Регистратор для записи кривых

Союз Советокиа Социалистические РеспуОлин,ЧПК 6 010Е 21 ЬУДК 550.839.002.54:622.243.54.022,54 (088.8) нор итет Комитет по де иаооретении и сткрыти при Совете Министров СССР(с, ин, Р. Ф. Чрйсова, гео Авторызобретения Эпштейн, В, М. Ба и Р. Ф. Горчакова овательский ииститразведки Л, И, Померанц, Г. И аявител сесоюзныи научно-исс РЕГИСТРАТОР ДЛЯ ЗАПИСИ КРИВЫХ ИСКРЕТНО ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ГАЗОВО КАРОТАЖЕ СКВАЖИНение относится к устройстции кривых измеряемых паоличе Данное изооретвам для регистрараметров.Автоматические газокаротажные станции регистрируют кривые изменения параметров, 5 измеряемых при газовом каротаже скважин, в функции времени. Затем оператору станции приходится вручную строить кривые, показывающие изменение этих параметров в функции глубины скважины, Это требует значи тельного времени, создает возможность субьективных ошибок и, главное, затрудняет использование зарегистрированных кривых для оперативной интерпретации данных газового каротака. Поэтому одной из важных задач, 15 возникающих при разработке автоматических газокаротажных станций, является задача регистрации всех параметров газового каротажа в функции глубин: в функции истинных глубин с учетом величины отставания (суммар ные газопоказания, интенсивность люминесценции, физические свойства бурового раствора и т, п.), для которых глубина забоя скважины, показываемая глубиномером станции в момент регистрации значения параметра, не 25 совпадает с глубиной, к которой это значение должно быть отнесено; в функции действующих глубин для параметров, связанных с режимом бурения скважины (скорость проходки, коэффициент разбавления, расход бурово го раствора и т. и.), для которых показания глубиномера в момент регистрации значения параметров совпадают с глубиной, к которой относится это значение параметра.Регистратор данной конструкции предназначен для регистрации в функции глубины кривых дискретно измеряемых параметров,Регистратор выполнен на базе общетехнического электронного самопишущего потенцнометра с приводом лентопротяжного механизма от электромагнитного шагового двигателя,Для регистрации нескольких параметров применяется многоточечный электронный самопишущий потенциометр, для регистрации одного параметра - одноточечный.Регистратор позволяет производить регистрацпо практически неограниченного к ства параметров в функции глубин, измеряемых дискретно через определенный шаг квантования по глубинам, что достигается благодаря наличию в нем:а) командного прибора, включаемого по сигналам действующих глубин и последовательно осуществляющего прн переходе с одной позиции на другую управление циклом работы датчиков, накапливающих информацию в течение шага квантования;б) механизма задержки печати, выполненного в виде реле времени с синхронным электродвигателем, фиксирующим на ленте, амплитудцое зцаценце параметра голько после обработки его пуль-органом потенциометра;в) обрятцои электромехаццческой связи, выполцешой ь Виде группы контактов ца собачке храповпкд, связанного тггой с мехдццзмом печати, ц обеспечивающей включение шдового Искателя только после срабатывания механизма пе ди потецццометря.Ня чертеже покзаид электрокцпсм 111 ическая схема ляццого регисгряторд в случае, когда одним регистрирующим прибором должна производиться регистрацПя в фуцкции г убип криВых Нескольких 17 р 1 хе рОВ изме" ряемых дискретно через определеццый шдг квацтования по глубине. Регистратор выполнен в виде мцо оточечцого электроццого самопишущего потец ццометра с пуль-органом обычного тица, балансирцым э.Сктродвигателем 1, перемещающим мцоготоцечцую каретку 2, лентопротяжным механизмом, выполненным на ведущем барабане 3, ось которого 4 связана через хрдповое устройство 6 и шестерни 6, 7 ц 8 с электромагццтным шаговым дшгятелем 9 ц мехяццзмом управлсшя печатью с усгройством для задержки механизма печати.Устройство дл 5 задержки мехяцпзпд печ 1- тц прцводцтся от сицхроццого электродвигателя 10 и включает ось 11, цд которой размещены: шестерня 12 с двухзубым храповцком 13, кулачком 14, собачкоц 15, прижатой к храповику 13 пружиной (пд чертеже це показана), кулачки 16, 17 и 18, траверса 19, ця которой укреплены вилка 20 и качалка 21 с роликом 22. Вилка 20 посажена ца оси 23. Вкгпочецие механизма задержки производится с помощью электромагнита 24 с флажком 26. На входе потенциометра рязмешец коммутатор 26.Для управления циклом измерепия и регистрации параметров регистратор снабжен командным приоором, собранным пя 1 цдговом искателе 2/, который В начале измерений с помощью кнопки 28 (или автоматически) устанавливается в исходное положецие, Для подачи импульса на шаговый искатель 27 вмомент печати применена систехя механической обратной связи, которая выполнена в виде контактов 29 ца собачке 30 храповика 31, связапцого тягой 32 с механизмом печати, Такал система обеспечивает очередное включение шагового искателя 27 только после срабатыгация механизма печати, Для облегчения привязки реГпстрирую 1 ых параетров к глуби 1 с и нанесения на ленту 33 меток глубин через выбранный шаг квантования по глубине в регистраторе имеется отметчик меток глубин 34. Для измепеция шага квантования по глубинам (Н.=0,25, 0.5 пли 1 я) служит переключатель 36, так как величина шага квантования по глубинам может быть различной, необходима пересчетцая схема, обеспечиваю 5 щая пересчет сигнала глубин в отцошецнн - .Н В ддцном регистраторе эта пересчетцяя сцстема представлена кулачком 36 с контактной группой 37.Устройство работает следующим образом.Допустим регистрируются в функции глуби 1 ы 1111 ряметры, сВязянныс с режимом бурепц 51 сквяжиш.1: время бурения одного метра сквя 1жццы Т= - , коэффициент рдзоавлеция Е, расход бурового раствора ца выходе скважц цы1 которые определяются дискрет 1 О дятчи 1 Ями, раоот 11 ющими по схеме някоплецпч информации за тот ке шаг квантования по глубице Н, через который производится регистрация измеряемых параметров, или 15 через какой-либо цостояццый шаг квантованияцо Времеци 7, который должен быть меньше мицимальпого времени Т бурения интервала Н Т,ЯТСТ,Для снятия показаний с такого датчика его надо предварительно вклю чить и после снятия показаний сбросить нануль и запустить ца следующий цикл измерения. В начале измерений автоматически илц с помощью кнопки 28 шаговый искатель 27 устанавливается в исходцое положение, В этом 25 положециц датчики для определения Т 5, Е цЯ,. включены и к нуль-органу потенциометрд через коммутатор 26 подключен датчик для определения Т,. При этом нуль-орган потецциометрд непрерывно отрабатывает значение 30 параметра.перемещая каретку 2.Прц получении сигнала действующих глубин через выбранный шяг квантования Н цгдговый искатель 27 переходит во второе поло 5 кение. При этом останавливается датчик, 35 сцределяющий Т 5, и срабатывает электромагнит 24, включающий через устройство для задержки механизм печати, с помощью которого каретка 2 Наносит ца ленту 33 амплитудное значение параметра Т, в ьчде точки сиц дексом 1, После нанесения ця ленту зцачеция Т механизм печати с помоцпяо тяги 32, собачки 30 и храповикд 31 переключает коммутатор 26, который подключает к пуль-органу потецциохетра датчик для определения па раметра Е. Одновременно с помощью контактной группы 29 ца собачке 30 подается импульс напряжения ца обмотку шагового искате.чя 27, который переходит в третье полокение. Б этом положении шагового искателя по дается команда на возврат в исходное положение датчика для определения Тподается команда ца остановку датчика для определеция Е ц через устройство для задержки (электромагци 24 остается включенным) механизм 55 печати с помощью каретки 2 наносит на лепту 33 амплцтудцое значение параметра Е в виде точки с индексом 2.После регистрации значешя Е коммутатор26 подключает к нуль-органу потенциометра 60 датчик для определения Я ,. ц с помощьюкоцтактцой группы 29 подает напряжение ца обмотку шагового искателя 27, переводя его в четвертое полокение, В этом положении шагового искателя подаются команды, по кото рым датчик для определения Т, начинает цогый цикл счета, датчик величины Е возвращается в исходное положение, а значение параметра Я , срабатывается нуль-органом потенциометра и фиксируется на ленте 33 в виде точки с индексом 3, После регистрации Я, коммутатор 26 устанавливается в исходное положение, снова подключая к иуль-органу потеициомстра датчик для определения Т и с помощью контактной группы 29 подается импульс напряжения для перевода шагового искателя в пятое положение,В этом положении шагового искателя производится включение датчика для определения Е на новый цикл счета и возвращение в исходное положение датчика для определения Я, Дальнейшее передвижение шагового искателя 27 производится автоматически до прихода в исходное положение датчика при определении. При перемещении искателя в последующие положения происходит подача импульсов на электромагнитный шаговый двигатель 9, при 1 саждом срабатывании которого лента 33 протягивается на определенную длину (например, при масштабе глубин 1:200 и минимальном шаге квантования Н = 0,25 м на 1,25 мл). С помощью переключателя 35 учитывается величина применяемого шага квантования Н., Например, при масштабе глубин 1: 200 и Н= 0,25 л иа шаговый двигатель 9 подается один импульс и лента перемещается на 1,25 лл 1, при Н = 0,5 л или 1 л соответственно подается 2 или 4 импульса и лента перемещается на 2,5 или 5 лм. Таким образом за один цикл регистрации производится последовательное нанесение ца неподвижную ленту всех амплитудных значений измеряемых параметров и перемещение ленты ца длину 1,., величина которой зависит от шага квантования по глубинам Н и масштаба глубин.ьУстройство для задержки механизма печати работает следующим образом.Устройство приводится в действие от синхронного электродвигателя 10. В результате сцепления шестерни 12 с осью 11 через зуб храповика 13 и собачки 15 ось 11 связана с синхронным электродвигателем 10. В этом случае кулачки 16 и 17 вращаются, обеспечивая печатание точек кареткой 2 на ленте 33, переключение коммутатора 26 и поворот цифрового барабана каретки 2. Включение механизма задержки производится с помощью электромагнита 24 с флажком 25 следующим образом.Кулачок 18, жестко связанный с шестерней 12, и кулачок 14, вращаясь, сообщают качательцое движение траверсе 19, прижатой пружиной к кулачкам 14 и 18. Кулачок 14 передает траверсе за один оборот одно качательное движение, а кулачок 18 - два. При вращении обоих кулачков движение траверсы 19 определяется профилем кулачка 14, поэтому траверса совершает только одно качательное движение за один оборот оси 11. Траверса 19 периодически поднимает вилку 20. Выступ вил 5 10 15 20 г 30 35 40 45 50 55 60 65 ки задевает зд флажок 25 и поворачивает гилку 20 относительно се оси 23 иа некоторый угол.При опускашш трдверсы 19 вместе с вилкой 20 Одновременно опускается вниз и кд 1;1,и 21, ро,ик 22 которой ссо:1 зи ио 15 О- стош 1 ку собачки 15, стремясь повернуть качалку вокруг сс оси. Поскольку и это время 1 илкд 20 повернута и се прорези ие иаодятся против полуосей качалки 21, то качалка упирдстс 51 своими полуосями и торцы Ви,ки 20. Поэтому качалка 21, це имея возможности повернуться вокруг своей оси 23, роликом 22 ца 5 кмет иа хвостовик собачки 15, отожмет ее От хрдповика 13 и тем самым нарушит сцепление рапового меаиизма. Зто приводит к прекрдщсцию вращения оси 11 и кулачков 16 и 7. Однако движение траверсы 19 ие прекращается, так как кулачок 18, связа.шый с шестерней 12, продолжает вращаться, Траверса 19 продолжает опускаться, ударяясь срезом вилки 20 по специальному упору, вследствие чего вилка 20 занимает исходное полокение и се прорези оказываются снова против полуосей качалки 21,Незадолго до того, как зуб храповика вновь подойдст к собачке 15, траверса 19 совершит очередное колебдтельное движение и выступ вилки 20 коснется флажка 25 электромагнита 24. Если в это время флажок 25 будет отодвинут электромагнитом 24, то вилка 20 останется в горизонтальном положении. При опускании траверсы 19 полуоси качалки 21 будут свободно входить в прорези вилки 20 и ролик 22 це отожмет собачку 15 от зуба храповикд 13, так как качалка 21 имеет возмо 5 сиость поворота вокруг своей оси. Ось 11 сио 1 гд цдчиет врдиьдться с кулачками 16 и 17, которые обеспечат перемещение печатающей каретки 2 для нанесения точки иа ленту и с помощью тяги 32 и храпового устройства 30 - 31 переключение коммутатора 26. Так как кулачок 18, благодаря своему профилю, сообщает траверсе 19 два качательных движения зд один оборот, то с момента остановки оси 11 траверса цдчцет качаться с удвоенной частотой, осуществляя через сджпяе полуоборота оси 11 проверку наличия команды ца осуществление цикла регистрации параметра - отвода электромагнитом 24 фла 1 с 1 сд 25.С помощью такого устройства можно обеспечить любую задержку включения печатавшей каретки посче получения команды на осуществление цикла регистрации. Время задержки определяется передаточным отношецием шестеренчатой передачи между синхроци.м электродвигателем 10 и осью 11. Нанесение меток глубин через каждые 5 5 ц углубления скважины осуществляется следующим образом, Храповое устройство 5 при повороте иа один зуб перемещает ленту ца длину 1 соответствующую 0,25 л скважины и ыбраи 1 гом масштабе глубин. Контактная группа 37 срабатывает при повороте раповика 5 иа 20 зубьев, Контактная группа 37включает отметчик 34, который и обеспечивает нанесение на ленту 33 меток глубин через каждые 5 л углубления скважины,При необходимости дискретной регистрации только одного параметра в функции истинных глубин предлагаемый регистратор выполняется в виде одноточечного электронного потенциометра с командным прибором и шаговым электромагнитным приводом лентопротяжного механизма, в котором вместо механизма печати применена каретка с пером. Коммутатор и механическая связь в этом случае отсутст. вуют, а устройство для задержки печати вы. полняет только функцию включения привода лентопротяжного механизма после отработки амплитудного значения регистрируемого па. раметра, Таким образом регистратор предла. гаемой конструкции обеспечивает возмож. ность дискретной регистрации нескольких ди. скретно измеряемых параметров, управление циклом регистрации и измерения этих пара. метров, возможность дискретной регистрации нескольких непрерывно измеряемых параметров и возможность дискретной регистрации одного непрерывно измеряемого параметра. Предмет изобретения 1. Регистратор для записи кривых дискретно измеряемых параметров при газовом каротаже скважин, включающий многоточечный либо одноточечный электронный самопишущий потенциометр с приводом лентопротяжного механизма от электромагнитного шагового двигателя, отличсиощийся тем, что, с целью 5регистрации нескольких величин, измеряемых непрерывно или с заданным шагом квантования по глубине, управления циклом работы датчиков, накапливающих информацию в те.чение этого шага квантования и протяжки ленты на длину, определяемую шагом кван.тования по глубине, он снабжен командным прибором, выполненным, например, на шаго вом искателе с переключателем шага кванто.вания по глубине, и механизмом задержки пе.чати, выполненным в виде электромеханического реле времени с синхронным электродви гателем, фиксирующим на ленте амплитудноезначение параметра после отработки его нуль-органом потенциометра. 2. Регистратор по п. 1, отличвощийся тем,что, с целью включения командного прибора только после срабатывания механизма печати, он снабжен обратной электромеханической связью, выполненной в виде группы контактов 30 на собачке храповика, связанного тягой с механизмом печати.