Устройство для измерения градиента температуры по стволу скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 50 4 Е 21 В 47 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Производственное геологическое объединение по геофизическим работам Узбек- геофизика(56) Яковлев Б. А. Решение задач нефтяной геологии методами термометрии. М.: Недра, 1979, с. 77 - 78.Патент США3410136, 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, отличиюи 1 ееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены сельсин-датчик со схемой формирования шага квантования, восемь ключей, четыре КЯ-триггера, три счетных триггераЯО 1255711 А 1 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 КЬ-триггеров, причем входы указанных счетных триггеров соединены с выходом первого КЯ-триггера, вход которого соединен с выходом ключа, управляемого формирователем прямоугольных импульсов и третьим КЬ-триггером, соединенным со схемой формирования шага квантования, при этом выход указанного ключа соединен с первым счетчиком-делителем, выход которого соединен с вторым КЬ-триггером и с входом второго счетчика-делителя, а выход последнего подключен к управляющему входу цифроаналогового преобразователя и установочному входу четвертого КЯ-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 КЯ-триггером.дТградиенту ьй35Сигнал 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 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 редной точке скважины. С ключа 5 прямоугольные импульсы посзупают на К 8-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, К 8-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 Й, то разность температур в смежных точках замера будет пропорциональна 10 5 20 25 30 устанавливается в единичное состояние и дает разрешающий потенциал на один из входов ключа 3, на втором входе которогоуже имеется разрешающий потенциал отКЬ-триггера 11, установленного в единицу импульсом Сброс. Поэтому импульсы отвысокочастотного 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 суммирующий или вычитаюший 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 М импульсов (например: 1000 импульсов), поступающих от скважинного датчикатемпературы, на его выходе появляется импульс, который перебрасывает К 8-триггер 1 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 скважин- ного датчика 1, т.е. абсолютной температуре в данной точке скважины. Во втором счетчике, информация на которой подавалась на вь 1 читающий 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, фоторегистратором каротажной станции. Одновременно импульс делителя 21 перебрасывает КЬ-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 К 5-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 КЬ-триг/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 - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4геров для подготовки устройства к следуюгцему 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 не- посредство градиент в скважине и поТ 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.