SU512445A1

SU512445A1 - Multichannel Well Logging Equipment

Info

Publication number: SU512445A1
Application number: SU1906945A
Authority: SU
Inventors: Владимир Кузмич Черныш; Юрий Радионович Куличук; Чеслав Иосифович Гозак; Инна Моисеевна Фельдман; Николай Антонович Марченко; Алексей Иванович Фендриков
Original assignee: Опытно-Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения
Priority date: 1973-04-17
Filing date: 1973-04-17
Publication date: 1976-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к геофизическому приборостроению, в частности, к многоканальным системам, предназначенным дл исследовани скважин в процессе каротажа.The invention relates to geophysical instrumentation, in particular, to multichannel systems, designed to explore wells in the process of logging.

Известны устройства дл передачи скважинной информации на поверхность, использующие метод частотного разделени каналов С частотной модул цией и детектированием модулируЕощего напр жени в каждом канале.Devices are known for transmitting borehole information to the surface, using the method of frequency division of channels With frequency modulation and detection of modulating voltage in each channel.

В известном устройстве информаци от каждого геофизического датчика поступает на свой частотный модул тор. Сигналы с выходов частотных модул торов смешиваютс в смесителе. Выходной сигнал смесител далее передаетс через линию св зи в наземную часть устройства, где с помощью дешифраторов , каждый из которых содержит полосовые фильтры, частотные детекторы и усилители, осуществл етс выделение модулирующих напр жений . Затем модулирующее напр жение каждого канала с выхода соответствующего дешифратора выпр мл етс с помощью фазочувствительного выпр мител и подаетс на регистратор.In the known device, information from each geophysical sensor is fed to its frequency modulator. The signals from the outputs of the frequency modulators are mixed in the mixer. The output of the mixer is then transmitted via a communication link to the surface part of the device, where using decoders, each of which contains band-pass filters, frequency detectors and amplifiers, isolates the modulating voltages. Then, the modulating voltage of each channel from the output of the corresponding decoder is rectified with a phase-sensitive rectifier and fed to the recorder.

Недостаток известного устройства заключаетс в том, что используетс не более четырех каналов, так как комплексирование различиых геофизических методов исследовани скважин вызывают необходимость дальнейшего увеличени числа каналов.A disadvantage of the known device is that no more than four channels are used, since the integration of different geophysical methods of well research necessitates a further increase in the number of channels.

Целью изобретени вл етс увеличение количества передаваемой информацтш при неизменном числе несущих и минимальном усложнении телеизмерительной системы.The aim of the invention is to increase the amount of information transmitted with a constant number of carriers and minimal complication of the telemeasuring system.

Цель достигаетс тем, что в многоканальной аппаратуре дл каротажа скважин, сососто щей из скважинкой и наземной частей, содержащей в скважинной части несколько геофизических датчиков, токова цепь которых соединена кабельной линией с наземным генератором переменного тока, и частотные модул торы с ключами переменного тока на входе, а в наземной части - несколько дешифраторов с выходными фазочувствительными выпр мител ми, геофизические датчики попарно подключены ко входу частотного модул тора в противофазе, а в наземной части аппаратуры в фазочувствительные выпр мители введены вентили, обеспечивающие фазовую селекцию сигналов.The goal is achieved by the fact that in a multichannel well logging tool consisting of a well and a surface part, containing several geophysical sensors in the well part, the current circuit of which is connected by a cable line to a ground alternating current generator, and frequency modulators with alternating current keys at the input , and in the ground part - several decoders with output phase-sensitive rectifiers, geophysical sensors are connected in pairs to the input of the frequency modulator in antiphase, and in the ground part of the device Aturi in phase-sensitive rectifiers introduced valves providing a phase selection signal.

Дл уменьшени погрешностей преобразовани информационных сигналов в скважинную часть аппаратуры введен делитель частоты питающего тока, выходные сигналы которого используютс дл управлени ключами переменного тока каждой пары датчиков.In order to reduce errors in converting information signals to the downhole part of the equipment, a feed current frequency divider is introduced, the output signals of which are used to control the AC keys of each pair of sensors.

Функциональна схема многоканальной аппаратуры дл каротажа скважин приведена на чертеже.The functional diagram of the multichannel equipment for well logging is shown in the drawing.

Скважинна часть аппаратуры содержит геофизические датчики In-Izn, ключи перемениого тока 2ц - 2znj частотные модул торы 3i - Зп. выходное устройство 4, делитель частоты 5, дроссель 6 и конденсатор 7.The downhole part of the equipment contains In-Izn geophysical sensors, alternating current keys 2ts - 2znj frequency modulators 3i - 3p. output device 4, frequency divider 5, choke 6 and capacitor 7.

Наземна часть аппаратуры содержит дроссель 8, конденсатор 9, фазовращатель 10, генератор питающего тока 11, дешифраторы 12i - 2п, фазочувствительные выпр мители с фазовым разделением сигналов 13ii-ISan и регистраторы Иц- Man.The ground part of the equipment contains choke 8, capacitor 9, phase shifter 10, supply current generator 11, decoders 12i - 2p, phase-sensitive rectifiers with phase separation of signals 13ii-ISan and recorders Ic-Man.

Назначение отдельных функциональных узлов аппаратуры можно определить на примере одного канала.The purpose of the individual functional units of equipment can be determined by the example of one channel.

Питание скважинной части аппаратуры и зондового устройства осуществл етс от генератора питающего тока 11 с частотой FI. Ток /ппт. от генератора 11, пройд дроссель 8 по центральной жиле кабел , поступает через дроссель 6 на токовый электрод А зонда и делитель частоты 5. При этом на выходе каждого датчика первого канала по вл етс переменное напр жение частоты F, а на выходах делител частоты формируютс пр моугольные сигналы с длительностью, равной нескольким периодам частоты F, распределенные во времени таким образом, что наличие сигнала на одном выходе делител частоты предполагает отсутствие сигнала на другом его выходе и наоборот.The downhole part of the equipment and the probe device is powered from the generator of the supply current 11 with the frequency FI. Current / ppt from generator 11, the choke 8 passes through the central conductor of the cable, is fed through the choke 6 to the current electrode A of the probe and frequency divider 5. At the output of each sensor of the first channel appears alternating voltage F, and at the outputs of the frequency divider square-wave signals with a duration equal to several periods of frequency F, distributed in time in such a way that the presence of a signal at one output of the frequency divider implies the absence of a signal at the other output and vice versa.

Напр жение с выходов датчиков In и bi поступают в противофазе на измерительные входы ключей переменного тока, на управл ющие входы которых попеременно поступают сигналы с соответствующих выходов делител частоты. При этом на общем выходе ключей формируетс фазоманипулированное напр жение , амплитуда которого в течение открытого состо ни ключа 2и пропорциональна амплитуде выходного напр жени датчика ц, а в течение открытого состо ни ключа пропорциональна амплитуде выходного напр жени датчика Ьь Фазоманипулированное напр жение управл ет частотой модул тора 3i, выходной сигнал с которого поступает на вход выходного устройства 4, где смешиваетс с выходными сигналами остальных частотных модул торов, усиливаетс и через разделительный конденсатор 7 подаетс на центральную жилу кабел .The voltage from the outputs of the sensors In and bi is fed in antiphase to the measuring inputs of the AC switches, to the control inputs of which alternately receive signals from the corresponding outputs of the frequency divider. In this case, a phase-controlled voltage is formed at the common output of the keys, the amplitude of which during the open state of key 2 is proportional to the amplitude of the output voltage of the sensor c, and during the open state of the key is proportional to the amplitude of the output voltage of the sensor b Phased-state voltage controls the modulator frequency 3i, the output signal from which is fed to the input of the output device 4, where it is mixed with the output signals of the remaining frequency modulators, is also amplified through the separation terminal The sensor 7 is fed to the central core of the cable.

На поверхности высокочастотное напр жение , пройд разделительный конденсатор 9, поступает на вход денлифраторов 12 -12ге, с помощью которых происходит выделение несущей частоты первого канала и частотное детектирование , в результате чего выдел етс фазоманипулированное напр жение с частотой Р. Выходное напр жение дешифратораOn the surface, a high-frequency voltage, passed through a coupling capacitor 9, is fed to the input of the de-drifters 12–12 g, by means of which the carrier frequency of the first channel is extracted and frequency-detected, resulting in a phase-controlled voltage at the frequency P. The output voltage of the decoder

12i в виде усиленного фазоманипулированного напр жени с частотой F поступает на информационные входы фазовых выпр мителей 13ii и 132ь на вторые входы которых поступает питающее напр жение с выходов фазовращател 10.12i in the form of an enhanced phase-manipulated voltage with a frequency F is fed to the information inputs of the phase rectifiers 13ii and 132c to the second inputs of which the supply voltage is supplied from the outputs of the phase shifter 10.

В результате обработки входных сигналов на выходах фазочувствительных выпр мителей выдел ютс выпр мленные напр жени , соответствующие выходным напр жени м датчиков 111 и lai скважинного прибора.As a result of processing the input signals at the outputs of phase-sensitive rectifiers, straightened voltages are obtained, corresponding to the output voltages of the sensors 111 and lai of the downhole tool.

Далее выходные напр жени фазовых выпр мителей 13ц, 1321 поступают на регистраторы 14ib 1421, где записываютс на диаграмме в определенном масштабе измер емого параметра. Аналогично работают и все остальные каналы.Next, the output voltages of the 13c phase rectifiers, 1321, are fed to the 14ib recorders 1421, where they are recorded on the diagram at a certain scale of the measured parameter. All other channels work in the same way.

Коммутацию ключей 2ib 221 скважинного прибора в принципе можно осуществл ть выходными сигналами вспомогательного несинхронизированного генератора пр моугольных импульсов, частота которого в п раз меньше частоты питающего напр жени , однако, в этом случае вследствие асинхронности работы вспомогательного генератора и генератора питающего напр жени 11 переключение ключей будет осуществл тьс в моменты времени , когда мгновенные значени выходных напр жений датчиков 111, bi отличны от нулевого значени . Это обсто тельство приводит к увеличению погрешности измерени .Switching the keys of the 2ib 221 downhole tool can, in principle, be carried out by the output signals of an auxiliary unsynchronized square pulse generator, whose frequency is n times less than the frequency of the supply voltage, however, in this case, due to the asynchronous operation of the auxiliary generator and the generator of the supply voltage 11 carried out at times when the instantaneous values of the output voltages of the sensors 111, bi are different from zero. This circumstance leads to an increase in measurement error.

В аппаратуре в результате того, что коммутирующие сигналы вырабатываютс с помощью питающего напр жени , а, следовательно , синхронны с ним, переключение ключей 2ib 221 происходит в моменты времени, когда мгновенные значени выходных напр жений датчиков lib bi близки к нулевому значению.In the apparatus, as a result of the fact that the switching signals are generated using the supply voltage, and therefore synchronous with it, the switching of the 2ib 221 keys occurs at times when the instantaneous values of the output voltages of the sensors lib bi are close to zero.

Claims

Invention Formula

Multichannel well logging equipment consisting of borehole and surface parts, containing several geophysical sensors in the borehole part, the current circuit of which is connected by a cable line to a ground-based alternator, and frequency modulators with alternating current keys at the input, and parts - several decoders with output phase-sensitive rectifiers, characterized in that, in order to increase the amount of transmitted information, geophysical sensors are connected in pairs to the input of frequencies th modulator in antiphase, and in the ground part of the apparatus in the phase-sensitive rectifiers introduced valves providing a phase selection signal.