прибором до температуры окружающей среды 200 С, а применение задающего генератора и делителя частоты с последующим выделением узкого импульса дешифратором, устраняет влияние фазового сдвига измеряемого напряжения на точность измерения, Полезность предложения состоит в расширении температурного диапазона и повышении надеж" ности и точности прибора, что позволяет увеличить продолжительность работы прибора.

Формула изобретения

Автономный скважинный прибор для каротажа в процессе бурения, содержащий зондовую установку, генератор зондирующего тока прямоугольной формы, компенсационный измерительный блок, источник питания и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения в условиях повышенной температуры в скважине, он снабжен задающим генератором с частотой импульсов, в восемь и более раз превышающей частоту зондирующего тока, делителем частоты, дешифратором и нуль-органом,.при этом генератор задающей частоты связан с генератором зондирующего тока, который соединен с делителем частоты, а выходы последнего подключены к выходу генератора зондирующего тока, причем выходы задающего генератора и делителя частоты подключены к дешифратору, который соединен с нуль-органом, связанным с компенсационным измерительным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 215158, кл. Е 21 В 44/00, 1969 °

2. Молчанов А.A., Сираев A.Õ. Скважинные автономные измерительные системы с магнитной регистрацией. М., "Недра"., 1979, с. 116 (прототип).

881304

Составитель В.Варламов

Редактор И.Парфенова Техред М.Рейвес

Корректор M.лароши

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9903/52 Тираж б30

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5