SU1087939A1 - Комплексно-комбинированный прибор дл каротажа скважин - Google Patents

Abstract

КОМПЛЕКСНО-КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ КАРОТАЯСА СКВАЖИН, содержащий скважинную часть, соединенную линией св зи - каротажным кабелем с наземной частью, причем скважинна  часть включает несколько скважинных зондов, каждый из которых содержит блок согласовани  с линией св зи, в состав которого вх ед т трансформаторы и блок питани , и измерительные зонды , каждый из которых содержит послвдовательно соединенные датчики сигналов , коммутатор и преобразователь измерительной информации, наземна  часть включает блок управлени  прибором , блок демодул ции измерительной информации, согласующий трансформатор , блок питани  и цифровое регистрирующее устройство, соединенное с одним из выходов блока управлени  прибором, причем первична  обмотка согласующего трансформатора наземной части соединена с линией св зи, вторична  - с блоком демодул ции измерительной информации, а средн   Точка первичной обмотдси - с блоком питани , отличающийс  тем, что, с целью расширени  спектра частот И динамического диа- пазона измер емых сигналов, в каждый скважинный зонд введены соединенные между собой блоки модул ции измерительной информации и демодул ции управл ющих н синхронизирующих сигналов, при этом блок согласовани  с линией св зи дополнительно содержит резиссл торы обратной св зи, разв зывающие диоды и разделительный конденсатор, причем у первого трансформатора.одна из первичных обмоток соединена непосредственно с линией св зи и средние точки первичной и вторичной обмоток через последовательно соединен00 ные разв зывающие диоды соединены с блоком питани  и через резисторы -sO обратной св зи - с землей и линией СлЭ св зи, а у второго -. один конец перsD вичной обмотки через разделительный конденсатор соединен с линей св зи, а другой - с землей, концы другой первичной обмотки первого трансформатора и вторичной обмотки второго трансформатора  вл ютс  выходами блока согласовани  и соединены соответственно с блоками модул ции измерительной информации и демодул ции управл ющих и синхронизирующих сигналов , соединенными через унифицированную магистраль с измерительными зонда

Description

ми, в наземную часть введен дополнительный сог;.асую1ций трансформатор, первична  .обмотка, которого соединена с вновь введенным блоком модул ции синхронизирующих и управл ющих сигналов , а вторична  - с землей и через вновь введеннь разделительный конденсатор - с линией св зи, причем блоки демодул ции измерительной информации и модул ции синхронизирующих и управл ющих сигналов, блоки управлени  и питани  и цифровое регистрирующее устройство соединены унифицированной магистралью.

Изобретение относитс  к геофизическому приборостроению и может быть использовано-, в частности, при разработке универса11ьиой многоканальной телеизмерительной системы да  аппаратуры сейсмического, радиоактивного , электрического и других видов каротажа.

В практике скважинных исследований дл  изучени  околоскважинного пространства большой интерес представл ют многокомпонентные сейс1 шческие наблюдени .

Отчетливо выраженна  пол ризаци  поперечных волн открывает большие перспективы дл  более полного использовани  дкнa ичecкиx характеристик волн при определении положени  сложных геологических границ. Дл  изучени  пол ризации ве н путем трехкомпонентных наб.гаодеиий требуетс  ьшогоканальна  скважинна  аппаратура, котора  позвол ла бы передавать сейсмическую информации) в диапазоне частот 0-130 Гц и динамиче:ском /диапазоне о от дес тых долей микровольта до единиц вольт. Телеизмерительна  система должна обеспечивать псмехаустойчивую передачу информации.

Вследствие того, что больша  часть к1Ьотажных данных при иселедоаанш

скважин обрабатываетс  на ЭВМ, необходимо создать телеизмерительную еистему , котора  обеспечивает наименьшее количество преобразований данных карот а , передачу данных с минимальными искажени ми и максимальной скоростью, нормирование параметров информационных и управл ющих сигналов и оптимальное сопр жение с обрабатывающей или управл ющей ЭВМ.

Известен комплексно-комбинированный прибор каротажной аппаратуры

, КАС-1 на семижильном кабеле содержащий скважинную часть, соединенную линией св зи (каротажным кабелем) с наземной частью, причем скважинна  часть состоит из блока телеизмерительной систем амплитудной модул ции (AM б ока телеизмерительной системы частотной модул ции (ЧМ) и блока телеизмерительной системы частотно-импульсной модул ции (ЧИМ), а наземна  часть из блоков питани  и измерительных пр еобразователей дл  каждой телесистекшр 3.

Недостатками данного устройства  вл ютс  невысока  скорость передачи информации по кабелю и узкий частотньй спектр передаваемых сигналов. Кроме того,наличие трех телеизмерительньк систем требует три различных источ ка питани  и три управлени ,а наличие трех панелей управлени  с множеством контрольных и управл ющих устройств делает работу оператора напр женной и утомительной. Последнее повьшает веро тность ошибок и брака геофиз1 ческш измерений. Применение семижильного кабел  влечет за собо трудно исключаемое взаимовли ние лини ми передачи информации и лини ми, по которым осзпцествл етс  питание скважннных приборов.

Известны комплексно-комбинированные приборы, вход щие в состав агрегатизированной системы скважинных приборов (АСГП), содержащие скважинную часть, соединенную линией св зи (каротажным кабелем).с наземной частью, причем в екважинную часть входит блок телеизмерительной с стемы, который через блоки методов соединен с измерительными , зондами и через блок питани  - с каротажным кабелем, а наземна  часть содержит блок измерительной системы, блок функциональных преобразователей , блок управлени  и контрол , блок питани  и регистрат.ар входы и выходы которых соединены меж ду собой и с каротажным кабелем чере блок коммутатор цепей. Информаци  от измерительных зондов поступает в блоки методов, где преобразуетс  к виду, удобному дл  передачи через телесчстему и линию св зи в наземную часть, где осуществ л етс  ее прием, преобразование и пе редача на аналоговые или цифровые регистраторы станции. Управление работой скважинной аппаратуры осу .ществл етс  либо со специального блока управлени  и контрол , либо автоматически - с помощью бортовой ЭВМ. Питание ск1важинной части осуществл етс  переменным током 400 Гц от блока питани  каротажной станции. Наличие единой телеизмерительной системы обеспечивает информа ционную совместимость различных мето дов каротажа. Управление прибором бо лее автоматизированоС23. Недостатки данных устройств - низ ка  скорость передачи информации и узкий частотный спектр передаваемых сигналов. Кроме того,в отдельных слу в системе АСШ используетс  ce мижнльный : каротажный кабель. Пижанйе прибора переменным напр жением 400 Гц влечет за собой необходимость преобразовани  напр жени  сети в напр жение 400 Гц с последующими выпр млением напр жени  400 Гц в посто нное и дополнительной фильтрацией выпр мленного напр жени  дл  питани  скважиннойчасти прибора, чтобы исключить вли ние пульсаций на полезный сигнал. При этом сужаетс  динамический диапазон измер емых сигналов, нижний предел которого ог . раничиваетс  уровнем пульсаций выпр мленного напр жени  400-Гц. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  ком лексно-комбинированный прибор дл  каротажа скважин, содержащий скважинную часть, соединенную линией св  зи - каротажным кабелем - с наземной частью, причем скважинна  часть вклю чает несколько скважинных зондов, ка дый из которых содержит блок согласо вани  с линией св зи, в состав которого вход т трансформаторы и блок питани , и измерительные зонды, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчики сигналов, коммутатор и преобразователь измерительной информации, а наземна  часть включает блок управлени  прибором, блок демодул ции измерительной информации , согласующий трансформатор, блок питани  и регистрирующее устройство , соединенное с одним из выходов блока управлени  прибором, причем первична  обмотка согласующего трансформатора наземной части соединена -с линией св зи, вторична  - с блоком демодул ции измерительной информации, а средн   точка первичной обмотки с блоком питани . Электрические схемы скважинного зонда питаютс  переменным напр жением частоты 400 Гц, которое подаетс  от блока питани  в наземной части аппара:гуры. Передача сигналов управлени  и информации осуществл етс  синхронно с частотой питающего напр жени . Блоком управлени  прибором вырабатываютс  сигналы управлени  - импульсы с различными частотами заполнени . Комбинаци  этих импульсов по частоте и длительности , синхронно с частотой питающего напр жени , через линию св зи поступает на схему формировани  сигналов управлени  - синхронизации в блоке согласовани  с линией св зи. Далее эти импульсы поступают в измерительные зонды по шине управлени  - синхронизации . В каждом измерительном зонде находитс  блок управлени  зондом, в котором осуществл етс  вьщеление и дешифраци  сигналов управлени . Сигналы от датчиков измерительного зонда через коммутатор поступают в блок преобразовани  измерительной информации на вход формировател  сигналов с датчиков и далее на частотно-импульсный модул тор, управление которыми осуществл етс  от блока управлени  зондом . Информаци  от каждого измерительного зонда в модулированном и преобразовалном виде с временным уплотнением поступает по шине передачи измерительной информации в блок согласовани  с линией св зи и далее через согласующие трансформаторы выходного каскада, линию св зи и согласующий трансформатор наземной части - в блок демодул ции информационного сигнала. От измерительных зондов в блок управлени  прибором поступает импульс синхронизации , где он вьщел етс  и вме те с информационным сигналом поступает в регистрирующее устройствоСЗЭ В случае применени  частотно-импульсных модул торов с центральной частотой, равной 125 кГц, по измерительному каналу могут быть переданы сигналы с частотами 0-50 Гц. Однако дальнейшее расширение спектра передаваемых сигналов ограничиваетс  тем, что питание скважинного прибора осуществл етс  переменным напр жением 400 Гц. И дл  того, чтобы качественно передавать сигналы с частотой 100-130 Гц, нто необходимо дл  передачи сейсмической информации при трехкомпонентных наблюдени х , требуетс  примен ть фильтры с большой крутизной. Нижний предел.динашце кого диапазона, а следов ательно чувствительность ЗОНДО9, ограничиваетс  уровнем пульсаций вьтр  лекного напр жени  400 Гц. Кроме того, при управлении исполнительными устройствами, работающими в процессе измерени  (переключение з ондов, датчиков изменение масштабов в коэффициенте усилени  и т.д.) мощность, потребл ема  скважиыным прибором, измен етс . Чтобы обеспечить стабильность питающих напр жений в скважин ом приборе, нуж но заведомо увеличивать напр жение питани  400 Гц, что в целом снижает надежность и экономичность прибора. Цель изобретени  - расширение спектра частот и динамического диапа Зона измер емых сигналов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в комплексно-комбинированном приборе дл  ка)отажа скважин, содержащем скважинную часть, соединенную линией св зи каротажным кабелем - с наземной частью, причем скважинна  часть включает несколько скважинных зондов, каждый из которых содержит блок согласовани  с линией .св зи, в состав которого вход т тран форматоры и блок питани , и измерительные зонды, калщый из которых с.одержит последовательно соединенные датчики сигналов, коммутатор и преобразователь измерительной информаци наземна  часть включает блок управле ни  прибором, блок демодул ции измерительной информации, согласующий трансформатор, блок питани  и цифровое регистрирз ощее устройство, соединенное с одним из выходов блока управлени  прибором, причем первична  обмотка согласукнцего трансформатора наземной части соединена с линией св зи, вторична  - с блоком демодул ции измерительной информации, а.средн   точка первичной обмотки - с блоком питани , в скважинный зонд введены соединенные между собой блоки модул ции измерительной информации и демодул ции управл ющих и синхронизирующих сигналов, при зтом блок согласовани  с линией св зи дополнительно содержит резисторы обратной св зи, разв зывающие диоды и разделительный конденсатор, причем, у первого трансформатора одна из пер-, вичных обмоток соединена непосредст .венно с линией св зи и средние точки первичной и вторичной обмоток через последовательно соединенные разв зываюоще диоды соединены с блоком питани  и через резисторы обратной св зи - с землей и линией св зи, а у ;Второго - один конец первичной обмотки через разделительный конденсатор Соединен с линией св зи, а Другой с землей, концы другой первичной обмотки первого трансформатора и вторичной обмотки второго трансформатора  вл ютс  выходами блока согласовани  и соединены соответственно с блоками модул ции измерительной информацни и демодул ции управл ющих и синхровизирующих сигналов, соединенными че- рез унифицированную магистраль. е измерительнь1ми зондами:, в наземную часть введен дополнительный согласзлощий трасформатор , первична  ,обмотка которо.го соединена с вновь введенным блоком модул ции синхронизирующих и управл ющих С1 гналов, а вторична  - с землей и через вновь введенный разделител|;ный конденсатор - с линией св зи, причем блоки демодул ции измерительной информации и модул ции синхронизирующих и управл ю1Щ1х сигналов, блоки управлени  и питани  и цифровое регнстрирунздее устройство соединены унифицированной магистралью. . На фиг.1 показана блок-схема комплексно-каротажного прибора (подключение исполнительных механизмов скважинных зондов не показано) на фиг.2 - структурные схемы блоков модул ции измерительной информации и демодул ции управл н цих и синхронизирующих сигналов скважинного прибора на фиг.З - структурна  схема блока демодул ции измерительной информации наземной части; на фиг.4 -.структурна  схема блока модул ции управл ющих и синхронизирующих импульсов наземной части; на фиг.З - структурна  схема контроллера пульта управлени  блока управлени  прибором наземной части; на фиг.6 - структурна  схема микропроцессора блока управлени  при бором наземной части. Комплексно-комбинированный прибор дл  каротажа скважин содержит в сква жинной части от одного до шести сква жинных приборов, каждый из которых включает блок 1 согласовани  с лини ей св зи - каротажным кабелем, содер жащий согласующие трансформаторы 2 и 3, резисторы 4 и 5 обратной св зи, разв зьюающие диоды 6 и 7, разделительный конденсатор 8 и блок 9 питани , причем одна из первичньпс и вторична  обмотки согласующего трансфор матора 2 соединены непосредственно с линией to св зи, соедин ющей скважин ную часть с наземной, а их средние точки через последовательно соединенные разв зывающие диоды 6 и с блоком 9 питани  и через резисторы 5 и 4 обратной св зи с землей и линией 10 св зи. У трансформатора 3 : один конец первичной обмотки через разделительный конденсатор 8 соедине с линией 10 св зи, а другой - с землей . Концы другой первичной обмотки трансформатора 2 и вторичной обмотки трансформатора 3  вл ютс  выходами блока 1 согласовани  и соединены с блоком 11 модул ции измерительной информации и блоком 12 демодул 1 и управл нмцих и синхронизирующих сигналов скважинной .части, через унифицированную магистраль 13 соединенными с блоком 9 питани  блока 1 согласовани  и скважинными зондами 14 - 16, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчики 17, коммутатор 18 и преобразователь 19 измерительной информггции, в качестве которого может быть использован обычный аналого-цифровой преобразова тель (АЦП). Выходы блока 12 демодул ции соединены с входами блока 11 . модул ции. К магистрали 13 каждого i из скважинных зондов через регистры данных и состо ни  подключены исполн тельные механизмы зондов, каждый из которых имеет блок управлени  (подключение исполнительных механизмов не показало). В наземной части аппаратуры находитс  блок 20 управлени  прибором, который содержит микропроцессор 21 цифро-аналоговый преобразователь (ДАЛ) 22 и контроллер 23 пульта управлени ., соединенные с пультом 24 управлени , причем микропроцессор 21, ЦАП 22 и контроллер 23 соединены с унифицированной магистралью 25. Выход ЦАП 22  вл етс  выходом блока 20 управлени  и соединен с аналоговым регистратором 26. К унифицированной магистрали 25 подключен блок 27 моду- л ции управл ющих и синхронизирующих импульсов, соединенный спервичной обмоткой дополнительного со,гласующего трансформатора 28. Один конец вторичной обмотки трансформатора 28 соединен с землей, а другой через разделительньй конденсатор 29 одновременно с линией 10 св зи и входом обратной св зи источника 30 питани , один из выходов которого соединен со средней точкой согласующего трансформатора 31, а другой - с землей . Первична  обмотка трансформатора 31 соединена с линией 10 св зи, а вторична  - с блоком 32 демодул ции измерительной информации. Блоки источника 30 питани , демодул ции 32 измерительной информации и цифровой магнитный регистратор 33 подключены к унифицированной магистрали 25. Блок 11 модул ции измерительной информации содержит преобразователь 34 параллельного кода в последовательный , вход которого соединен с унифицированной магистралью 13, а выход через последовательно соединенные схему 35 формировани  служебных разр дов, схему 36 управлени  предискажением , схему 37 управлени  усилителем мощности - с усилителем 38 мощности. Управл ющие входы схем 35-37 соединены с выходом схемы 39 формировани  синхрочастоты, другой выход которой соединен со схемой 40 разрешени  модул ции, выход которой соединен ео схемой 37 управлени  усилителем мощности,.а входы  вл ютс  входами блока 11 модул ции и соединены с блоком 12 демодул ции управл ющих и синхронизируюнщх сигналов. Выходы усилител  38 мощности  вл ютс  выходами блока 11 модул ции и сое.цинены с первичной обмоткой транс форматора 2 блока 1 согласовани . Блок 12 демодул ции управл ющих и синхронизирующих сигнгшов содержит входной фильтр 41, соединенный через схему 42 вьщелени  экстремумов с последовательно соединенными схемой 4 формировани  кода, преобразователем 44 последовательного кода в параллельный и М1агистральными ключами 45, а также через схему 46 выделени  синхроимпульсов - с унифицированной магистралью 13.. Выходы схемы 46 вьщелени  .синхроимпульсов соединены через .схему 47 выделени  с унифицированной магистралью 13, с преобра зователем 44 последовательного кода в параллельный и входом схемы 40 раз решени  модул ции блока 11 модул ции Другой выход преобразовател  44 соединен с унифицированной магистралью 13 через схему 48 распознавани  адре са, выходы которой соединены со схемой 40 разрешени  модул ции блока 11 модул ции и регистром 49 пам ти. 8x0 дами блока 12 демодул ции  вл ютс  входы фильтра 41, соединенные со вто ричной обмоткой трансформатора 3 бло ка 1 согласовани .. Блок 32 демодул ции измерительной информации наземной части содержит входной фильтр 50,соединенный со сх мой 51 выделени  экстремумов, выход которой соединен со схемой 52 вьоделени  синхрочастоты непосредственно и через схему 53 вьщелени  последовательного кода, причем выход схемы 53 соединенный со схемой 52, и выход схемы 52 подключен к преобразователю 54 последовательного кода в параллельньй . Выход преобразовател  5 соединен со схемой 55 разрешени  записи кода, выход которой подключен к регистру 56 пам ти. Другой выход преобразовател  54 через регистр 56 пам ти одновременно подключен к схеме 55 разрешени  записи кода и через магистральные ключи 57 к магистрали 25 и контроллеру 58, выходы которого соединены со схемой 55 разрешени  аписи кода и магистральными ключами 57. Входы входного фильтра 50  вл ютс  входами блока 32 демодул ции и соединены со вторичной обмоткой трансформатора 31. В качестве источника 30 питани  использован стабилизированный источник посто нного напр жени  с обратной св зью по напр жению. Блок 27 модул ции управл ющих и синхронизирующих сигналов содержит подключенные к унифицированной магистрали 25.контроллер 59 и магистральные ключи 60, Выход магистральных ключей 60 через последовательно соединенные преобразователь 61 параллельного кода в последовательный, схему 62 формировани  служебных разр дов и схему 63 управлени  предискажением соединен с одним из входов схемы 64 управлени  усилителем мощности, к другому ВХОДУ которой подключена соединенна  со входом магистральных ключей 60 схема 65 . формировани  синхрочастоты. Выход схемы 64 через усилитель 66 мощности соединен с входом выходного фильтра 67, выходы которого  вл ютс  выходами блока 27 модул ции и соединены с. согласующим трансформатором 28, Контроллер 23 содержит объединенные по входу и соединенные с магистралью 25 регистр 68 режима,регистр 69 состо ни  прибора и регистр 70 управл ющего слова, другие входы которого соединены с пультом 24 управлени . Выходы регистров 68 и 69 также подключены к пульту 24 управлени . Контроллер 23 содержит также последовательно соединенные формирователь 71 последовательности сигналов интерфейса и схему 72 опознава ,ни , соединенные с магистралью 25. Микропроцессор 21 содержит процессор 73, оперативное запоминающее устройство ОЗУ 74 и посто нное запоминающее устройство ПЗУ 75, соединенные с магистралью 25. Процессор 73 содержит объединенные по входам блок 76 внутреннего управлени , операционный блок 77, интерфейсньй блок 78 и блок 79 наружного управлени , дополнительно соединенный с блоком 76 внутреннего управлени , причем блок 78 и 79 соединены с магистралью 25. Прибор работает следующим образом. Наземна  часть прибора и скважинные зонды, количество которых может быть от одного до шести, соедин ютс  между собой линией 10 св зи (трехжильным каротажным кабелем). Две жилы линии 10 св зи, концы которых соедин ют первичную обмотку согласующего трансформатора 31 со вторичной обмоткой согласуюего трансформатора 2 блока 1 согласовани  первого скважинного прибора, служат дл  подачи в скважинные зонды питающего напр жени  и приема из скважинных зондов измерительной инф мации. Треть  жила линии 10 св зи, один конец которой одновременно сое динен со входом обратной св зи блока источника 30 питани  и разделительным конденсатором 29, а другой со средней точкой делител , образованного резисторами 4 и 5 обратной св зи, и разделительным конденсатором 8 блока 1 согласовани  каждого скважинного прибора, служит длч подачи на блок источника 30 питани  напр жени  обратной св зи и передачи в скважинные зонды управл ющей и синхронизирующей информации. С высоковольтного выхода блока источника 30 питани  посто нное напр жение величиной 250-300 В подает с  через среднююточку первичной об мотки согласующего трансформатора 31 линию 10 св зи, среднюю точку вторич ной обмотки согласующего трансформатора 2 и разв зывающие диоды 6 и 7 на вход блока 9 питани  блока 1 согласовани  первого скважинного зонда и одновременно аналогичным образом на остальные скважинные зонды. Поскольку величина посто нного напр  жени  составл ет сотни вольт, падением напр жени  на диодах 6 и 7 можно пренебречь. Величина посто нного, напр жени  на входе блока 9 питани  будет измен тьс  обратно пропорционально изменению мощности, потребл е мой скважинным зондом. Напр жение, пропорциональное напр жению на входе блока 9 питани , снимаетс  с резисто ров 4 и 5 обратной св зи, через линию 10 св зи подаетс  на вход отрицательной обратной св зи источника 30 питани  и воздействует на него таким образом, чтобы компенсировать изменение напр жени  на входе блока 9 питани , .осуществл   таким образом стабилизацию питающего напр жени . Выход делител , образованного резисторами 4 и 5 и соединенного со входом отрицательной обратной св зи, соединен также через линию 10 св зи с выходом аналогичног делител  во всех скважинных зондах. Поскольку каждый скважинный зонд опрашиваетс  в отдельности, то изменение напр жени  питани  про вл етс  только на входе блока 9 питани  того скважинного зонда, в котором производ тс  переключени . Дл  того чтобы посто нное напр жение обратной св зи не намагничивало согласующие трансформаторы 28 и 3, введены разделительный конденсатор 29 в наземной части прибора и конденсатор 8 в блоке 1 согласовани  скважинного зонда. С другого выхода блока источника 30 питани  р д посто нных напр жений , например, 5, jf9, 112В, одновременно поступает в унифицированную магистраль 25, дл  питани  наземной части прибора магистраль 25 содержит линии питани , линии данных, адресные линии и линии сигналов идентификаторов обмена. , Управление скважинными зондами осуществл етс  с пульта 24 управлени  блока 20 управлени  по программе , котора  хранитс  в посто нном запоминающем устройстве 75 микропроцессора 21. С помощью кнопок и переключателей оператор задает на пульте 24 управлени  номер скважинного зонда, к которому обращаетс , и операции, которые необходимо произвести в скважинном зонде, например,управление прижимньми устройствами, изменение масштабов в коэффициенте усилени , переключение зондов, датчиков и т.д. При пуске в регистре 70 онтроллера Z3 формируетс  управл ющее; слово,-которое содержит адресную и информационную части. Адресна  часть содержит код номера прибора, к которому адресуетс  управление, и код устройства, к которому непосредственно относитс  команда управлени . Микропроцессор 21 пересыпает параллельный код управл ющего слова через унифицированную магистраль 25 в блоке 27 модул ции, в котором происходитпреобразование параллельного кода в последовательность биимпульсных сигналов. Каждый разв д кода независимо от его значени  (О или 1) передаетс  бипол рным импульсом. Однако значени  этих разр дов различаютс  фазой бипол рного сигнала относительно опорной стабильной по фазе частоты, вырабатываемой схемой 65 формировани  синхрочастоты блока 27 модул ции. При этом передача управл ющих и синхронизирующих сигналов в скважиннок зонде осуществл етс  относительно опорной частоты 50 кГц, а передача измерительной информации от скважинных зондов осуществл етс  относительно опорной частоты 200 кГц. Таким образом, сигналы на входе блока демодул ции 12 скважинного зонда и на входе блока 32 демодул ции наземной части прак ,тически не содержат низкочастотн составл ющих. Управл юща  информаци  из блока 27 модул ции передаетс  через согласующий трансформатор 28 и разделительный конденсатор 29 в линию to св зи, а затем через разделиТельньй конденсатор 8 и согласующий трансформатор 3 блока 1 согласовани  в блок 12 демодул ции каждого скважи ного зонда. В блоке 12 демодул ции происходит преобразование бипол рного после довательного кода управл ющего слова в унипол рньй. В случае совпадени  адресной части слова с адресом данного скважинного прибора в блоке 12 демодул ции происходит преобразование последовательного кода в параллельный, и результирующий код управл ющего слова выводитс  на унифицированную магистраль 13.. С поступлением в магистраль 13 кода, содержащего номер регистра дан ных (не показан), осуществл ющего обмен информацией между магистралью и исполнительным механизмом или уст ройством, упарвл ющее слово переписываетс  в этот регистр. Комбинаци  значений разр дов управл ющего елова , записанного в регистре данных, определ ет режим работы данного исполнительного механизма. После приема управл ющего слова блока 12 демодул ции устанавливает на одном из управл ющих входов схемы 40 блока 11 модул ции, сигнал разрешени  модул ции . Информаци  о состо нии исполнительных механизмов и узлов посл выполнени  команды управлени  заноситс  в соответствующие этим узлам , и механизмам регистры состо ни . По команде опроса содержимое регистров состо ни  считываетс  через унифицированную магистраль 13 в блоке 1 1 одул ции. Параллельный код, содержащий номер устройства и информацию о его состо нии, преобразуетс  в бло ке 11 модул ции в последовательный. .К слову состо ни  добавл етс  код номера прибора и с по влением на , другом управл ющем входе блока 11 мо дул ции синхронизирующего импульса осуществл етс  модул ци  результирующёго кода: путем преобразовани  его В биимпульсный. Причем с целью повышени  пропускной способности кабельной линии св зи с учетом передаточной характеристики каротажного кабел  осу 0 ществл етс  амплитудное предискажение кода схемой 36 блока 11 модул ции. Через трансформатор 2 блока 1 согласовани  модулированный- по фазе код поступает в линию 10 св зи, а затем через трансформатор 31 в блок 32 модул ции наземн й части, где его преобразование осуществл етс  аналогично преобразованию управл ющего слова в блоке 12 демодул ции скважинного зонда. Микропроцессор 21, пересьшает информацию о состо нии скважинн1}Гх приборов через унифицированную магистраль ,25 в контроллер 23 блока 20 управлени , где происходит дешифраци  слова состо ни  и индикаци  его на транспарантах и индикаторах пульта 24 управлени . После окончани  режима управлени  оператор переводит скважинные зонды в режим измерени . В режиме измерени  микропроцессор 21 посылает в скважинные зонды сигналы синхронизации (опроса) тем же путем, что ранее передавались управл ющие слова. Сигналы от датчиков 17 измерительного зонда 16 через коммутатор 18 поступают на вход преобразовател  19, на выходе которого формируетс  код, пропорциональньй напр жению на его входе. По сигналу опроса информаци  с выходного регистра преобразовател  19, содержаща  код номера датчика, считываетс  через унифицированную магистраль 13 в блок 11 модул ции, где преобразуетс  в последовательный код. Затем к информационному слову добавл етс  код номера скважинного зонда, последовательный унипол рный код преобраsyeTCf в процессе модул ции в биимпульсный и передаетс  через соглас гющий трансформатор 2, линию 10 св зи и согласующий трансформатор 31 в блок 32 .демодул ции измерительной информации, где снова преобразуетс  в параллельный унипол рный код. Микропроцессор 21 пересьшает информационное слово или дл  записи на магнитную ленту в цифровой магнитный регистратор 33 или через ЦАП 22 блока 20 управлени  в аналоговьй регистатор 26. Применение в качестве блока пиани  источника посто нного напр жеи  с отрицательной обратной св зью о напр жению, осуществл емой с поощью вновь введенных резисторов обатной св зи (делител  напр жени )

и разв зывающих диодов, введение дбполнительного согласующего трансформатора в наземной части и разделительных конденсаторов в наземной и скважинной част х позвол ет обеспечить гальваническую разв зку по питанию между скважинной и наземной частью, а также скважинными зондами между собой, исключить громоздкие фильтрующие цепи и тем самым снизить уровень собственных шумов измерительных зондов и линии св зи, что в свйю очередь позвол ет расширить динамический диапазон и частотный спектр измер емых сигналов.

Предлагаемое устройство позвол ет передавать информацию о 18 параметрах с частотой 200 кГц. Спектр пере да1ваемь1х частот 0-130 Гц. Динамичес-ткий диапазон передаваемых сигналов с автоматическим переключением масштабов измерени  80 дБ.

За счет применени  отрицательной обратной св зи система питани  печивает высокую стабилизацию напр -. жени  питани  скважинных зондов в широком интервале температур от -10 до , позвол ет снизить величину питающего напр жени  примерно в полтора раза по сравнению с переменным напр жением, уменьшает возмоткность пробо , вследствие чего повышаетс  надежность аппаратуры, и снижает общую потребл емую мощность.

Система питани  скважинной части позвол ет использовать в линии св зи две разв занные между собой cиcтe a l модул тор - демодул тор дл  измери- тельных и управл ющих и синхронизирующих сигналов, обеспечиваюв(ие увеличение скорости передачи до 200 кГц, за счет более полного использовани  частотных свойств каротажного кабел .

Применение унифицированных магистралей в наземной и скважинной част х предлагаемого устройства наиболее полно отвечает его назначению, поскольку дает возможность легко изменить функции прибора применительно к любым видам каротажа простым изменением программньос средств, а также скважин . ный зойд в целом, унифищгровать измерительнью , упростить синхронизацшо и управле1ние исполнительными механизмами, упростить управление скважинными зондами и обеспечить в наземной части сопр жение с ЭВМ и цифровыми регистраторам.

UJ

u

55

|-4

:

Фуг.

5

/

У:

25

25

Лк

ЧГПР

Ъ

п

77

г/гб

Claims (1)

1. КОМПЛЕКСНО-КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИН, содержащий скважинную часть, соединенную линией связи - каротажным кабелем - с наземной частью, причем скважинная часть включает несколько скважинных зондов, каждый из которых содержит блок согласования с линией связи, в состав которого вх щят трансформаторы и блок питания, и измерительные зонды, каждый из которых содержит последовательно соединенные датчики сигналов, коммутатор и преобразователь измерительной информации, наземная часть включает блок управления прибором, блок демодуляции измерительной информации, согласующий трансформатор, блок питания и цифровое регист рирующее устройство, соединенное с одним из выходов блока управления прибором, причем первичная обмотка согласующего трансформатора наземной части соединена с линией связи, вторичная - с блоком демодуляции измерительной информации, а средняя Точка первичной обмотки - с блоком питания, отличающийся тем, что, с целью 'Расширения спектра частот и· динамического диапазона измеряемых сигналов, в каждый скважинный зонд введены соединенные между собой блоки модуляции измерительной информации и демодуляции управляющих и синхронизирующих сигналов, _с при этом блок согласования с линией S связи дополнительно содержит резисторы обратной связи, развязывающие диоды и разделительный конденсатор, причем у первого трансформатора, одна из первичных обмоток соединена непосредственно с линией связи и средние точки первичной и вторичной обмоток через последовательно соединенные развязывающие диоды соединены с блоком питания и через резисторы обратной связи - с землей и линией связи, а у второго - один конец первичной обмотки через разделительный конденсатор соединен с линей связи, а другой - с землей, концы другой первичной обмотки первого трансформатора и вторичной обмотки второго трансформатора являются выходами блока согласования и соединены соот о

   00 м to w со ветственно с блоками модуляции из мерительной информации и демодуляции управляющих и синхронизирующих сигналов, соединенными через унифицированную магистраль с измерительными зонда1087939 ми, в наземную часть введен дополнительный согласующий трансформатор, первичная .'обмотка, которого соединена с вновь введенным блоком модуляции синхронизирующих и управляющих сигналов, а вторичная - с землей и через вновь введенный разделительный кон денсатор - с линией связи, причем блоки демодуляции измерительной информации и модуляции синхронизирующих и управляющих сигналов, блоки управления и питания и цифровое регистрирующее устройство соединены унифицированной магистралью.