Способ измерения временных интервалов

В аппаратуре ГИС используется метод измерения временных интервалов, называемый методом заряда конденсатора, который состоит в преобразовании интервала времени в пропорциональную ему величину напряжения, до которого за это время заряжается конденсатор от стабилизированного источника тока (рис. 2.8).

Как известно, напряжение на конденсаторе

если I = const, U_c= (1/C)·∆ t, т.е.

показания измерительного прибора пропорциональны интервалу времени ∆t.

Всю аппаратуру для ГИС можно подразделить на основную, применяемую для выполнения многих методов исследования, - это так называемые каротажные станции и специальную, применяемую для отдельных методов - это скважинные приборы.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите основные узлы скважинной телеметрической системы.

2. Какой из узлов ТС играет определяющую роль?

3. Как классифицируются электрические преобразователи (датчики)?

4. Приведите примеры применения различных видов электрических первичных преобразователей в аппаратуре ГИС.

5. Какие выходные параметры вырабатывают электрические датчики?

6. Какие методы измерения разности потенциалов и силы тока применяются в аппаратуре для ГИС? Какие методы известны Вам кроме этих?

7. В чем суть конденсаторного способа измерения частоты? Какие еще способы измерения частоты электрического сигнала Вам известны?

8. В чем суть способа измерения временных интервалов, называемого способом заряда конденсатора?

Лекция 3

Каротажные станции

Каротажные станции монтируются, как правило, на автомашинах повышенной проходимости и содержат измерительную аппаратуру и спуско-подъемное оборудование.

Аппаратура каротажных станций, как показано на рис. 3.1, включает в себя скважинный прибор 1, каротажный кабель 2, измерительную панель 3, регистратор 4, блок питания скважинного прибора 5, панель контроля каротажа 6 и силовой блок 7.

Скважинный прибор (СП) включает в себя первичный преобразователь и некоторые вспомогательные устройства: источники питания этих преобразователей, вторичные преобразователи, элементы схем телеконтроля и телеуправления и прочее. Конструкции СП будут подробнее рассмотрены нами далее.

Каротажный кабель представляет собой линию связи между СП и наземной частью измерительной аппаратуры.

Измерительная панель содержит фильтры, отделяющие полезный сигнал от помех, усилители (или аттенюаторы) сигнала, выпрямитель. Измерительные панели могут быть сменными, для каждого СП - своя.

Регистратор — это основной и наиболее сложный блок каротажной станции. Он обеспечивает запись измеряемых параметров в функции глубины скважины в аналоговой или цифровой форме. Как правило, регистратор имеет несколько (от 2 до 16) измерительных каналов и включает в себя различные вспомогательные устройства, служащие для повышения точности измерений: переключатели пределов измерения и масштабов глубин, отметчики марок времени и меток глубин, компенсаторы поляризации и др.

Конструкции регистраторов обычно унифицированы.

Рис. 3.1. Функциональная схема измерительной аппаратуры каротажной станции

Вся линия блоков станции от СП до регистратора как раз и представляет собой ту телеметрическую систему, которая была рассмотрена нами ранее (см. рис. 2.1).

Блок питания скважинного прибора содержит устройства для регулировки, контроля и стабилизации питания скважинных приборов. Эти блоки бывают сменными, т.к. одни СП питаются переменным током промышленной частоты (например, приборы радиоактивного каротажа), другие - переменным током пониженной частоты от 5 до 25 Гц (зонды КС), третьи - постоянным (каверномеры, термометры, инклинометры).

Панель контроля каротажа содержит приборы для контроля за самим процессом каротажа: счетчик глубин, измеритель скорости подъема и силы натяжения кабеля, усилитель магнитного меткоуловителя и др. Эти панели обычно унифицированы и без изменений входят в состав различных каротажных станций.

Силовой блок содержит устройства регулировки, контроля и стабилизации напряжения и силы тока, необходимые для питания всех остальных блоков станции. Силовой блок подключается к внешнему источнику напряжения промышленной частоты или к собственному бензоэлектрическому генератору каротажной станции.

Спуско-подъемное и вспомогательное оборудование включают в себя следующие устройства:

- лебедк у с каротажным кабелем. Лебедка приводится во вращение от мотора автомашины. Скорость подъема можно менять в пределах от нескольких десятков до нескольких тысяч м/час. Лебедка имеет коллектор и автоматический кабелеукладчик. Емкость лебедок каротажных станций -до 2000 м кабеля. Лебедки большей емкости устанавливаются на так называемых каротажных подъемниках, которые эксплуатируются в комплекте с каротажными лабораториями, содержащими только измерительную аппаратуру;

- бензоэлектрический агрегат - автономный генератор переменного тока с бензиновым двигателем;

- комплект соединительных проводов для подключения станции к внешней сети, для соединения станции с выносным оборудованием на устье скважины, для поверхностных электродов.

Размещение измерительной аппаратуры и спуско-подъемного оборудования в кузове каротажной станции показано на рис. 3.2

Рис. 3.2. Размещение измерительной аппаратуры и спуско-подъемного оборудования в кузове каротажной станции на примере СК-1-74