Устройство для одновременного измерения нескольких параметров при каротаже скважин

Союз Советских Социалистических Республик.11,1963 ( аяв с присоединением заяв 21 Ь риоритетпубликовано 21.17.1966ата опубликования опи Комитет по деламизобретений и открытипри Совете МинистровСССР юллетень10 ДК 550 822 2(088.8) ния 15 Х 11,196 АвторизобретенЗаявитель А, Г. Бармин УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗМЕРЕНЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ КАРОТАЖЕ СКВАЖ Н Известны устройства для передачи информации при каротаже с частотным разделением каналов и частотной модуляцией с детектированием модулирующего напряжения,Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем в качестве модулятора применен фантастронный генератор, управляемый напряжением переменного тока низкой частоты, являющегося измеряемым сигналом.Это позволяет повысить точность требуемых измерений.На чертеже показана блок-схема предложенного устройства,Питание схемы скважинной части телесистемы и зондового устройства осуществляется от генератора 1 переменного тока с частотой Р. Ток 1,от генератора 1, пройдя разделительный конденсатор 2 и дроссель д по центральной жиле кабеля поступает через дроссель 4 на силовой трансформатор б и далее на токовый электрод А зонда.Реактивные сопротивления дросселей 3 и 4 и конденсатора 2 малы для переменного тока с частотой Р, При необходимости между силовым трансформатором и токовым электродом А включается измерительный мостик реостатного датчика б, например для измерения температуры в скважине или диаметра скважины.Для записи кривой потенциала собственной поляризации пород создается цепь постоянного тока, При этом замеряется разность потенциалов ПС между электродом А и электродом 7 на поверхности. Цепь постоянного тока 5 отделяется от остальных цепей с помощьюконденсаторов 8, 2 и 9. Заграждающий фильтр 10 не пропускает питающее напряжение с частотой Р на вход канала ПС.Вместе с измерением потенциалов собствен ной поляризации пород телесистема позволяет одновременно регистрировать несколько других изучаемых глубинных параметров.Для каждой измеряемой величины создается частотный канал с частотной модуляцией не сущей частоты, т. е, используется частотноеразделение каналов,На вход каждого из каналов подается переменное напряжение частоты Р с соответствующего датчика (с измерительных электро дов каротажного зонда, реостатного датчикатемпературы и т. п.).Назначение отдельных функциональных узлов телесистемы можно рассмотреть на примере работы одного канала.25 Измеряемая разность потенциалов междуэлектродами МУ усиливается усилителем и управляет частотой генератора 11. Частота , переменного напряжения на его выходе изменяется в соответствии с изменением изме ряемого напряжения, т, е. осуществляется ча40 45 стотная модуляция несущей частоты , Несущие частоты каждого из каналов смешиваются на сопротивлении 12, усиливаются обще- канальным усилителем и через конденсатор 8 подаются на центральную жилу кабеля. Несущие частоты должны в несколько раз превышать частоту Р тока питания, иначе возникнут трудности при их разделении.Дроссели 3 и 4 осуществляют высокочастогную обработку линии связи.На поверхности высокочастотное информационное напряжение первого канала через фильтр И подается на вход частотного детектора 14. Фильтр 13 пропускает полосу частот первого канала с центральной частотой ,.На выходе частотного детектора получается переменное напряжение с частотой Р и амплитудой, соответствующей амплитуде измеряемого напряжения, Выделенное детектором напряжение усиливается усилителем 15 и выпрямляется фазочувствительным выпрямителем 1 б. Выходное напряжение фазочувствительного выпрямителя 1 б подается на регистрирующее устройство 17 первого канала и записывается на диаграмме в определенном масштабе измеряемого параметра.Управляющее напряжение на фазочувствительный выпрямитель 1 б получают от узла 18, позволяющего регулировать фазу управляющего напряжения.Опорную фазу можно также передавать и из глубинного прибора, введя для этого вспомогательный канал, который одновременно позволит контролировать тел есистему по стандартсигналу.Аналогично работают и все остальные каналы, включая канал с реостатным датчиком.Силовой трансформатор б и выпрямитель 19 служат для питания накальных и анодных цепей схемы глубинного прибора.Повышение точности измерений в предложенном устройстве достигается исключением влияния изменения тока питания глубинного прибора на результаты измерений.Известно, что частота релаксационных колебаний самовозбуждающегося фантастронного генератора не изменяется при одновременном 5 10 15 20 25 30 35 изменении в значительных пределах управляющего напряжения, подаваемого на управляющую сетку лампы, и напряжения анодного питания, 4При использовании такого генератора (11) его передаточная характеристика не будет изменяться при изменении тока питания глубинной части телесистемы,В предложенном устройстве частотная модуляция несущей частотыосуществляется переменным напряжением с частотой Р(Р( ) снимаемым с измерительных электродов зонда. Амплитуда этого модулирующего напряжения определяется значением измеряемого параметра.Вследствие двухполярной модуляции несущей частотыпреодолены трудности передачи нулевого показания, В самом деле, при отсутствии модулирующего напряжения с частотой Р выход телесистемы равен нулю независимо от нестабильности несущей частотыгенератора частотного модулятора или нестабильности других функциональныхузлов. Постоянная составляющая сигнала выделяется только самым последним функциональным узлом - фазочувствительным выпрямителем, а схема фазочувствительного выпрямителя, собранного по ключевой схеме, обладает ничтожным дройфом нуля,Благодаря вышеуказанному описываемое устройство имеет сравнительно высокий динамический диапазон (порядка 1000), что позволяет регистрировать измеряемый параметр одновременно в трех масштабах. Предмет изобретения Устройство для одновременного измерения нескольких параметров при каротаже скважин на одножильном кабеле, содержащее модулятор несущих частот, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве модулятора применен фантастронный генератор, управляемый напряжением переменного тока низкой частоты, являющегося измеряемым сигналом,181571 Составитель И. ТитоваИ. Нечай Техред Г. Е, Петровская Корректор: Г. Е. Опарин Редак Типография, пр. Сапунова,аказ 1630/3 Тираж 750 Формат бум. 60 Х 90/з Объ ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий пр Москва, Центр, пр. Серова, д. 40,3 изд. л. Подписное овете Министров СССР