Устройство для измерения глубины скважины

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕИЛЬСТВУ Сеэ СоветскикСоциалистическихРеспублик 111791960(51)М, Кл,з с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Е 21 В 47/04 1 осударственный комитет СССР но делан изобретений и открытиЯОпубликовано 301280.Бюллетень Йо 48 Дата опубликования описания 30, 12. 80 Н. А. Р, Рагимов, Ю. А, Саркисов, Н. Н. Сохранов и П. Ф. Фролов(72) Авторы изобретения Азербайджанский институт нефти и химииим. М. Азизбекова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫСКВАЖИНЫ Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, в частности к устройствам для измерения глубины нахождения скважинного снаряда, например при каротаже.5Известно устройство для измерения глубины при каротаже, содержащее электромеханические и электронные счетчи" ки импульсов, осуществляющие счет импульсов квантования по глубине, вы рабатываемых датчиком импульсов квантования, связанным с мерным роликом 1 . Устройство содержит блок считывания магнитных меток (последние наносятся на кабель через 10-20 м и 5 служат дополнительным источником информации о глубине нахождения скважин- ного снаряда), двоично-десятичный реверсивный счетчик и блок коррекции. Блок коррекции осуществляет прием магнитной метки с кабеля и исправляет показания счетчика, которые могут отличаться от истинной глубины из-за проскальзывания кабеля относительно мерного ролика, несоответствия диаметра 25 кабеля диаметру канавки в мерном ролике и прочих мешающих факторов путем установки нуля или девяти в двух младших декадах счетчика в зависимости от направления движения снаряда. 30 Недостатком данного устройства является отсутствие защиты от ложных меток, а также не учитывается поправка на начальную глубину Зо, равную расстоянию от измерительной точки снаряда до ближайшей метки на кабеле. В результате глубина в счетчике не соответствует истинному положению измерительной точки снаряда.Известно также серийное устройство, в состав которого входит измеритель глубины 2. Последний содержит основной двоично-десятичный счетчик для измерения глубины, счетчик коррекции и счетчик слежения за коррекцией.Это устройство обладает рядом недостатков: нет защиты от ложных меток, приводящих к сбоям основного счетчика; за один метр до прихода кабельной метки основной счетчик глу.бины останавливается, и работают счетчики коррекции и слежения за коррекцией, на этом участке полная инфор" мация о глубине отсутствует, что является большим неудобством для оператора; наличие нескольких .взаимосвязанных счетчиков снижает общую надежность устройстват отсутствует поправка на Йр.Известно также устройство измерения глубины скважин, в которое для повышения точности привязки промыслово-геофизической информации к глубинам залегания пластов введены так же регистр коррекции и дешифратор, выходы которого через переключатель и схемы И, ИЛИ соединены с управляющиМи входами триггера, разрешающего йрохождение корректирующего импульса с датчика магнитных меток глубины в отрезки времени, соответствующие наиболее вероятному их появлению. Выходы первых двух (младших) декад счетчика связаны с входами дешифратора, Перед началом спуско-подъемной операции в регистре коррекции и переклю чателе дешифратораустананливается значение Начальной глубины,3, равное расстоянию от измерительной точки глубинного снаряда до ближайШей метки. При этом жестко связанные вза имно смещенные контакты переключателя подключают к триггеру шины дешифратора, соответствующие 2 б + И д , где И - некоторое число шагов квантования д, равное половине желаемой ширины ворот, обычно И = 5 при д = 0,1 м. При спуске или подъеме импульсы с выходов дешифратора в окрестности каждой метки снимаются дважды - эа и Й до ожидаемого прихода метки и через ИД после, устанавливая и сбрасывая триггер. Выходной сигнал триггера формирует временные ворота, в течение которых метка может быть принята для проведения коррекции показаний счетчика. Собственно коррекция заключает- д 5 ся в занесении по сигналу метки в две младшие декады счетчика значения УО./ набранного в регистре коррекции 13).Недостатком известного .устройстваявляется возрастание затрат на сборудование при повышении точности задания , В известном устройстве сигналы на выходах дешифратора, управляющие триггером, формируются через каждые 0,5 м, а значит временные ворота 45 могут 5 ыть открыты и закрыты толькона глубинах, кратных 0,5 м. Но тогдавеличина поправки на 2 о должна также быгь кратной 0,5 м с тем, чтобымсмент наиболее вероятного появления 50корректирующей метки приходился насередину ворот. Величина 2 о, однако,определяется объективными факторами(конструкцией глубинного снаряда),известна с большой точностью (до0,01 м) и, как правило, не кратна,0,5 м. Тогда для обеспечения точнойпривязки число градаций глубины навыходах дешифратора должно соответствовать числу возможных градаций ,7 ц . Следовательно, при задании Ео 60с точностью 0,5 м достаточно иметь 20выходон дешифратора и положений переключателя, при точности 0,1 м - 100выходов дешифратора и положений переключателя и т.д., т.е. повышение 45 точности задания 2 о влечет допол,нительные затраты на оборудование,а также снижение надежности ввиду наличия многопоэиционного переключателя. В некоторых случаях необходимо изменять ширину временных ворот, например увеличить при неточной разметке кабеля или большой погрешности датчика квантования либо уменьшить при высоком качестве последних.В известном устройстве такая опеация не предусмотрена и связана с ольшими неудобстнами ввиду необходимости сложных коммутаций.Целью изобретения является создание измерителя глубины, объем оборудования, надежность и функциональные возможности которого не зависят от точности задания Уо.Поставленная цель достигается тем, что в устройство ввеДены сумматор, узел задания первого слагаемого, схема сравнения и счетчик ворот, первый вход сумматора подключен к выходу узла эадания первого слагаемого, входы которого связаны с шинами прямого и обратного счета, второй вход сумматора подключен к выходу регистра коррекции, а выход сумматора - к схеме сравнения, второй вход которой сое- динен с выходами корректируемых разрядов дноично-десятичного счетчика, а выход схемы сравнения подключен к первому входу триггера и входу блокировки счетчика, счетный вход которого связан с выходом датчика импульсов квантования по глубине, а выход подключен ко второму входу триггера,Измерение ширины ворот достигается тем, что узел задания первого слагаемого и счетчик ворот выполнены перестраиваемыми, причем цепи установки первого слагаемого и изменения коэффициента пересчета связаны.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство состоит из дноично-десятичного счетчика 1 со схемой записи кода. Схемы записи кода корректируемых декад счетчика 1 (например, Д,. и Д)подключены к ныходам регистра коррекции 2. Счетный вход счетчика 1 подключен к выходу датчика 3 импульсов квантования по глубине. Выходы узла определения направления движения кабеля 4 подключены к шинам напранления счета в двоично-.десятичном счет 1 чике и узлу задания первого слагаемо,го 5, выход которого связан с первым входом сумматора б, второй вход последнего подключен к выходу регистра коррекции 2, а выход - к схеме сравнения 7, причем второй вход последней соединен с выходом первых двух декад ,счетчика 1 (Д и Д) . Выход схемы сравнения связан одновременно с входом блокировки счетчик зоны приема меток 8 и первым входом триггера 9,выход которого соединен с одним изнхо 791960дов схемы И 10,второй вход последней подключен к выходу датчика корректирующих меток 11,а выход - к входу управления коррекцией регистра 2.При необходимости изменения ширины ворот узел задания первого слагаемого 5 и счетчик ширины ворот выполняются перестраиваемыми,причем цепи перестройки связаны, например, механически.Устройство работает следующим образом.При спуске (подъеме) снаряда с датчика 3 на счетчик 1 поступают импульсы квантования по глубине, обес-печивающие ее подсчет,и шифрацию. В зависимости от направлення движе.ия, бпределяемого узлом 4, задается с 1 э помощью узла 5 первое слагаемое, представляющее собой код числа -И при спуске или +И при подъеме, где И - половина желаемой ширины ворот в числе шагов квантования, например 5. Вторым слагаемым является код начальной глубины ., снимаемый с регистра коррекции 2. Оба слагаемых подаются на вход сумматора 6, на выходе которого получается число 2 о"И при спуске и 2+) при подъеме,определяющее грани-цу открывания временных ворот. Данное число сравнивается с текущей глубиной на младших декадах счетчика 1 (так как коррекция производится только в пределах младших декад), на схеме 30 сравнения 7, при срабатывании последней импульс устанавливает триггер 9 в единичное: состояние, разрешая прохождение сигнала метки глубины, через схему И 10 и снимая блокировку 35 счетчика зоны приема. меток 8, коэффициент пересчета которого равен 2 И, т.е. ширине ворот. Прошедший через открытую схему И 10, импульс с датчика корректирующих меток 11 производит коррекцию показаний счетчика. глубины 1,. По заполнении счетчика 8 импульсами с.датчика 3 происходит возврат триггера 9 в исходное состояние,и схема И 10 закрывается.Для изменения ширины ворот узел 4 задания первого слагаемого 5 выполняется таким образом, чтобы имелась воэможность задания (например, с помощью переключаемого шифратора) нескольких слагаемых, счетчик 8 выполняется перестраиваемым и цепи перестройки связываются так, чтобы числу,ь, заданному узлом 5, соответствовал коэффициент пересчета, равный 2 И.В предлагаемом устройстве затраты 5 на оборудование практически не зависят (или очень слабо зависят) от точности задания 2 и измерения глубины. Действительно, восьмиразрядные сумматор и схема сравнения (на две декады) обеспечивают задание 2 о с точностью до 0,1 м при той же точности измерения глубины. Увеличение точности в 10 раэ (до 0,01 м) влечет за собой добавление лишь одного десятичного разряда сумматора и схемы сравнения, в то время как в прототипе в аналогичных условиях требуется десятикратное увеличение числа выходов дешифратора и переключателя.Основные узлы предлагаемого устройства (сумматор, схема, сравнения, счетчик) хорошо поддаются интеграци являются универсальными и легко перестраиваются, обуславливая тем самым удобства использования в цифро" вых программируемых системах регистрации и обработки геофизических исследований.Формула изобретенияУстройство для измерения глубиныскважины, содержащее счетчик, регистркоррекции, датчик импульсов квантова"ния по глубине, триггер, датчик корректирующих меток, схемы И и ИЛИ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности работы,оно снабжено узлом задания первогослагаемого, сумматором, схемой сравнения и счетчиком зоны приема метоки узлом направления движения, приэтом вход счетчика подключен к, выходу датчика импульсов.квантованияпо глубине, а узел направления движения кабеля подключен к счетчику ик входу узла задания первого слагаемого, выход которого,связан с первым входом сумматора, а второй входлоследнего подключен и выходу регистра коррекции, а выход сумматора - ксхеме сравнения, причем второй еевход соединен с выходами первых двухдекад счетчика, при этом выход схемысравнения связан с входом счетчикаэоны приема меток и первым входомтриггера, выход которого соединен содним из входов схемы И, второй еевход подключен к выходу датчика корректирующих меток, а выход схемыИ - к входу регистра коррекции.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 392233, кл. Е 21 В 47/00, 27.07.73.2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации Устройство управ-ления ФО 19. Кишинев, завод фВиброприборф, 1977.3. Авторское свидетельство СССРВ 512284, кл, Е 21 В 47/00, 30.04.76.,ктор Д. к филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9435/34ВНИИПИпо д113035 Тираж 626 осударственного комитет елам изобретений н откры Москва, Ж"35, Раушская