Устройство для измерения глубины скважин

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение точности измерения глубины. Устр-во содержит кодовую маску (КМ) 1 с окнами 2, преобразователи 3 и 4, включающие излучатель и приемник, формирователи 5 и 6 , 13 импульсов, элементы НЕ 7 и 8, триггер 9 определения направления движения КМ, триггер 10 опреЙН деления изменения направления движения КМ, элемент ИСКЛЮЧАтКЕ ИЛИ 1.1 , элемент 12 задержки, элементы 2И-НЕ 14 и 15, блок 16 пересчета импульсов, реверсивный счетчик 17, индикатор 18. Приемник преобразователя 3 расположен по центру окна 2, приемник преобразователя 4 - на границе окна 2. Кинематически связан с КМ 1 каротажньй кабель. С формирователей 5 и 6 поступают две последовательности перекрывающихся импульсов, знак разности фаз которых зависит от направления движения КН 1. Устр-во анализирует направление движения КМ 1 по знаку разности фаз передних фронтов импульсов и изменение направления движения по знаку разности фаз задних фронтов импульсов. При наличии разрешающего сигнала с элемента 11 импульсы формирователя 6 проходят через один из элементов 14 или 15 на реверсивньш блок 16 пересчета в дециметры и на реверсивный счетчик 17. Устр-во устраняет погрешности при колебаниях КМ 1 в пределах одного окна 2 в пределах нескольких окон 2. В первом случае триггеры 9 и 10 чеIs I л 4 Од СП ел сд ISD JLn IL iiH -/,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1511 1 В 21 В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4246938/23-03 (22) 22,05.87 (46) 15,03.89. Бюл, Р 10 (71) Раменский филиал Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института геологических, геофизических и геохимических информационных систем (72) F.. В. Журавлев, Г. В. Забнев и Е,Н. Курников (53) 622.241.7 (088.8) (56) Блок пересчета девятиканальный

"Десна-04": Техническое описание.

Киев, Киевский опытно-эксперимен" тальный завод геофизического приборостроения, . 1982, с. 25-26. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРН1ИЯ ГЛУБИН11 СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — повышение точности измерения глубины. Устр-во содержит кодовую маску (КМ 1 с окнами 2, преобразователи 3 и 4, включающие излучатель и приемник, формирователи 5 и 6, 13 импульсов, элементы НВ

7 и 8, триггер 9 определения направления движения КМ, триггер 10 опре„„SU„„3465552 А 1 деления изменения направления двккения КМ, элемент ИСКПРЧАЛПЕ ИЛИ 11, элемент 12 задержки, элементы 2И-HF.

14 и 15, блок 16 пересчета импульсов„ реверсивный счетчик 17, индикатор

18. Приемник преобразователя 3 расположен по центру окна 2, приемник преобразователя 4 — на границе окна

Кинематически связан с КМ 1 кароTKKHbIA ка6ель. С формирователей 5 и 6 поступают две последовательности перекрывающихся импульсов, знак разности фаз которых зависит от направления движения КМ l. Устр-во анализирует направление движения КМ 1 по знаку разности фаз передних фронтов импульсов и изменение направления движения по знаку разности фаз задних фронтов импульсов. При нали" чии р аз р еш ающе го сиг í ал а с эл емент а

11 импульсы формирователя 6 проходят через один из элементов 14 или 15 на реверсивный блок 16 пересчета в дециметры и на реверсивныи счетчик 17.

У стр-во устраняет погрешности при колебаниях KM 1 в пределах одного окна 2 в пределах нескольких окон 2.

В первом случае триггеры 9 и 10 че! 465552

"п1 >

823 t pq t37! pcs элемент 11 запрещают прохожде1 ние импульсов через элемент 12, Во втором случае показания реверсивного счетчика 17 колеблются около опредеИзобретение относится к геофизи-!

t ческому приборостроению и может бить использовано для определения глубины

I скважины.

Целью изобретения является позы- 5 ( шение точности.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы

Устройство дпя измерения глубины ( скважины включает н себя кодовую мас" ку 1 с окнами 2, первый и второй преобразователи угол-код 3,4, включающие излучатель и приемник и соединенные соответственно с первым н вторым формиро15 вателями 5 и 6 импульсов по фронту и уровню, выходы которых соединены с первым и вторым элементами НЕ 7 и 8, а также с первым и вторым входами триггера 9 определения направления движения кодовой маски. Выходы элементов НЕ 7 и 8 подключены к первому и второму входам триггера 10 определения изменения направления движения кодовой маски, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента 1.1 ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ. Выход второго формирователя 6 импульсов подключен также к первому входу элемента 12 задержки, выход которого соединен с первым входом формирователя

13 импульсов, выход которого подключен к второму и первому входам элементов 2И-HF. 14 и 15, выходы которых соединены с входами блока 16 пе- 35 ресчета импульсов. Выходы блока 16 пересчета импульсов подключены к реверсивному счетчику 17, соединен" ному с индикатором 18. Выход элемента 11 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к вторым входам элемента 12 задержки и формирователя 13 импульсов, Приемник перного преобразователя угол- код 3 расположен по центру ок-, на 2 кодовой маски 1, а приемник вто.- 45 ленного среднего значения. Устр-во позволяет ликвидировать искаженные пары импульсов и обнаруживает все колебания КМ 1. 2 ил. рого преобразователя угол-код 4 на границе окна 2 кодовой маски 1, которая кинематически связана с каротажным кабелем (не показан) .

Устройство работает следукицим ohраз ом, С формирователей 5 и б импульсов по фронту и уровню снимаются две последовательности перекрывающихся импульсов, знак разности фаз которых зависит от напранления движения в скважине. На фиг.2 изображены последовательности импульсов при: движении кабеля вверх (a) движении кабеля вниз (б), колебании кодовой маски

1 (в).

Устройство анализирует не только направление движения кодовой маски 1 пО знаку разности фаз .передних фронтов импульсов . и, но изменение нап" равления движения по знаку разности фаз задних фронтов импульсов Л t3. где t „„— время прихода переднего фронта импульса фазы 1 (Ф,); время прихода переднего фронта импульса фазы 2 (cb );

t 3„- время прихода заднего фронта импульса Ф,;

t 3 — время прихода заднего фронта импульса Ф

При поступательном движении кабеля импульсы одной из последовательностей проходят через элемент 12 задержки, формирователь 13 импульсов, ключевые элементы ?И-HF. 14 и 15 и далее на блок 16 пересчета, например, в дециметры. Зчаки разностей фаз

6t„и at3 здесь одинаковы.

1465552

Отличие з иаков фаз d „и л t> означает изменение направления движения кодовой маски 1 и то, что это измерение произошло во время срабатыв ания приемников преобр аз оват елей угол-код 3 и 4 (фиг.1в).

Такая пара импульсов является искаженной и не вызывает формирования импульса для блока 16 пересчета. Подобным образом устройство анализирует каждую пару импульсов разных последовательностей, обнаруживая все колебания кодовой маски 1 и ликвидируя искаженные пары импульсов.

При вращении кодовой маски 1 в одном направлении срабатывают преобразователи угол-код 3 и 4 и последовательности смещенных по фазе импульсов поступают на формирователи

5,6 импульсов по фронту и уровню.

С выхода формирователя 5 импульсы фазы Ф„ поступают на 11-вход триггера

9 и через элемент НЕ 7 íà D-вход триггера 10. С выхода Аормирователя

6 импульсы фазы А поступают на инверсный вход элемента 12 задержки, на второй вход (синхровход) триггера 9 и через элемент HE 8 на второй вход (синхровход) триггера 10. Триггер 9 определяет направление движения кодовой маски 1, фиксируя по пе-. реднему фронту Ф состояние D-входа, т. е. А,.

Один из элементов 2И-HF. 14, 15 открывает канал для поступления им" пульсов на блок 16 пересчета. Триггер 10 срабатывает по заднему Аронту Ф, таким образом, анализирует разность Ааз задних фронтов Л t .

Если .а „и 8t > однозначны, то триггеры 9, 10 установлены одинаково и сигналы, снимаемые с прямого выхода триггера 9 и инверсного выхода триггера 10, дадут через элемент

11 ИСКПМЧАИ111ЕЕ ИЛИ разрешение работы элемента 12 задержки и формирователя 13 импульсов.

При формировании импульсов для блока 16 пересчета используется та фаза импульсов, которая идет на синхровходы триггеров 9 и 10, Формирователь 13 вырабатывает короткий импульс для блока 16 пересчета с задержкой от заднего фронта @, определяемой элементом 12. Задержка необходима для срабатывания триггера 10.

d5

Блок 16 пересчета — двоично"десятичный реверсивный счетчик формирует импульсы глубины в дециметрах для реверсивных счетчиков !? глубин и индикатора 18. При колебаниях кодовой маски 1 характерно появление пар импульсов, изображенных на фиг.2в.

Триггеры 9 и 1О определяют противоположные знаки разностей фаз dtÄ v

Д t и через элемент 11 запрещают работу элемента 12 и формирователя 13.

Искаженная пара импульсов игнорируется.

При колебаниях кодовой маски 1 в пределах нескольких окон 2 неискаженные пары импульсов будут. вызывать формирование коротких импульсов для блока 16 пересчета к первому входу либо к второму входу. Показания реверсивного счетчика 17 глубины при этом колеблются около определенного среднего значения.

Формул а из обр ет ения

Устройство для измерения глубины скважин, содержащее кодовую маску с окнами, первой и второй преобразователи угол-код, включающие излучатель и приемник и соединенные соответственно с первым и вторым ф< рмирователями импульсов по фронту и уровню, реверсивный счетчик глубины, триггер определения направления движения кодовой маски, формирователь импульсов, первый и второй элементы

2И-НЕ, индикатор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено первым и вторым элементами HF. триггером определения изменения направления движения кодовой маски, элементом

ИСКЛЮЧАВЩЕЕ ИЛИ, элементом э адержки, блок ом пер е сч ет а импульсов, причем выход первого формирователя импульсов по фронту и уровню соединен с первым входом триггера опреде ления направления движения кодовой маски и входом первого элемента НЕ, выход которого подключен, к первому входу триггера определения изменения направления движения кодовой маски, выход которого соединен с вторым вхо; дом элемента ИСКПВЧАК6!ЕЕ ИЛИ, второй вход подключен к выходу второго элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом триггера определения направления движения кодовой маски, 1465552

Ф!

ДАР. 2

50

Составитель А. Рыбаков

Редактор М. Циткина Техред М.яндык Корректор 1» Король

Заказ 919/33 Тираж 514 Подписное

1 ЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 выходом второго формирователя импульсов по фронту и уровню и первым входом элемента задержки, выход которого подключен к первому входу форин"

5 рователя импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента 2И-HE и вторым входом первого элемента 2И-НЕ, второй вход подключен к второму входу элемента задерж- 10 ки и выходу .элемента ИСКПК1ЧАЛЦЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента 2И-НЕ и первым выходом триггера определения направления движения кодовой маски, 15 второй выход которого подключен к второму входу второго элемента 2И-HE выход которого соединен с вторым входом блока пересчета импульсов, первый вход которого подключен к выходу первого элемента 2И-НК, а первый и второй выходы соединены с реверсивным счетчиком глубины, выход которого подключен к индикатору, при этом приемник первого преобразователя угол-код расположен по центру окна кодовой маски, приемник второго преобразователя угол-код — на границе соседнего окна кодовой маски, причем расстояние между окнами кодовой маски больше ширины окна.