Устройство записи-воспроизведениягеофизической информации

О П И С А Н И В805237ИЗОВРИТЕНИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.02.81, Бюллетень,% 6 до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25.02,81 еофизики ИЯ(54) УСТРОЙСТВО. ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИ 1 2Изобретение относится к геофизической ровую следящую систему, содержащую реаппаратуре, предназначенной для исследова- дуктор, электродвигатель, реверснвный счетния скважин, а более конкретно к устройст- чик, преобразователь код-аналог, датчик вам записи-воспроизведения геофизической . опорных импульсов и датчик ответцых иминформации в аналоговой форме,,пульсов, закрепленный на редукторе элект.- Известно .устройство регистрации гео- е родвнгателя, В этом устройстве синхронифизнческой информации, в котором запись зация скорости подъема скважинного приведется в функции глубины, т. е. синхронно бора и скорости перемещения фотоматериасо скоростью подъема скважинного прибора, ла осуществляется с помощью указанной а синхронизация скорости перемещений следящей системы, причем датчиком скоросфотоматериала и скорости подъема сква-. ти является датчикопорных импульсов, фожинного прибора осуществляется с помощь 1 ты торегистратор может быть использован присельсин-пары (1). воспроизведении каротажных кривых в функОднако, при увеличении ширины фотоции глубины с устройств магнитной записиФЪ бумаги необходимо уваачение мощностей Устройство обладает существенными не. двигате".ня,:и стандартные сельсины оказыва- достатками,ются маломощными, в 1 озможны пробукси-Цифровая следящая система нереверровки сельсина и бумаги. Кроме того, прц сивная, т, е. обладает односторонним дейисследовании скважин комплексными мето-, станем, поэтому фоторегистратор имеет воздами требуется обеспечение многоканальноВ.,можность работать только по принципу широкоформатной записи геофизической вперед, При провЕдении, каротажных раинформации двумя и более фоторегистра; бот на скважине часто возникает необхоторами, а в этом случае стандартные мало-. 33 димость повторных исследований интересую мощные сельсины совершенно непригодны, щих интервалов глубин, причем кривыеНаиболее близким к предлагаемому яв каротажных исследований должны быть ляется каротажный фоторегистратор, содер точно привязаны но глубине, что с помощью .жащий лентопротяжный механизм и циф, известного,фоторегистратора выполнитьЙевозможно, так как даже при н: ичицсчетчика оборотов, механически связ .нногос редуктором, следящая система оказывается полностью неработоспособноц при спуске; скважинного прибора.Кроме того, импульсная следящая систем а в комплексе с устройством магнитнойзц циси имеет низкую помехоустойчивость.Например, при случайных пропусках опорных импульсов, поступающих с датчикаопорных импульсов или с магнитной ленты,а .также при появлении импульсных помехразличного происхождения в реверсивномсчетчике накапливается ошибка, приводящая к ускорению или замедлению вращенияэлектродвигателя и, следовательно, к сбоямсинхронизации. В результате возцикаютнакапливающиеся с глубиной скважиныпогрешности при интерпретации геофизических материалов, особенно выполненныхв крупном масштабе глубин, например материалов исследования скважин многоканальной аппаратурой пластового наклоцомера,Цель изобретения - увеличение функциональных возможностей устройства записи-воспроизведения геофизической игформации при работе в комплексе с вычислительными, считыва 1 ощил 4 и устройствами иустройствами магнитной записи.Указанная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее лентопротяжныймеханизм, связанный через редуктор с электрическим двигателем, усилители, источникпитания геофизической агшаратуры, введеныдва преобразователя угол-фаза, устройствомагнитной записи, фильтр опорного напряжения и фазовый детектор, и все элементысоединеньг таким образомчто образуютфазовую следящую систему, работаюгцуюв режимах магнитной записи-воснроизведения и прямой аналоговой записи геофизической информации в функции глубины.Сицхроцизация записи-воспроизведения по глубине осуществляется сравнением ца фазовом детекторе фаз синусоидальцого опорного сигнала, полученного непосредственно от источника питлция переменного тока или с выхода одного из информационных каналов устройства магнитной записи, и синусоидального сигнала с бегущей . (нЕпрерывцо перемещающейся при подьеме или спуске скважиццого прибора) фазой, полученного с выхода, первого преобразователя угол-фаза или с выхода сицхроканала устройства магнитной записи. При этом усиленный сигнал рассогласованияфаз с выхода фазового детектора управляет направлением и скоростью вращения вала электродвигателя и через редуктор валом второго колпенсирующего преобразователя угол-фаза ц валом лентопротяжного меха низма;На фиг. 1 показана функциональная схема устройства записи-воспроизведения 4геофизической информации; на фиг. 2 и 3 - варианты выйолцения преобразователя угол- фаза;Устройство содержит первый преобразователь 1 угол-фаза, устройство 2 магнитной 5 записи, фильтр 3 опорного напряжения,разделительные усилители 4 и 5, второй преобразователь 6 угол-фаза, фазовый детектор 7, усилитель 8 мощности, электродвигатель 9, редуктор 10 и лентопротяжный механизм 11.Вал преобразователя 1 угол-фаза кинематически, через устьевой ролик или блок; баланс и каротажный кабель, связан со1скважинным прибором. Вход преобразователя 1 угол-фаза и через разделительный усилитель 4 вход преобразователя 6 угол- фаза соединены с источником питания Ц, геофизической аппаратуры переменным током, а выход преобразователяугол-фаза соединен с входом синхроканала устройства 2 магнитной записи и через разделитель цый усилитель 5 с первым входом фазовогодетектора 7. Выход одного из информационных каналов устройства 2 магнитной записи через фильтр 3 ойорного напряжения и разделительный усилитель 4 соединен с входом преобразователя 6 угол-фаза, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора 7. Выход фазового детектора 7 через усилитель 8 мощности соединен с обмоткой управления электродвигателя 9. Вал электродвигателя через редуктор 10 механически зо связан с валом преобразователя 6 угол-фазаи валом лецтопротякцого механизма 11.Устройство работает следующим образом, При движении сквакиццого прибора валпреобразователя 1 угол-фаза вращается со скоростью, пропорциональной скорости движения скважицного прибора. При этом ца выходе преобразователя 1 угол-фаза образуется сицусоидальный сигнал постоянной амплитуды, фаза которого пропорциональна угловому полокению вала. Измене 4 о ние фазы происходит 0 - 360 за каждыйоборот вала. Такцц образом на выходе преобразователяугол-фаза образуется сиц.хроцизирутощий сигнал с бегущей фазой, причем скорость смещения фазы пропорциональна скорости вращения вала и, следовательцо, скорости движения скважинцогоприбора. В режиме магнитной записи сигнал с бегущей фазой записывается на синхронизирующую дорожку устройства 2 магнитной записи, Одновременно по информационным каналам происходит процесс записи геофизической информации, причем на один из этих каналов производится запись опорного синусоидальцого напряжения, пройорциональцого напряжению питания - Илит и поступающего из геофизической аппарату. ры совместно или раздельно с информациоц. нылги сигналами (в зависимости от типа аппаратуры и принятого способ передачиинформации). Например, при многоканальной ЧМ-телеметрии опорный сигнал передается совместно с информационными изаписывается одновременно с ними на одну дорожку,В режиме воспроизведения магнитной 5записи сигнал с бегущей фазой с выхода синхросигнала устройства 2 магнитной за-писи через разделительный усилитель 5 по-.ступает на один из входов фазового детектора 7, Одновременно на другой вход фазового детектора через фильтр 3 опорного онапряжения, разделительный усилитель 4и преобразователь 6 угол-фаза поступаетопорный синусоидальный сигнал с выходаодного из информационных каналов устройства 2 магнитной записи, Сигнал рассогласования фаз с выхода фазового детектора 7через усилитель 8 мощности поступает науправляющую обмотку электродвигателя 9,Вращение вала электродвигателя через редуктор О передается на вал преобразова.теля 6 угол-фаза и устанавливает его в такоеуглового положение, при котором разностьфаз на входе фазового детектора 7 стано-.вится близкой к 90, а сигнал рассогласования на выходе - близким к нулю, т. е.равным ошибке рассогласования следящейсистемы. При этом фаза опорного сигнала,25с точностью ошибки рассогласования, изменяется пропорционально бегущей фазесинхросигнала, а вал преобразователя . 6.угол-фаза и лентопротяжного механизма 11вращается со скоростью, пропорциональйой Зоскорости движения скважинного прибора.В режиме воспроизведения записанная вфункции глубины геофизическая информация может быть выведена не только дляаналоговой регистрации, но и для работысовместно со считывающими и вычислительными устройствами. При этом для цифровойсинхронизации может быть использованлюбой известный накопительный преобразователь фаза-код или счетчик числа оборотов.4 ОПри проведении геофизических измерений непосредственно на скважине устройствоможет быть использовано в режимах параллельной или раздельной записи на магнитный носитель и аналоговый регистратор.При этом для гальванического разделения:45входа и выхода синхроканала устройства 2 :магнитной записи, а также источника пита-.,ния -Илищ и выхода фильтра 3 опорногонапряжения служат разделительные усилители 4 и 5, переменное напряжение ". Ыпгв режиме записи на аналоговый регистратор .5 Опоступает через разделительный усилитель 4непосредственно на вход преобразователя 6угол-фаза,Преобразователь угол-фаза выполняетсяпо одной из двух схем. Например, в видесельсина, па первичную (роторную) обмоткукоторого подано однофазное опорное синусоидальное напряжение, а к трехфааиой.выходной обмотке подключена резистивноемкостная фазодвигающая цепь (см. фиг. 2),;Или, например, в виде синусно-косинусноговращающегося трансформатора, на обмоткупитания которого подано однофазное опор-ное синусоидальное напряжение, а к последовательно соединенным синусной и косинусной обмоткам подключена резистивно-емкостная фазосдвигающая цепь (см. фиг. 3).Применение новых элементов и связеймежду ними выгодно отличает предлагаемоеустройство от нзвестного. Устройство относительно просто и реализуется на широкоизвестных и применяемых в геофизическомприборостроении элементах, таких как сельсины, обладает высокой помехоустойчивостью и позволяет производить точную привязку геофизической информации к глубинепри прямых и повторных исследованияхбез потери глубины как в режиме прямойаналоговой записи, так и в режимах магнитной запис и воспроизведения.формула изобретения. 1, Устройство записи-воспроизведения ге.офизической информации, содержащее лен-.топротяжный механизм, связанный черезредуктор с электрическим двигателем, усилители, источник питания геофизической аппаратуры, отличающееся тем, что, с цельюувеличения фунциональных возможностей,в него введены.два преобразователя уголфаза, устройство магнитной записи, фильтропорного напряжения и фазовый детектор,причем вход первого .преобразователя уголфаза через первый усилитель, вход второго; преобразователя угол-фаза соединены с источником питания а выход первого преобразователя угол-фаза соединен с входомсинхроканала устройства магнйтной записи.и через второй усилитель с первым входомфазового детектора, выход синхроканалаустройства магнитной записи соединен черезвторой усилитель с первым входом фазовогодетектора, а выход одного из информационных каналов через фильтр опорного напряжения и первый усилитель - с входомвторого преобразователя угол-фаза, выходкоторого соединен с вторым входом фазовогодетектора, выход фазового детектора черезусилитель мощности соединен с обмоткой,управления электродвигателя, а вал второгопреобразователя угол-фаза механическисвязан с выходным валом редуктора.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что преобразователь угол-фаза выполнен в виде сельсина и резистивноемкостнойфазосдвигающей цепи, подключенной к трехфазной выходной обмотке сельсина.Источники информации,принятые. во внимание при экспертизе1. Заворотько Ю, М, Методика и техникагеофизических исследований скважин. МНедра, 1974, с. 30 - 34.2. Авторское свидетельство СССРБ 549765, кл, Сл О Ч 1/28, 1975 (прото-тип).НИИПИ Госу но делам 35, Москва, ППП Пате Составнтель Л. СтреокуховаТехред А, Бойкас Корректор Л. ИванТираж 743 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и от крытнйЖ - Зб, Раушская наб д. 45нтэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4