SU947805A1 - Аппаратура дл каротажа скважин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м скважин и, в #частности к устройствам, предназначеннм дл  передачи информации от скважинного прит&ора на поверхность при каротаже скважин.

Известна аппаратура дл  каротажа скважин, в которой дл  передачи сигналов от скважинного прибора на поверхность используютс  теплоизмерительные системы с временным разделением каналов, например геофизическа  каротажна  аппаратура фирмы Хгшибуртом (США).

Эта аппаратура состоит из. наземной части и скважинного прибора. Скважинный прибор содержит набор датчи,ков геофизических параметров, узлы преобразовани  выходных сигналов датчиков к сигналу унифицированного вида и блок телеизмерительной системы, в состав которого вход т формирователь тактовых импульсов, счетчик, дешифратор , коммутатор, модул тор и усилитель мощности 1.

Недостаток этой аппаратуры состоит в том, что примен емый в составе ее блока телеизмерительной системы модул тор позвол ет преобразовывать и передавать от скважинного прибора через

каротажный кабель на поверхность только сигналы напр жени  посто нного тока. Это во многих случа х, например при измерении КС зондгиит стандартного каротажа или бокового каротажа, требует существенного усложнени  скважинного прибора.

Наиболее близкой к предлагаемому  вл етс  аппаратура дл  каротажа

10 скважин, в которой в качестве модул тора скважинного блока телеизмерительной системы используетс  преобразователь амплитуды импульса вдлительность . Что позвол ет преобразовывать

15 и передавать на поверхность как сигналы напр жени  посто нного тока, так и сигналы напр жени  переменного тока, синфазного с током питани  скважинного прибора. Это позвол ет во многих

20 случа х существенно упростить скважинную часть за счет того, что, например допускаетс  питание зондов электрического каротсока осуществл ть через каротажный кабель от генератора перемен25 ного стабилизированного тока, расположенного в наземной части аппаратуры.

Аппаратура дл  каротажа скважин состоит из наземной ,части, соединенной каротажным кабелем со скважинным

30 прибором. Скважинный прибор содержит блоки геофизических методов исследовани  скважин, включающие датчики ге физических параметров, узлы стыковки датчиков с телеизмерительной системо и блок телеизмерительной системы, в состав которого вход т формирователь тактовых импульсов, счетчик, дешифра тор, коммутатор, модул тор и усилите мощности, причем выход модул тора те леизмерительной системы соединен с 1ВХОДСМ усилител  мощности, выход КОТ poroi соединен с жилой каротажного ка бел , а в каждом блоке геофизических методов исследований скважин выходы датчиков геофизических параметров соединены с узлами стыковки этих дат чиков, с блоком телеизмерительной си темы. Аппаратура работает следугацим образом . Импульсы от формировател  так товых импульсов, поступают на вход счетчика. Коды с выходов счетчика по даютс  на входы дешифратора, с выхода которого осуществл етс  управление ключами коммутатора. Выходные сигналы от датчиков геофизических параметров преобразуютс  в узлах стыковки в сигналы Унифицированного вида и подаютс  на входы коммутатора блока телеизмерительной системы. Через соответствук цие ключи коммутатора эти сигналы поочередно подаютс  к входу модул тора. С выхода модул тора сигналы подаютс  на вход усилител  мощности, с выхода которого они через каротажный кабель поступают на вход наземной части аппаратуры . Наземна  часть преобразует эти сигналы к виду, удобному дл  регистрации. Кроме того, наземна  часть аппаратуры выполн ет функции управлени  исполнительными механизмами прибора и режимами его работы, а также питани  скважинного прибора С21. Известна  аппаратура обладает р дом недостатком, которые наиболее существенно выражены в том случае, когда скважинныё приборы выполн ютс  в виде агрегатированной системы, представл ющей собой набор функционально и конструктивно совместимых законченных блоков, из которых путем их механического соединени  в различных вариантах возможна реализаци  комплексных скважинных прибо ров различного назначени  с различными сочетани ми методов исследовани  скважин. Так, число каналов передачи инфор мащ1И в известной аппаратуре при условии , что дл  р да приборов примен  етс  один и тот же конструктивно законченный блок телеизмерительной сисгемы/ неизменно и определ етс  емкостью счетчика и дешифратора, вхо д щих в этот блок. Таким образом, блок телеизмерительной системы должен проектироватьс  с расчетом на максимально возможное количество каналов , которое только может понадобитьс  дл  самого сложного скважинного прибора системы. При работе блока в составе скважинного герфизического прибора,, требующего меньшее количество каналов передачи, он будет использоватьс  неполностью, т.е. имеет место аппаратурна  избыточность . Другой существенный недостаток состоит в том, что в рассматриваемой аппаратуре практически невозможно обеспечить унифицированное сечение межблочных соединений скважинных приборов системы. Вследствие того, что скважинныё геофизические приборы, как известно, представл ют собой выт нутые конструкции, дл  того чтобы подв,ести к входам коммутатора блока телеизмерительной системы сигналы от блоков, реализуквдих те или иные геофизические методы (исследовани  скважины, расположенных в нижней части прибора, необходимо прокладывать шины через блоки, расположенные выше их. При этом количество этих шин в каждом конкретном случае различно. Размещение этих шин на поле контактов разъемов межблочных соединений практически не нормируетс  и дл  каждого конкретного комплексного прибора должно быть индивидуально . Практически задача обеспечени  унифицированного сечени  межблочных соединений может быть решена путем применени  многоконтактных разъемов,что нежелательно,так как ведет к увеличению диаметра скважинного прибора, а также к снижению его надежности . При этрм количество действующих контактов разъема зависит от конкретного прибора, и в большинстве случаев контактное поле разъемов межблочных соединений используетс  неполностью , т.е. также имеет место аппаратурна  избыточность. Еще один недостаток обусловлен тем, что преобразующие устройства, вход щие в блоки скважинного прибора, реализующие те или иные методы исследовани  скважин, в тех случа х, когда блок занимает несколько каналов передачи , также используютс  неполностью. В силу того, что в аппаратуре используетс  временное разделение каналов, преобразующие устройства блоков в принципе могут использоватьс  многократно дл  преобразовани  сигналов от нескольких зондов путем их синхронного с циклами опроса блока телеизмерительной системы переключени . Однако в известной аппаратуре это св зано с тем, что возникает необходимость в прокладке дополнительных шин через все блоки прибора, предназначенных дл  синхронизации. Причем, необходима  гибкость может быть обес печена только при прокладке шин, под соединенных к выходам счетчика блока телеизмерительной система сквгикинного прибора в количестве, равном числу разр да счетчика. Цель изобретени  - упрощение конструкции аппаратуры, повышение ее надежности, производительности и уро н  унификации. Указанна  цель достигаетс  тем, что в аппаратуре дл  карютажа скважин , содержаишй наземную часть соединенную каротажным кабелем со скважинным прибором, включаюишм в себ  блок телеизмерительной системы, содержащей формирователь тактовых импульсов , модулАтор и усилитель мощности , и блоки геофизических методов исследовани  скважин., включающие в себ  датчики геофизических параметров и узлы стыковки этих датчиков с блоком телеизмерительной системы, причем выход модул тора телеизмерительной систекш, соединен с входом усилител  мощности , выход которого соединен с жилой каротажного кабел , а в каждом блоке геофизических методов исследовани  скважин выходы датчиков геофизических параметров соеди нены с узлами стыковки этих датчиков с блокс и телеизмерительной системы, в блоки геофизических методов исследований введены регистры сдвига с числом разр дов, равным количеству каналов передачи, и коммутатора, а ;в блок телеизмерительной системы вве ден узел управлени  регистрами сдвига , при этом входы регистров сдвига и узла управлени  соединены посредствсал транзитной шины с выходом форлишровател  тактовых импульсов, управ {п ющие входы ко№1утаторов соединены с выходами соответствующих регистров сдвига, которые соединены между собо и с узлом управлени  регистрами сдвига последовательно, а выходы узлов стыковки соединены с коммутирующ ми входами коммутаторов, выходы кото рых посредством транзитной шины соединены с входом модул тора блока телеизмерительной системы. При .стыковке блоков геофизических методов иссл довани  скважин в составе скважинног прибора регистры сдвига должны соеди н тьс  в кольцо. На чертеже приведен пример функциональной схемы предлагаемой аппаратуры дл  каротажа скважин. Аппаратура включает наземную .часть 1, соединенную со скважин- ным прибором кабелем 2. В состав скважинного прибора вход т блок теле измерительной системы, включающий фо мирователь 3 тактовых импульсов, узел 4 управлени  регистром сдвига, модул тор 5 и усилитель б мощности, И блоки, реализующие те или иные методы исследовани  скважин, включающие датчики 7-11 Геофизических параметров, узлы стыковки датчиков с. телеизмерительной системой 12-14 регистры 15-17 сдвига, коммутаторы 18-21. Аппаратура работает следукждим образом. Формирователь 3 тактовых импульсов блока телеизмерительной системы подает на магистральную шину таКтируквдие импульсы. Эти импульсы поступают одновременно на все регистры 15-17 сдвига, блоков скважинного прибора, реализующие те или иные методы исследовани  скважин, соединенные через магистральные шины в кольцо и образующие регистр сдвига прибора,с количеством разр дов , равным необходимому количеству- каналов измерени  прибора. Регистры сдвига управл ют коммутаторами 18-21 через которые сигналы от датчиков 7-11 геофизических параметров , преобразованные в унифицированные сигналы в узлах стыковки с телеизмерительной системой 12-14 поочередно подаютс  на транзитную шину, подсоединенную к входу модул тора 5 блока телеизмерительной системы прибора . С выхода модул тора сигналы подаютс  на вход усилител  6, С выхода последнего сигналы через каротажный кабель 2 подаютс  на вход наземной Части 1 аппаратуры, где они преобразуютс  к виду, удобному дл  регистрации. В предлагаемой аппаратуре дл  каротажа скважин по сравнению с прототипом число каналов передачи прибора не определ етс  блоком телеизмерительной системы и дл  каждого индивидуального прибора соответствует его потребност м. При расширении комплекса путем присоединени  к прибору новых блоков длина кольца регистра сдвига увеличиваетс  и количество каналов возрастает. При сокращении комплекса количество каналов передачи, соответственно сокращаетс . Таким образом, независимо от количества и состава блоков геофизических методов исследовани  сквгигин блок телеизмерительной системы используетс  полностью. Причем частота опроса каналов при снижении их количества возрастает, что позвол ет увеличить при зтом скорость движени  скважинного прибора в процессе каротажа по стволу скважины, т.е. повысить производительность аппаратуры. Кроме того, при использовании данного решени  полностью решаетс  задача унификации сечени  межблочных соединений в скважинном приборе. Как видно из чертежа, все сигналы от блоков прибора, реализующих те или иные методы исследовани  скважин , подаютс  по одной транзитной Ъшне котора  на контактном псхле межблочных соединений занимает один контакт, положение которого, может быть фиксировано и неизменно, неза висимо от TorOfкакое количество каналов передачи блок требует. Вследствие того, что в предлагаемой аппаратуре в состав блоков скважинного прибора введены регистры сдвига, периоды переключени  разр дов которых совпада ют с периодами съема информации с блоков, помимо управлени  выходными коммутаторами, эти регистры могут также осуществл ть необходимые переключени  и в других устройствах этих блоков. При этом моменты переключе i; ни  будут совпадать с моментами опро са блока, что позвол ет многократно использовать преобразующие устройства блока дл  преобразовани  сигналов, поступсшадих с различных зондов. Дополнительных транзитных шин через весь скважинный прибор, помимо шин, предназначенных дл  управлени  ре : гистрами сдвига, прокладывать нет необходимости.

Экономический эффект при внедрении изобретени  будет получен за счет упрощени  конструкции скважинных приборов аппаратуры дп  каротажа скважин, и, как следствие, повьциени  их надежности.

По предварительным расчетам внедрение изобретени  только в одном при6opie дл  каротажа скважин, предназначенном дл  геофизических исследований нефт ных и газовых скважин ме тодами бокового каротажного зондировани , бокового каротажа, гамма-каротажа и профилеметрии, позвол ет снизить его стоимость при изготовлеНИИ .

Claims (2)

1.I ns t rue t 1 t i channe 1 System Technical Publ I ca t ion 3 1 55i3, Welex Halliburton, October 1973.

2.Разработка способов стыковки датчиков геофизических параметров с многоканальной телеизмерительной системой в комплексных и комбинированных приборах.- Отчет ВНИИнефтепромгеофизики по теме 163-73, Уфа, 1977 (прототип).