Автономное устройство передачи данных о температуре и давлении в скважине

 

Союз Советских

Соцнапнстнчесинк республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29 ° 12. 80 (2! ) 3227572/22-0 3 с присоединением заявки № (23) П рнорнтет

Опубликовано 30.06. 82. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30 .06 . 82 (51)М. Кл.

Е 21 В 47/12

1ввударстеелыл комитет

СССР вв делан нмбретеник и юткрыткй (53) УДК 550 ° 839 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И.Колесов, Ю.А,Савиных, В.P.Öèáóëüñêè

БЩ,УЩТЩ

Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) АВТОНОМНОЕ УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

О ТЕМПЕРАТУРЕ И ДАВЛЕНИИ В СКВАЖИНЕ ность fl 1.

Изобретение относится к разведке и разработке нефтяных или газовых месторождений и предназначено для передачи информации из забоя при бурении разведочных и опорно-техноло" гических нефтяных или газовых скважин и при освоении.

Известно устройство для передачи информации из скважины на поверхТакже известно автономное устройство передачи данных о температуре и давлении в скважине, включающее синхронизируемый тактовый генератор, генератор несущей частоты, датчики давления и температуры, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига, прерыватель, усилитель и акустический излучатель, причем выходы датчиков соединены с входом коммутаторов, выход синхронизируемого TdKT<)B<>f генератора соединен со вт рым входом региствл сдвига, а выход генератора несущей— со вторым входом прерывателя 2).

Недостатком устройства является небольшая дальность передачи без использования ретрансляции, Цель изобретения — увеличение дальности передачи без ретрансляции.

Поставленная цель достигается .тем, что устройство снабжено последовательно соединенными программным

1О блоком, формирователем ударного импульса и динамическим виброгасителем, при этом второй выход программного устройства подключен ко входу

15 синхронизируемого тактового генератора, а третий выход - ко второму входу усилителя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема автономного устройства тп передачи данных о температуре и давлении в работающей нефтяной или газовой скважине, на фиг. 2-7графики последовательнос1и импульсов в зависимости от времени.

939748

Формула изобретения

Устройство содержит программныи блок 1, формирователь 2 ударного импульса, динамический виброгаситель 3, колонну 4, датчики температуры 5 и давления 6, коммутатор 7, аналого-цифровой преобразователь 8, регистр 9, тактовый генератор 10, прерыватель 11, генератор 12 и усилитель 13.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу программного блока 1 в момент С, формирователь 2 ударного импульса формирует импульс тока 35 (фиг.2), который преобразуется динамическим виброгасителем 2 ударного действия (выполненным в виде электромагнитного ударного устройства) в ударную волну, распространяющуюся р0 по колонне 4. С ее помощью осуществляется локальное виброгашение. Обра" зовавшаяся зона виброгашения характеризуется малым уровнем шумов, заполняется высокочастотным сигналом. представляющим собой две кодовых последовательности радиоимпульсов разделенных защитным промежутком (фиг.6) .

С датчиков температуры 5 и давления 6 в аналоговой форме снимаются сигналы в виде напряжения, однозначно связанные с измеряемой температурой и давлением в затрубном пространстве. Посредством коммутатора 7

35 они поочередно подаются на аналогоцифровой преобразователь 8, который преобразует эти напряжения, например, в восьмиразрядный двоичный код.

Ю

Оба кодовых восьмиразрядных слова, первое из которых соответствует температуре, а второе давлению, переписываются в регистр 9 сдвига. По сигналу со второго выхода программного устройства в момент tg (фиг.3)

45 синхронизируемый тактовый генератор

10 формирует пакет, состоящий из 9 тактовых импульсов (8 информационных разрядов, 1 проверочный), (фиг.4).

На интервале от С до t4 и в регист50 ре 9 сдвига выводится бинарная кодовая последовательность (фиг.5), соответствующая значению температуры, и поступает на прерыватель 11. На каждую логическую единицу прерыватель 11 формирует радиоимпульс длительностью 0,5 длительности такта (фиг.6), 4

На второй вход прерывателя 11 с генератора 12 поступает напряжение несущей частоты. Сформированный прерывателем сигнал усиливается усилителем 13 и подается на излучатель

14, который преобразует электрический сигнал в упругие колебания, распространяющиеся по колонне 4.

В момент 1 7 14 со второго выхода программного блока снова подается импульс запуска на синхронизируемый генератор 10 (фиг.3), который снова формирует тактовую последовательность, состоящую из девяти импульсов (фиг.4). С ее помощью из регистра 9 выводится кодовое седло, соответствующее значению давления (фиг.5). Как и предыдущее кодовое слово, оно подается на прерыватель

ll, который формирует новую последовательность радиоимпульсов, (фиг.6), далее она усиливается и излучается излучател м 14.

С целью экономии питания и устранения паразитных излучений с выхода

3 программного блока 1 на усилитель

13 по второму входу подается управляющее напряжение, запирающее усилитель в паузах, например, на интервалах t< — t>, 1, — t< (фиг.7).

В момент t 9 начинается новый цикл работы устройства, т.е. с первого выхода программного устройства на формирователь 2 ударного импульса подается импульс (фиг.2), приводящий в движение динамический преобразователь и т,д.

Предлагаемое устройство дает существенный экономический эффект за счет исключения ретрансляторов из канала передачи данных. Для глубокого разведочного и кустового наклонно"направленного бурения, что характерно для Западной Сибири, количество ретрансляторов на одну скважину достигает 5-6 штук. Для одного куста - от 15 до 50 штук, Автономное устройство передачи данных о температуре и давлении в скважине, включающее синхронизируемый тактовый генератор, генератор несущей частоты, датчик давления и температуры, коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, регисqp

Ч39748 6 телем ударного импульса и динамичес" ким виброгасителем, при этом второР выход программного устройства под" ключен к входу синхронизируемого

5 тактового генератора, а третий выход - к второму входу усилителя. сдвига, прерыватель, усилитель и акустический излучатель, причем выходы датчиков соединены с входом коммутатора, выход синхронизируемого тактового генератора соединен с вторым входом регистра сдвига, а выход генератора несущей частоты — с вторым входом прерывателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения дальности передачи без использования ретрансляции, оно снабжено последовательно соединенными программным блоком, формироваИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе О 1, Авторское свидетельство СССР

N 757697, кл. E 21 8 47/12, 1978.

2. Патент Франции и 2376288, кл. Е 21 В 47/12, 1977.

939748

Составитель В, Булыгин

Техред А. Бабинец Корректор Е. Рошко

Редактор А.Власенко

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

Заказ 4624/50 Тираж 623 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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