устройство для измерения длины каротажного кабеля

Формула изобретения

Устройство для измерения длины каротажного кабеля, содержащее первый формирователь магнитных меток, первый усилитель, первый и второй магнитные преобразователи, соединенные соответственно с первым и вторым компараторами, отличающееся тем, что оно содержит второй формирователь магнитных меток, второй усилитель, первое и второе реле, контроллер, блок индикации, блок обеспечения цифрового интерфейса, причем входы первого и второго формирователей магнитных меток соединены последовательно с первым и вторым реле, первым и вторым усилителями соответственно и выходами контроллера, а выходы первого и второго компараторов соединены со входами контроллера, а блок индикации и блок обеспечения цифрового интерфейса соединены через сигнальные шины с выходами контроллера, при этом магнитные преобразователи и формирователи магнитных меток конструктивно расположены в следующем порядке по длине каротажного кабеля: первый формирователь магнитных меток, первый магнитный преобразователь, второй магнитный преобразователь, второй формирователь магнитных меток, а расстояния между магнитными преобразователями и соответствующими формирователями магнитных меток определяют длину, соответствующую считыванию одной магнитной метки на каротажном кабеле.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к геофизическим исследованиям скважин. Оно предназначено для измерения глубины скважины путем измерения длины каротажного кабеля, выдачи информации потребителям, измерения скорости, индикации глубины и скорости, синхронизации работы телеметрической системы для отображения траектории скважины в трехмерной системе координат.

Известно устройство разметки каротажного кабеля путем постановки на него магнитных меток (А.С. СССР 1680963, МПК Е 21 В 47/04, 30.09.91 г.). Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает измерение длины кабеля.

Наиболее близким к предложенному является устройство считывания магнитных меток для определения длины каротажного кабеля (А.С. СССР 1416678, МПК Е 21 В 47/04, 15.08.88 г.). Устройство содержит формирователь магнитных меток (генератор), делитель частоты, усилитель, два магнитомодуляционных преобразователя, два компаратора, два счетчика, сумматор, мультиплексор. Недостаток - неудобство в эксплуатации ввиду отсутствия индикации длины и скорости движения, выдачи информации на телеметрическую систему для отображения траектории скважины в трехмерной системе координат.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет выдачи информации на телеметрическую систему для отображения траектории скважины в трехмерной системе координат, вычисления скорости движения каротажного кабеля.

Поставленная задача решается устройством для измерения длины каротажного кабеля, содержащим первый формирователь магнитных меток, первый усилитель, первый и второй магнитные преобразователи, соединенные соответственно с первым и вторым компараторами, которое в отличие от прототипа дополнительно содержит второй формирователь магнитных меток, второй усилитель, первое и второе реле, контроллер, блок индикации, блок обеспечения цифрового интерфейса, причем входы первого и второго формирователей магнитных меток соединены последовательно с первым и вторым реле, первым и вторым усилителями соответственно и выходами контроллера, а выходы первого и второго компараторов соединены с входами контроллера, а блок индикации и блок обеспечения цифрового интерфейса соединены через сигнальные шины с выходами контроллера. При этом магнитные преобразователи и формирователи магнитных меток конструктивно расположены в следующем порядке по длине каротажного кабеля: первый формирователь магнитных меток, первый магнитный преобразователь, второй магнитный преобразователь, второй формирователь магнитных меток, а расстояния между магнитными преобразователями и соответствующими формирователями магнитных меток определяют длину, соответствующую считыванию одной магнитной метки на каротажном кабеле.

Введение в устройство контроллера позволяет вести счет импульсов, вычислять скорость движения каротажного кабеля, обеспечить индикацию и выдачу информации по цифровому интерфейсу в телесистему, обеспечивая тем самым автоматизацию процесса построения траектории скважины в трехмерной системе координат, обеспечить выдачу сигналов на формирователи магнитных меток. Наличие второго канала считывания магнитных меток позволяет автоматически, без вмешательства оператора определять направление движения каротажного кабеля, таким образом в аварийных ситуациях позволяя оперативно вести измерение длины каротажного кабеля, как на уменьшение длины, так и на увеличение (например, при срыве с тормоза барабана с каротажным кабелем).

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема устройства для измерения длины каротажного кабеля. Устройство содержит первый и второй магнитные преобразователи 1 и 2, первый и второй формирователи магнитных меток 3, 4, первый и второй компараторы 5 и 6, первое и второе реле 7 и 8, контроллер 9, усилители 10, 11, блок обеспечения цифрового интерфейса 12, блок индикации 13, причем преобразователи 1 и 2 соединены соответственно с первым и вторым компараторами 5, 6, первый и второй формирователи магнитных меток 3, 4 соединены через реле и усилители с контроллером 9. Магнитные преобразователи и формирователи магнитных меток выполнены конструктивно в виде одного блока создания и считывания магнитных меток (БССММ), в котором они конструктивно расположены в следующем порядке по длине каротажного кабеля: первый формирователь магнитных меток 3, первый магнитный преобразователь 1, второй магнитный преобразователь 2, второй формирователь магнитных меток 4. Расстояния между магнитными преобразователями и соответствующими формирователями магнитных меток (то есть расстояние между первым магнитным преобразователем 1 и первым формирователем магнитных меток 3, вторым магнитным преобразователем 2 и вторым формирователем магнитных меток 4) в БССММ определяют длину, соответствующую считыванию одной магнитной метки на каротажном кабеле.

Устройство работает следующим образом. БССММ устанавливают в зоне движения каротажного кабеля. При включении устройства контроллер 9 выдает сигналы на формирователи магнитных меток 3, 4 через усилители 10, 11 и реле 7, 8, образующееся при этом магнитное поле обеспечивает установление первых меток на кабеле. При движении каротажного кабеля в ту или другую сторону одна из установленных меток проходит сначала через один магнитный преобразователь, потом и через другой. Порядок следования импульсов позволяет контроллеру 9 определить направление движения кабеля. Например, если сначала на контроллер приходит импульс от первого магнитного преобразователя, а потом от второго, то контроллер производит увеличение значения ячейки памяти, соответствующей длине кабеля, если импульсы приходят на контроллер в обратном порядке, то уменьшение. Количество импульсов позволяет определить длину кабеля, прошедшего через магнитные преобразователи. В момент прохождения магнитной метки через второй в порядке следования магнитный преобразователь контроллер 9 выдает сигнал на тот формирователь магнитных меток, который соответствует направлению движения кабеля. Контроллер также выполняет функции вычисления скорости движения кабеля, индикацию при помощи блока индикации 13, выдачу по интерфейсу 12 скорости и длины кабеля для внешних потребителей информации.

Таким образом, применение устройства позволяет улучшить эксплуатационные характеристики и таким образом обеспечить автоматизацию процесса вычисления траектории скважины и исключить последствия аварийных ситуаций.