Устройство для каротажа скважин

1 Изобретение относится к области промысловой геофизики и может быть использовано при построении комплексных и комбинированных скважинных приборов. Известно устройство для каротажа скважин, в котором переключение каналов осуществляется аналоговым коммутатором, управляемым регистром сдвига, замкнутым в кольцо, а добавление каждого нового канала осуществляется вклиниванием в это кольцо нового звена регистра. Недостатком такого устройства является возможность его работы только с однородными сигналами [1]. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для каротажа скважин, в котором каждый канал запрашивается от наземной аппаратуры. Данное устройство состоит из наземной части аппаратуры, скважинного прибора, выполненного в виде отдельных, собираемых в произвольной комбинации блоков геофизических методов, в каждом из которых расположен свой аналого-цифровой преобразователь, а также общий для любой сборки блок телеизмерительной системы (далее ТИС), включающий формирователь тактовых импульсов, модулятор, усилитель мощности,фильтры, источник питания. Недостатками данного устройства является необходимость использования многожильного кабеля, неспособность анализировать возникающие ошибки при поступлении информации в наземную часть аппаратуры, невозможность регулирования очередности поступления информации со скважинного прибора при ограниченном количестве жил кабеля [2]. Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства при условии использования в качестве физического канала связи любого каротажного кабеля, в том числе и одножильного. Для решения поставленной задачи, в устройстве для каротажа скважин, включающем наземную часть аппаратуры и скважинный прибор, выполненный в виде отдельных, собираемых в произвольной комбинации блоков геофизических методов, в каждом из которых распложен свой аналого-цифровой преобразователь(АЦП), а также общий для всех блоков геофизических методов блок телеизмерительной системы, содержащий усилитель мощности, фильтры и блок питания, в каждом блоке геофизических методов установлен идентификатор кода канала,а в блоке телеизмерительной системы введен контроллер, выдающий по шине, проходящей через весь скважинный прибор, коды номеров каналов, выход которого подсоединен к входам идентификаторов кода каналов, а кроме этого также введен преобразователь двоичного кода в многоосновной код с дополнительным кодом обнаружения ошибки, входы которых подключены к блоку питания. 2 Введение преобразователя позволяет сформировать шестнадцатеричный времяимпульсный код в отличие от двоичного последовательного кода. Вследствие этого, программное обеспечение позволяет эксплуатировать скважинную аппаратуру с любой компьютеризованной станцией. Введение контроллера позволяет принять адресную систему, являясь устройством выбора последовательности адреса, при этом канальность не ограничивается. Техническим преимуществом введения преобразователя кода канала является обеспечение максимальной скорости передачи информации при ограниченном числе жил кабеля. Введение идентификатора кода канала позволяет собирать блоки геофизических методов в произвольной комбинации. Идентификация кода канала реагирует на свой код канала и передает информацию в блок ТИС. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для каротажа скважин, объединяющего в скважинном приборе электрические, радиоактивные и акустические блоки методов; на фиг. 2 приведена форма сигналов между блоками геофизических методов. Скважинный прибор включает блок телеизмерительной системы 1, состоящий из контроллера 2, выход которого подсоединен ко входам идентификаторов кода канала 3, преобразователя кода канала 4, подключенного к шине и к усилителю мощности 5, фильтров 6, 7,питающего устройство 8, а также блоки геофизических методов. Над блоком телеизмерительной системы расположен блок электрического каротажа 9 с многоэлектродным зондом 10, ниже блока ТИС расположен блок радиоактивного каротажа 11 с набором индикаторов радиоактивного излучения 12, далее блок акустического каротажа 13 с акустическими датчиками 14. Между ними могут быть размещены блок каверномера, блок индукционного каротажа и другие блоки геофизических методов. В каждом блоке геофизических методов расположен аналого-цифровой преобразователь 15, идентификатор кода канала 3 и питающее устройство 8(например, выпрямитель при питании скважинного прибора переменным током). Каждый блок геофизических методов помещен в герметичный корпус. Сверху и снизу он заканчивается штепсельным разъемом. Блоки геофизических методов могут быть соединены в произвольной последовательности. Исключения составят некоторые блоки геофизических методов, такие как блок электрического каротажа, имеющий в верхней части многоэлектродный зонд и только нижний разъем для соединения со сборкой, или блок индукционного каротажа, который может быть подключен только снизу. Устройство работает следующим образом. К скважинному прибору по жиле кабеля подается переменный синусоидальный ток, который через клемму центральной жилы кабеля(далее ЦЖК) проходит по шине 16 через перемычку самого нижнего блока 17 и далее по шине 18 через последовательно включенные первичные обмотки силовых трансформаторов питающих устройств 8 и электрод А, создает в породе электрическое поле. Разности потенциалов от измерительных электродов M1N1MnNn подаются на вход группового АЦП 15. От контроллера 2 в шину 19 подается последовательность синхроимпульсов 22 и в шину 20 последовательный двоичный код канала 23 (для примера, шесть импульсов: первый синхронизирующий и последующие пять - значение кода канала). Каждому зонду блока электрического каротажа 9 присвоен свой индивидуальный код. Если код канала соответствует коду, записанному в идентификатор 3 блока электрического каротажа 9, последний подключает к АЦП блока электрического каротажа 15 тот зонд, который соответствует принятому коду канала, сигнал оцифровывается и в шину 21 подается последовательный двоичный код 24, первый импульс которого - синхронизирующий, последующие пять - значение кода канала, и в последующие - информационное слово. Эта последовательность поступает на преобразователь кода канала 4, где преобразуется в формат сигнала,принятый для передачи сигналов от скважинного прибора к наземной аппаратуре, сигнал усиливается по мощности усилителем 5 и через фильтр 6 по шине 16 подается в кабель для передачи к наземной аппаратуре. В наземной аппаратуре сигналы распределяются по каналам в соответствии с кодами каналов и записываются в виде кодов в ячейках памяти или в виде аналоговой кривой. В качестве наземной аппаратуры используется компьютеризированная каротажная станция и все операции по приему, распределению и регистрации сигналов решаются программно. Аналогичные процессы происходят и в других блоках геофизических методов, если идентификатор этого блока откликается на тот код канала, который записан в его памяти. Так же, как и в блоке электрического каротажа, каждому датчику геофизического параметра (например, счетчик излучения из группы счетчиков 12), присвоен свой код канала. Таким образом, использование данного изобретения позволяют создать скважинный прибор, позволяющий с использованием любого, в том числе и одножильного кабеля, прово 4 дить за одну спуско-подъемную операцию все необходимые измерения разнородных по своей физической сущности геофизических параметров. Список литературы 1. Авт. св. СССР 1265672 кл. G 01V 1/10. 2. Авт. св. СССР 947805 кл. Е 21 В 47/12. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для каротажа скважин, включающее наземную часть аппаратуры и скважинный прибор, выполненный в виде отдельных,собираемых в произвольной комбинации блоков геофизических методов, в каждом из которых расположен свой аналого-цифровой преобразователь, а также общий для всех блоков геофизических методов блок телеизмерительной системы, содержащий усилитель мощности, фильтры и устройство питания; в каждом блоке геофизических методов установлен идентификатор кода канала, а в блок телеизмерительной системы введен контроллер, выдающий по шине, проходящей через весь скважинный прибор к идентификаторам, коды номеров каналов, и преобразователь двоичного кода в многоосновной код с дополнительным кодом обнаружения ошибки,ко входу которого подключена шина, входами которой являются выходы аналого-цифровых преобразователей всех блоков геофизических методов.