RU6068U1

RU6068U1 - DEVELOPMENT FOR Borehole geoelectric exploration (OPTIONS)

Info

Publication number: RU6068U1
Application number: RU96124419/20U
Authority: RU
Inventors: Д.Д. Гордеев
Original assignee: ВНИИ разведочной геофизики - Рудгеофизика
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-02-16

Abstract

1. Устройство для скважинной геоэлектроразведки, содержащее скважинный прибор, включающий датчики измеряемого параметра, датчик угла поворота, входные усилители, коммутатор, дешифратор команд и источник питания, соединенный многожильным кабелем с наземной частью, включающей источник энергии, устройство управления и устройство регистрации, причем каждый из датчиков измеряемого параметра соединен с входом входного усилителя, выходы входных усилителей и датчика угла поворота соединены с информационными входами коммутатора, вход управления коммутатора соединен с выходом дешифратора команд, вход дешифратора команд соединен первой парой жил кабеля с устройством управления, выход коммутатора соединен второй парой жил кабеля с устройством регистрации, а источник энергии соединен с устройством управления, отличающееся тем, что наземная часть дополнительно содержит управляемый генератор тока, соединенный с источником энергии, а в качестве источника питания скважинного прибора использован стабилизатор, соединенный третьей парой жил кабеля с управляемым генератором тока, причем стабилизатор содержит группу схем стабилизации положительных напряжений и группу схем стабилизации отрицательных напряжений, шунтирующие каждую из этих групп резисторы, каждая из групп схем стабилизации со своим шунтирующим резистором включена последовательно в цепь источника тока, схемы стабилизации в группе соединены параллельно, место непосредственного соединения групп является искусственной нулевой точкой стабилиазтора, схемы стабилизации построены на стабилитронах, шунтированных конденсаторами, а выходы схем стабили1. Device for downhole geoelectrical exploration, comprising a downhole tool including sensors of a measured parameter, a rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder and a power source connected by a multicore cable to the ground part, including an energy source, a control device and a recording device, each of the sensors of the measured parameter is connected to the input of the input amplifier, the outputs of the input amplifiers and the angle sensor are connected to the information inputs of the switch, the control input switch is connected to the output of the command decoder, the input of the command decoder is connected by the first pair of cable cores to the control device, the output of the switch is connected by the second pair of cable cores to the registration device, and the energy source is connected to the control device, characterized in that the ground part further comprises a controlled current generator connected to an energy source, and a stabilizer is used as a power source for the downhole tool, connected by a third pair of cable cores with a controlled current generator, moreover, the stabilizer contains a group of stabilization circuits of positive voltages and a group of stabilization circuits of negative voltages shunting each of these groups of resistors, each of the groups of stabilization circuits with its shunt resistor is connected in series to the circuit of the current source, stabilization circuits in the group are connected in parallel, the place of direct connection of the groups is artificial zero point of the stabilizer, stabilization circuits are built on zener diodes, shunted by capacitors, and the outputs of the stabilization circuits

Description

УСТРОЙСТВО для СКВАЖИННОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (ВАРИАНТЫ)DEVELOPMENT FOR Borehole geoelectric exploration (OPTIONS)

Относится к геоэлектроразведке и может быть использовано при скважинных измерениях, например, методами переходных процессов (МПП), дипольного индуктивного профилирования и индукционного каротажа .It relates to geoelectrical exploration and can be used for downhole measurements, for example, by transient methods (MPP), dipole inductive profiling and induction logging.

Известна аппаратура метода переходных процессов МПП-4, выпускаемая заводом Геологоразведка, комплектуемая скважинным прибором, включающим датчики электромагнитного поля, датчики угла поворота, входные усилители и источник питания, и наземным пультом управления, соединенным кабелем со скважинным прибором. В качестве источника питания в скважинном приборе использован набор батарей или аккумуляторов.Known equipment for the transient method MPP-4, manufactured by the Geological exploration plant, is equipped with a downhole tool, including electromagnetic field sensors, angle sensors, input amplifiers and a power source, and a ground control panel connected by a cable to the downhole tool. A set of batteries or accumulators is used as a power source in the downhole tool.

Скважинная часть этой аппаратуры недостаточно удобна и надежна в эксплуатации из-за того, что требуется периодически подзаряжать аккумуляторы или заменять батареи, а также восстанавливать нарушенные вследствии окисления или других причин контакты, для чего необходимо поднимать на поверхность скважинный прибор и разбирать герметичный корпус. Кроме того, разряд аккумуляторов или батарей в процессе работы требует введения поправок на разряд при измерении угла поворота скважинного прибора и тем самым снижает точность измерения.The downhole part of this equipment is not convenient enough and reliable in operation due to the need to periodically recharge the batteries or replace the batteries, as well as to restore contacts damaged due to oxidation or other reasons, for which it is necessary to raise the downhole tool to the surface and disassemble the sealed housing. In addition, the discharge of accumulators or batteries during operation requires the introduction of corrections for discharge when measuring the angle of rotation of the downhole tool and thereby reduces the accuracy of the measurement.

Известно скважинное каротажное оборудование со стабилизированной схемой питания по патенту США N 3465239, МПК G01V 3/00, публ. 19б9г., в котором источник постоянного напряжения, расположенный на поверхности земли, включен через последовательно включенные резистивный измерительный элемент, транзисторный управляющий каскад с изменяющимся импедансом и резистор для выборки сигналов с верхним концом соединительного кабеля. В находящемся под землей блоке напряжение на емкостной нагрузке используется для питания генератора, выходное напряжение которого после выпрямлеk//f/M //Known downhole logging equipment with a stabilized power supply according to US patent N 3465239, IPC G01V 3/00, publ. 19b9g., In which a constant voltage source located on the earth's surface is connected through a series-connected resistive measuring element, a transistor control stage with variable impedance and a resistor for sampling signals with the upper end of the connecting cable. In an underground unit, the voltage at the capacitive load is used to power the generator, the output voltage of which after rectification k // f / M //

МПК6 GOIV 3/00MPK6 GOIV 3/00

НИЯ служит в качестве питающего напряжения измерительного устройства , В этом устройстве находящийся под землей генератор является источником помех. Кроме того, для стабилизации питающего напряжения используется обратная связь с транзисторным управляющим каскадом, что приводит к усложнению устройства и, следовательно, к уменьшению надежности.NII serves as the supply voltage of the measuring device. In this device, an underground generator is a source of interference. In addition, to stabilize the supply voltage, feedback with a transistor control stage is used, which leads to a complication of the device and, consequently, to a decrease in reliability.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Преобразователь скважинный МЕ-011-1Д. (Техническое описание и инструкция по эксплуатации АСЕ 1.530.011 ТО), содержащий скважинный прибор, включающий индукционные датчики, датчик угла поворота, входные усилители, коммутатор, дешифратор команд, источник питания, соединенный многожильным кабелем с наземной частью , включающей устройство управления, генератор напряжения и устройство регистрации. Источником питания скважинного прибора служит преобразователь на транзисторах, работающих в ключевом режиме , получающий энергию от генератора напряжения, расположенного на поверхности.The closest in technical essence to the proposed one is the Downhole Converter ME-011-1D. (Technical description and operating instructions ACE 1.530.011 ТО), comprising a downhole tool, including induction sensors, a rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder, a power source connected by a multicore cable to the ground part, which includes a control device, a voltage generator and registration device. The power source of the downhole tool is a transistor based on transistors operating in a key mode that receives energy from a voltage generator located on the surface.

Это устройство лишено недостатков, связанных с размещением в скважинном приборе аккумуляторов или батарей, однако транзисторы, работающие в ключевом режиме, создают сильные помехи, для борьбы с которыми приходится сильно увеличивать габариты источника, и тем не менее при высокочувствительных датчиках электромагнитногоThis device is free from the disadvantages associated with the placement of accumulators or batteries in the downhole tool, however, transistors operating in the key mode create strong interference, to combat which you have to greatly increase the size of the source, and nevertheless with highly sensitive electromagnetic sensors

поля помехи не всегда удается исключить. В большинстве случаев такой тип питания не позволяет реализовать номинальную чувствительность измерительного устройства и ограничивает возможности используемых методов. Введение дополнительных устройств для борьбы с помехами приводит к увеличению длины скважинного снаряда, а, следовательно, увеличивает вероятность его заклинивания в скажине при спуско-подъемных операциях. Кроме того, преобразователи напряжения на транзисторах, работающих в ключевом режиме на трансформаторную нагрузку, менее надежны, чем пассивные стабилизируюM/ i//interference fields cannot always be eliminated. In most cases, this type of power supply does not allow the nominal sensitivity of the measuring device to be realized and limits the possibilities of the methods used. The introduction of additional devices to combat interference leads to an increase in the length of the downhole projectile, and, therefore, increases the likelihood of it jamming in the tale during tripping. In addition, voltage converters on transistors operating in key mode for transformer load are less reliable than passive stabilizing M / i //

p p

hh

щие устройства. При этом для передачи энергии с поверхности требуется использовать дополнительные жилы кабеля, поскольку передача команд управления по тем же жилам, что и энергии невозможна, так как нарушет режим работы преобразователя.general devices. In this case, to transfer energy from the surface, it is required to use additional cable cores, since the transmission of control commands along the same cores as energy is impossible, since it violates the operation mode of the converter.

Ставится задача создания устройства для скважинной электроразведки, использующего преимущества системы с источником энергии, расположенным на поверхности (исключение дополнительных спуско-подъемных операций), надежного, не создающего помех при измерениях (т.е. позволяющего реализовать номинальную чувствительность датчиков), имеющего меньшую длину скважинного снаряда.The task is to create a device for downhole electrical exploration, using the advantages of a system with an energy source located on the surface (eliminating additional tripping operations), reliable, not interfering with measurements (i.e., allowing to realize the nominal sensitivity of the sensors), with a shorter downhole length shell.

Задача решается за счет того, что в устройстве для скважинной геоэлектроразведки, содержащем скважинный прибор, включающий датчики измеряемого параметра, датчик угла поворота, входные усилители, коммутатор, дешифратор команд и источник питания, соединенный многожильным кабелем с наземной частью, включающей источник энергии, устройство управления и устройство регистрации, в котором каждый из датчиков измеряемого параметра соединен со входом входного усилителя, выходы входных усилителей и датчика угла поворота соединены с информационными входами коммутатора, вход управления коммутатора соединен с выходом дешифратора команд, вход дешифратора команд соединен первой парой жил кабеля с устройством управления, выход коммутатора соединен второй парой жил кабеля с устройством регистрации, а источник энергии соединен с устройством управления, в наземную часть введен управляемый генератор тока, соединенный с источником энергии, а в качестве источника питания скважинного прибора использован стабилизатор, соединенный третьей парой жил кабеля с управляемым генератором тока, причем стабилизатор содержит группу схем стабилизации положительных напряжений и группу схем стабилизации отрицательных напряжений, шунтирующие каждую из этих групп резисторы, каждая из групп схем стабилизации со своим шунтирующим резистором включена последовательно в цепь источника тока, схемы стабилизации в группе соединены параллельно, место непосредственного соединения групп является искуственной нулевой точкой стабилизатора, схемы стабилизации построены на стабилитронах, шунтированных конденсаторами, а выходы схем стабилизации соединены со входами питания датчиков угла поворота, входных усилителей, коммутатора и дешифратора команд согласно карте питающих напряжений.The problem is solved due to the fact that in the device for downhole geoelectrical exploration, containing a downhole tool, including sensors of the measured parameter, a rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder and a power source connected by a multicore cable to the ground part, including an energy source, a control device and a recording device in which each of the sensors of the measured parameter is connected to the input of the input amplifier, the outputs of the input amplifiers and the angle sensor are connected to the information at the switch inputs, the control input of the switch is connected to the output of the command decoder, the input of the decoder of the commands is connected by the first pair of cable cores to the control device, the output of the switch is connected by the second pair of cable cores to the recording device, and the energy source is connected to the control device, a controlled generator is introduced into the ground part a current connected to an energy source, and a stabilizer is used as a power source for the downhole tool, connected by a third pair of cable cores to a controlled current generator, moreover, the stabilizer contains a group of stabilization circuits for positive voltages and a group of stabilization circuits for negative voltages shunting each of these groups of resistors, each group of stabilization circuits with its shunt resistor is connected in series to the circuit of the current source, stabilization circuits in the group are connected in parallel, the place of direct connection of the groups is artificial zero point of the stabilizer, stabilization circuits are built on zener diodes, shunted by capacitors, and the outputs of the stabilizer circuits The stations are connected to the power inputs of the rotation angle sensors, input amplifiers, the switch, and the command decoder according to the supply voltage map.

В случае отсутствия кабеля с достаточным количеством жил для осуществления связи скважинного снаряда с наземной частью энергия может передаваться по тем же жилам кабеля, что и команды управления . Это можно осуществить, если в устройстве для скважинной геоэлектроразведки, содержащем скважинный прибор, включающий датчики измеряемого параметра, датчик угла поворота, входные усилители, коммутатор, дешифратор команд и источник питания, соединенный многожильным кабелем с наземной частью, включающей устройство управления и источник энергии, в котором каждый из датчиков измеряемого параметра соединен со входом входного усилителя, выходы входных усилителей и датчика угла поворота соединены с информационными входами коммутатора, вход управления коммутатора соединен с выходом дешифратора команд, выход коммутатора соединен первой парой жил кабеля с устройством регистрации, а источник энергии соединен с устройством управления, в наземную часть ввести управляемый генератор тока, соединенный с источником энергии и с устройством управления, в скважинный прибор ввести схему выделения команд, вход которой соединен с источником питания, выход со входом дешифратора команд, а в качестве источника питания скважинного прибора использовать стабилизатор, соединенный второй парой жил кабеля с управляемым генератором тока. При этом стабилизатор содержит группу схем стабилизации положительных напряжений и группу схем стабилизации отрицательных напряжений, шунтирующие каждую из этих групп резисторы, каждая из групп схем стабилиза / In the absence of a cable with a sufficient number of cores for communication of the downhole projectile with the ground part, energy can be transmitted along the same cores of the cable as the control commands. This can be done if, in a device for downhole geoelectrical exploration, which contains a downhole tool, including sensors of a measured parameter, a rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder, and a power source connected by a multicore cable to the ground part, which includes a control device and an energy source, in in which each of the sensors of the measured parameter is connected to the input of the input amplifier, the outputs of the input amplifiers and the angle sensor are connected to the information inputs of the switch, the input the control switch is connected to the output of the command decoder, the output of the switch is connected by the first pair of cable cores to the registration device, and the energy source is connected to the control device, enter the controlled current generator connected to the energy source and the control device into the ground part, enter the extraction circuit into the downhole tool commands, the input of which is connected to the power source, the output with the input of the decoder commands, and as the power source of the downhole tool use a stabilizer connected to the second pair second cable conductors with a controlled current generator. The stabilizer contains a group of stabilization circuits for positive voltages and a group of stabilization circuits for negative voltages, shunting each of these groups of resistors, each of the groups of stabilization circuits /

- 4 ции со своим шунтирующим резистором включена последовательно в цепь источника тока, схемы стабилизации в группе соединены параллельно , место непосредственного соединения групп является искуственной нулевой точкой стабилизатора, схемы стабилизации построены на стабилитронах, шунтированных конденсаторами, а выходы схем стабилизации соединены со входами питания датчика угла поворота, входных усилителей, коммутатора, дешифратора команд и схемы выделения команд согласно карте питающих напряжений, схема выделения команд содержит резистор-щунт, два ограничивающих резистора и два оптронных преобразователя, входы оптронных преобразователей подключены параллельно резистору-шунту через ограничивающие резисторы , причем выход первого ограничивающего резистора подключен к первому входу первого оптронного преобразователя и ко второму входу второго оптронного преобразователя, а выход второго ограничивающего резистора подключен ко второму входу первого оптронного преобразоваетеля и к первому входу второго оптронного преобразователя, выходы оптронных преобразователей объединены и соединены со входом дешифратора команд.- 4 circuits with their shunt resistor are connected in series to the current source circuit, stabilization circuits in the group are connected in parallel, the direct connection of the groups is the artificial zero point of the stabilizer, stabilization circuits are built on zener diodes shunted by capacitors, and the outputs of the stabilization circuits are connected to the angle sensor power inputs rotation, input amplifiers, switch, command decoder and command allocation circuit according to the supply voltage map, command allocation circuit contains a side-shunt, two limiting resistors and two optocouplers, the inputs of the optocouplers are connected in parallel to the resistor-shunt through the limiting resistors, the output of the first limiting resistor connected to the first input of the first optocoupler and to the second input of the second optocoupler, and the output of the second limiting resistor connected to the second input of the first optocoupler converter and to the first input of the second optocoupler converter, the outputs of the optocoupler st combined and connected to the input of the decoder commands.

Применение в источнике питания скважинного снаряда пассивных стабилизирующих элементов (стабилитронов), включенных параллельно внутри своей группы при последовательном включении групп в цепь источника тока с образованием искусственной нулевой точки, выравнивание токов за счет введения шунтирующих резисторов, а также использование в качестве источника энергии стабилизированного управляемого генератора тока позволяет исключить помехи, создавемые собственным источником питания, при этом надежность работы источника питания возрастает вследствие отказа от ключевых элементов и трансформатора.The use of passive stabilizing elements (zener diodes) in the borehole power source, connected in parallel inside their group when the groups are sequentially connected to the current source circuit with the formation of an artificial zero point, current equalization by introducing shunt resistors, and the use of a stabilized controlled generator as an energy source current eliminates the interference caused by its own power source, while the reliability of the power source of age due to the rejection of key elements and the transformer.

- 5 ляет одновременно передавать энергию, необходимую для работы источника питания, и импульсы, передающие управляющую информацию, по одним и тем же жилам кабеля.- 5 simultaneously transmit the energy necessary for the operation of the power source, and pulses transmitting control information through the same cores of the cable.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для скважинной электроразведки. 1а - с раздельной передачей энергии питания и команд управления; 16 - с передачей энергии питания и команд управления по одним и тем же жилам кабеля.Figure 1 shows a block diagram of a device for downhole electrical exploration. 1a - with separate transmission of power energy and control commands; 16 - with the transfer of power energy and control commands over the same cores of the cable.

На фиг,2 изображен конкретный вариант принципиальной схемы питания скважинного прибора устройства с раздельной передачей энергии питания и команд управления.On Fig, 2 shows a specific variant of the power circuit of the downhole tool of the device with separate transmission of power energy and control commands.

На фиг.З - конкретный вариант той же схемы с передачей энергии питания и команд управления по одним и тем же жилам кабеля.In Fig. 3, a specific embodiment of the same circuit with the transmission of power energy and control commands over the same cable cores.

Устройство для скважинной геоэлектроразведки (фиг. 1а,б) содержит скважинный прибор 1, включающий датчики 2 измеряемого параметра , датчик 3 угла поворота, входные усилители 4, коммутатор 5, дешифратор команд б и источник питания 7, и наземную часть 8, содержащую устройство управления 9, источник энергии 10, управляемый генератор тока 11 и устройство регистрации 12. Скважинный прибор соединен с наземной частью многожильным кабелем 13.A device for downhole geoelectrical exploration (Fig. 1a, b) contains a downhole tool 1, including sensors 2 of the measured parameter, a rotation angle sensor 3, input amplifiers 4, a switch 5, a command decoder b and a power source 7, and a ground part 8 containing a control device 9, an energy source 10, a controlled current generator 11 and a recording device 12. The downhole tool is connected to the ground part by a multi-core cable 13.

В варианте устройства с передачей энергии питания и команд управления по одним и тем же жилам кабеля (фиг. 16) скважинный прибор дополнительно содержит схему выделения команд 14.In an embodiment of the device with the transmission of power energy and control commands over the same cable cores (Fig. 16), the downhole tool further comprises a command allocation circuit 14.

Каждый из датчиков 2 измеряемого параметра соединен со входом своего усилителя 4, выходы усилителей 4 и датчик 3 угла поворота соединены с информационными входами коммутатора 5. Вход управления коммутатора 5 соединен с выходом дешифратора команд б. Вход дешифратора команд б соединен кабелем 13 с устройством управления 9. Выход коммутатора 5 соединен парой жил кабеля с устройством регистрации 12. Источник питания 7 соединен кабелем 13 с управляемым генератором тока 11. Источник энергии 10 соединен с устройством управления 9 и управляемым генератором тока 11. НаEach of the sensors 2 of the measured parameter is connected to the input of its amplifier 4, the outputs of the amplifiers 4 and the angle sensor 3 are connected to the information inputs of the switch 5. The control input of the switch 5 is connected to the output of the command decoder b. The input of the command decoder b is connected by a cable 13 to the control device 9. The output of the switch 5 is connected by a pair of cable cores to the recording device 12. The power supply 7 is connected by a cable 13 to a controlled current generator 11. An energy source 10 is connected to a control device 9 and a controlled current generator 11. On

- б чертеже не показаны связи источника питания 7 с питаемыми устройствами : датчиками 2 измеряемого параметра, датчиком 3 угла поворота, входными усилителями 4, коммутатором 5 и дешифратором команд 6.- the drawing does not show the connection of the power source 7 with the powered devices: sensors 2 of the measured parameter, the angle sensor 3, input amplifiers 4, switch 5 and command decoder 6.

В варианте устройства с передачей энергии питания и команд управления по одним и тем же жилам кабеля вход схемы выделения команд 14 соединен с источником питания 7, а выход - со входом дешифратора команд б. При этом в наземной части устройство управления 9 связано непосредственно с управляемым генератором тока 11, а связь устройства управления 9 с дешифратором команд б становится ненужной. Связь устройства управления 9 с источником питания 7 используется еще и для передачи команд управления через схему выделения команд 14 на дешифратор б.In a variant of the device with the transmission of power energy and control commands over the same cores of the cable, the input of the command allocation circuit 14 is connected to the power source 7, and the output to the input of the command decoder b. Moreover, in the ground part, the control device 9 is connected directly to the controlled current generator 11, and the communication of the control device 9 with the command decoder b becomes unnecessary. The connection of the control device 9 with the power source 7 is also used to transmit control commands through the allocation of commands 14 to the decoder b.

Источник питания скважинного прибора 7 (фиг, 2, 3) представляет собой стабилизатор, включающий резисторы 15 - 20, стабилитроны 21 - 24, конденсаторы 25 - 28.The power source of the downhole tool 7 (FIGS. 2, 3) is a stabilizer including resistors 15–20, zener diodes 21–24, and capacitors 25–28.

Схема выделения команд 14 (фиг. 3) содержит резисторы 29 34, оптронные преобразователи 35, 36.The allocation circuit commands 14 (Fig. 3) contains resistors 29 34, optocouplers 35, 36.

В приведенных примерах каждая группа содержит две схемы стабилизации.In the examples given, each group contains two stabilization schemes.

Положительный выход источника управляемого генератора тока 11 посредством одной из жил кабеля 13 соединен с резисторами 15 - 17. Второй вывод резистора 16 соединен с катодом стабилитрона 21 и конденсатором 25. Второй вывод резистора 17 соединен с катодом стабилитрона 22 и конденсатором 26. Вторые выводы резистора 15, стабилитронов 21 - 22 и конденсаторов 25 - 26 объединены. Элементы 16, 17, 21, 22, 25, 26 образуют группу схем стабилизации положительных напряжений, а резистор 15 шунтирует эту группу.The positive output of the source of the controlled current generator 11 through one of the cores of the cable 13 is connected to the resistors 15 - 17. The second output of the resistor 16 is connected to the cathode of the zener diode 21 and the capacitor 25. The second output of the resistor 17 is connected to the cathode of the zener diode 22 and the capacitor 26. The second terminals of the resistor 15 Zener diodes 21 - 22 and capacitors 25 - 26 are combined. Elements 16, 17, 21, 22, 25, 26 form a group of stabilization circuits for positive voltages, and a resistor 15 shunts this group.

..

- 7 конденсатором 27. Второй вывод резистора 19 соединен с анодом стабилитрона 24 и конденсатором 28. Вторые выводы резистора 20, стабилитронов 23 - 24 и конденсаторов 27 - 28 объединены. Элементы 18, 19, 23, 24, 27, 28 образуют группу схем стабилизации отрицательных напряжений, а резистор 20 шунтирует эту группу.- 7 by the capacitor 27. The second terminal of the resistor 19 is connected to the anode of the zener diode 24 and the capacitor 28. The second terminals of the resistor 20, the zener diodes 23 - 24 and the capacitors 27 - 28 are combined. Elements 18, 19, 23, 24, 27, 28 form a group of negative voltage stabilization circuits, and a resistor 20 shunts this group.

Общая точка элементов 15, 20 - 28 является искусственной нулевой точкой стабилизатора.The common point of the elements 15, 20 - 28 is the artificial zero point of the stabilizer.

Во втором варианте устройства в продолжение одной из жил кабеля вставлен резистор 29, который вместе с резисторами 30 - 34 и оптронными преобразоваетелями 35, 36 образует схему выделения команд 14. Первый вывод резистора 29 соединен с резистором 30, другой вывод которого соединен с катодным входом оптронного преобразователя 35 и анодным входом оптронного преобразователя 36. Второй вывод резистора 29 соединен с резистором 31, другой вывод которого соединен с анодным выводом оптронного преобразователя 35 и катодным выводом оптронного преобразователя 36. Первый вывод резистора 32 соединен с базой транзистора оптронного преобразователя 35, первый вывод резистора 34 соединен с базой транзистора оптронного преобразователя 36, вторые выводы резисторов 32 и 34 объединены с эмиттерами транзисторов оптронных преобразователей 35, 36 и с первым выводом резистора 33. Второй вывод резистора 33 соединен с искусственной нулевой точкой стабилизатора. Общая точка элементов 32 - 36 подключена ко входу дешифратора команд.In the second version of the device, a resistor 29 is inserted into one of the cable conductors, which together with resistors 30 - 34 and optocouplers 35, 36 forms a command allocation circuit 14. The first output of resistor 29 is connected to resistor 30, the other output of which is connected to the cathode input of the optocoupler the transducer 35 and the anode input of the optocoupler converter 36. The second terminal of the resistor 29 is connected to the resistor 31, the other terminal of which is connected to the anode terminal of the optocoupler 35 and the cathode terminal of the optocoupler 36 The first terminal of the resistor 32 is connected to the base of the transistor of the optocoupler transducer 35, the first terminal of the resistor 34 is connected to the base of the transistor of the optocoupler transducer 36, the second terminals of the resistors 32 and 34 are combined with the emitters of the transistors of the optocoupler converters 35, 36 and to the first terminal of the resistor 33. The second terminal of the resistor 33 is connected to an artificial stabilizer zero point. The common point of the elements 32 - 36 is connected to the input of the command decoder.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Управляемый генератор тока 11, расположенный на поверхности, обеспечивает прохождение стабилизированного по величине тока от положительного зажима генератора 11 по одной из жил кабеля 13 через группу схем стабилизации положительных напряжений источникаA controlled current generator 11 located on the surface ensures the passage of a stabilized current value from the positive terminal of the generator 11 along one of the cores of cable 13 through a group of schemes for stabilizing the source's positive voltages

MiMi

- 8 питания 7 на искусственную нулевую точку. С общей точки через группу схем стабилизации отрицательных напряжений источника питания 7 ток проходит по другому проводу кабеля 13 на отрицательный зажим генератора 11. Вследствие прохождения тока на стабилитронах каждой из схем стабилизации образуются напряжения, необходимые для работы питаемых устройств скважинного прибора.- 8 power 7 per artificial zero point. From a common point, through a group of stabilization circuits for negative voltage of the power source 7, the current passes through another wire of the cable 13 to the negative terminal of the generator 11. Due to the passage of current on the zener diodes of each stabilization circuit, the voltages necessary for the operation of the powered devices of the downhole tool are generated.

Величина тока от источника, необходимая для работы схемы, вычисляется по формуле:/The magnitude of the current from the source, necessary for the operation of the circuit, is calculated by the formula: /

где l. - ток нагрузки отдельной схемы в группе схем стабилизации положительных (отрицательных) напряжений;where l. - load current of a separate circuit in a group of stabilization circuits of positive (negative) voltages;

/г/ g

- количество схем стабилизации в группе.- the number of stabilization schemes in the group.

Видно, что, поскольку значения различны и независимы, вычисленный по этой формуле ток может быть различным для положительной и отрицательной групп схем стабилизации.It is seen that, since the values are different and independent, the current calculated by this formula can be different for the positive and negative groups of stabilization schemes.

Таким образом, для уравнивания тока в положительной и отрицательной группах схем стабилизации необходимо включить в схему шунтирующие резисторы 15 и 20.Thus, to equalize the current in the positive and negative groups of stabilization circuits, it is necessary to include shunt resistors 15 and 20 in the circuit.

В том случае, если необходимый ток нагрузки отдельной схемы стабилизации превышает возможности стабилитрона, то в схему необходимо включить усилитель мощности.In the event that the required load current of a separate stabilization circuit exceeds the capabilities of the zener diode, then a power amplifier must be included in the circuit.

Устройство управления 9 формирует команды управления выбором датчиков, которые от него по двум отдельным жилам кабеля 13 поступают на дешифратор команд 6.The control device 9 generates control commands for the selection of sensors, which from it through two separate cores of the cable 13 are received on the decoder commands 6.

Полезные сигналы с датчиков 2 измеряемого параметра через входные усилители 4 и с датчика 3 угла поворота непосредственно поступают на коммутатор 5. С выхода коммутатора 5 выбранный дешифратором команд б сигнал поступает по третьей паре жил кабеля 13 на устройство регистрации 12.Useful signals from the sensors 2 of the measured parameter through the input amplifiers 4 and from the sensor 3 of the angle of rotation directly go to the switch 5. From the output of the switch 5, the signal selected by the command decoder b is fed through the third pair of cores of the cable 13 to the recording device 12.

- 9 1. - А /я/ i(-J i-i Ct/- 9 1. - A / i / i (-J i-i Ct /

генератор тока 11 может быть построен, например, в соответствии с принципом действия источников питания постоянного тока Б5-46 ... Б5-50 (Источники питания постоянного тока Б5-46.... Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.233.220 ТО. Машприборинторг, М. с. 9-11).a current generator 11 can be built, for example, in accordance with the principle of operation of DC power sources B5-46 ... B5-50 (DC power sources B5-46 .... Technical description and instruction manual 3.233.220 TO. Mashpriborintorg, M. p. 9-11).

Во втором варианте при протекании тока на резисторе 29 схемы выделения команд 14 образуется падение напряжения, которое через резисторы 30, 31 поступает на входы оптронных преобразователей 35, 36. Величина резисторов 30, 31 подобрана таким образом, что при протекании номинального тока на выходе преобразователей сигнал отсутствует. При модуляции номинального тока от управляемого генератора тока 11 импульсами сигналов команд от устройства управления 9 на общем выходе оптронных преобразователей появляется импульсный сигнал, который поступает на вход дешифратора команд 6, который в свою очередь управляет работой коммутатора 5. При этом один из оптронных преобразователей служит для выделения сигналов положительной полярности, а другой - сигналов отрицательной полярности.In the second embodiment, when current flows on the resistor 29 of the command allocation circuit 14, a voltage drop is formed, which is fed through the resistors 30, 31 to the inputs of the optocouplers 35, 36. The value of the resistors 30, 31 is selected so that when the rated current flows at the output of the converters absent. When the nominal current is modulated from a controlled current generator by 11 pulses of command signals from the control device 9, a pulse signal appears on the general output of the optocouplers, which is fed to the input of the command decoder 6, which in turn controls the operation of the switch 5. In this case, one of the optocouplers serves highlighting signals of positive polarity, and the other - signals of negative polarity.

Был изготовлен макет предлагаемого устройства. Испытания в лабораторных условиях показали, что источник питания, построенный по предлагаемой схеме практически не вносит помех в работу датчиков . Причем длина скважинного снаряда была уменьшена по сравнению с прототипом на 45 см. Целесообразно в скважинном приборе предусматривать оба предложенных варианта. Тогда в зависимости от количества жил имеющегося кабеля (семижильный или трехжильный с броней), используя различные соединительные головки, можно передавать команды управления по тем же жилам кабеля, что и энергия питания, или по разным.A model of the proposed device was made. Tests in laboratory conditions showed that the power source built according to the proposed scheme practically does not interfere with the operation of the sensors. Moreover, the length of the downhole projectile was reduced compared to the prototype by 45 cm. It is advisable to provide both proposed options in the downhole tool. Then, depending on the number of cores of the existing cable (seven-core or three-core with armor), using various connecting heads, it is possible to transmit control commands along the same cores of the cable as the power supply, or in different ways.

У-, , . . /г/U-,,. . / g /

- 10 ФОРМУЛА- 10 FORMULA

Claims

1. Device for downhole geoelectrical exploration, comprising a downhole tool including sensors of a measured parameter, a rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder and a power source connected by a multicore cable to the ground part, including an energy source, a control device and a recording device, each of the sensors of the measured parameter is connected to the input of the input amplifier, the outputs of the input amplifiers and the angle sensor are connected to the information inputs of the switch, the control input switch is connected to the output of the command decoder, the input of the command decoder is connected by the first pair of cable cores to the control device, the output of the switch is connected by the second pair of cable cores to the registration device, and the energy source is connected to the control device, characterized in that the ground part further comprises a controlled current generator connected to an energy source, and a stabilizer is used as a power source for the downhole tool, connected by a third pair of cable cores with a controlled current generator, moreover, the stabilizer contains a group of stabilization circuits for positive voltages and a group of stabilization circuits for negative voltages shunting each of these groups of resistors, each group of stabilization circuits with its shunt resistor is connected in series to the circuit of the current source, stabilization circuits in the group are connected in parallel, the place of direct connection of the groups is artificial zero point of the stabilizer, stabilization circuits are built on zener diodes, shunted by capacitors, and the outputs of the stabilization circuits The circuits are connected to the power inputs of the angle sensors, input amplifiers, the switch and the command decoder according to the supply voltage map.

2. Device for downhole geoelectrical exploration, comprising a downhole tool including sensors of a measured parameter, a rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder and a power source connected by a multicore cable to the ground part, including a control device, a recording device and an energy source, each of the sensors of the measured parameter is connected to the input of the input amplifier, the outputs of the input amplifiers and the angle sensor are connected to the information inputs of the switch, the control input switch is connected to the output of the command decoder, the output of the switch is connected by the first pair of cable cores to the recording device, and the energy source is connected to the control device, characterized in that the ground part further comprises a controllable current generator connected to the energy source and to the control device, in the downhole the device introduced a command allocation circuit, the input of which is connected to the power source, the output is to the input of the command decoder, and the stabilizer is used as the power source of the downhole tool a blocker connected by a second pair of cable conductors to a controlled current generator, the stabilizer comprising a group of stabilization circuits for positive voltages and a group of stabilization circuits for negative voltages shunting each of these groups of resistors, each of their groups of stabilization circuits with their own shunt resistor is connected in series to the circuit of the current source, stabilization schemes in a group are connected in parallel, the place of direct connection of groups is an artificial zero point of the stabilizer, stabilization schemes are built are connected to the zener diodes shunted by the capacitors, and the outputs of the stabilization circuits are connected to the power inputs of the rotation angle sensor, input amplifiers, a switch, a command decoder and a command extraction circuit according to the supply voltage map, the command isolation circuit contains a resistor-shunt, two limiting resistors, and two optocouplers the inputs of the optocoupler converters are connected in parallel to the resistor-shunt through the limiting resistors, and the output of the first limiting resistor is connected to the first input of the first about photocouple converter and to the second input of the second optocoupler inverter, and the output of the second limiting resistor connected to the second input of the first inverter and the optocoupler to the first optocoupler input of the second inverter, the outputs of the transducers are combined optocoupler and connected to the input of the decoder commands.