Файл: Сохранов Н.Н. Машинные методы обработки и интерпретации результатов геофизических исследований скважин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3. Преобразование и регистрацию цифровых данных необхо­ димо производить с постоянным шагом дискретизации по глубине. Для привязки цифровых данных к глубине необходимо синхрони­ зовать преобразование результатов измерений с движением прибора в скважине и записать сигналы меток глубин в виде служебной информации.

4. Записанные на магнитную ленту цифровые данные следует вводить в машину при помощи блока НМЛ или специальным устрой­ ством ввода.

Каротажный преобразователь с магнитной записью ПМЗ-3

Каротажный аналого-цифровой преобразователь с записью на магнитную ленту 1 типа ПМЗ-3 рассчитан на установку в каротажных лабораториях или станциях. Он включается последовательно с галь­ ванометрами осциллографа Н013 и .может работать одновременно

 

 

 

 

 

 

 

il

раздельно

с ним.

 

 

 

 

т

j

о

/

 

 

Преобразователь

имеет

че­

 

Т

 

 

 

 

 

тыре

канала

с

диапазоном

 

 

3=Е

 

 

преобразования 66 дБ (11 двоич­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных разрядов) и порогом чув­

 

 

 

 

 

 

5 б

ствительности

0,05

мкА,

обе­

 

 

 

 

 

 

СИ

спечивающим

квантование ре­

 

 

 

 

 

 

ми

гистрируемых

 

кривых

 

через

 

 

т - г

 

 

 

СИ

1

мм

шкалы

осциллографа.

 

 

 

 

 

ми

Входное

сопротивление

 

кана­

 

 

 

 

 

 

лов

равно

200

Ом. Погреш­

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

ность преобразования не

пре­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вышает

3%,

при

показаниях

 

 

 

 

 

 

 

меньше

30 единиц

абсолютная

 

 

 

 

 

 

 

погрешность

не

более

одного

Рнс. 13. Образец записи кода

(восьмеричное

младшего

разряда.

 

 

 

число

2G17)

каротажиым

преобразователем

 

Преобразование

производит­

 

ПМЗ-3 на магнитной

ленте.

 

С И — синхроимпульс;

 

М И — маркерный

ся

по

системе

равномерного

импульс; V,

2', . . .,

7' — номера

строк; 1,

квантования

по глубине

с ша­

2,

. . ., в — номера дорожек записи.

 

 

 

 

 

 

 

гом 0,05; 0,1; 0,2 или 0,4 м.

При

одноканальном

и

двухканальном

режимах

преобразования

можно получить

шаг

квантования

0,025

м,

необходимый

для

детального

исследования

рудных

и

угольных скважин. Шаг 0,4 м

необходим

для

записи

нуль- и стандарт-сигналов,

а

также

для

других контрольных записей. Максимальная скорость преобразо­

вания равна 40

чисел/с, что соответствует скорости каротажа

3600 м/ч при шаге

квантования 0,1 м.

Полученные цифровые данные записываются на магнитную ленту шириной 35 мм параллельно-последовательным кодом (рис. 13),

1 Преобразователь ПМЗ-3 разработан Ленинградским О К Б Министерства геологип СССР.

34


через регистр. Датчик и генератор тактовых импульсов форми­ руют служебные импульсы, необходимые для управления преобра­ зованием и записью кодов. Дешифратор Д служит для воспроизве­

дения кривой

по цифровым данным.

 

П р и н ц и п

д е й с т в и я п р е о б р а з о в а т е л я

ПМЗ-3

заключается в следующем (см. рис. 15). Измеряемые сигналы

(токи)

одновременно поступают иа входы компаратора К. Преобразование этих сигналов и запись их кодов управляются синхроимпульсами (СИ) кодовыми (КИ) и маркерными (МИ) импульсами, вырабатываемыми фотоэлектрическим датчиком ДТ и генератором Г тактовых импуль­ сов. Эти импульсы синхронно связаны с движением приборов в скважпне, так как диск с отверстиями для засветки фотодиодов фото­ электрического датчика вращается сельсином, включенным в цепь сельсина датчика глубины каротажной станции. За один цикл пре­ образования датчик тактовых импульсов создает один маркерный импульс, служащий признаком конца слова, последовательность кодо­ вых импульсов для управления процессов преобразования и семь синхроимпульсов для разметки магнитной ленты в соответствии с форматом машинного слова в машине Минск-22 (см. рис. 13).

При одноканальном режиме преобразования на один шаг дискре­ тизации по глубине выдается один маркерный импульс, при двухканальном и четырехканальном — соответственно два и четыре импульса. Синхроимпульсы равномерно распределены между ними.

В начале цикла преобразования регистр Р устанавливают в нуле­ вое положение. При поступлении первого из серии кодовых импуль­

сов К И Х коммутатор разрядов

KP устанавливает ключ первого

раз­

ряда регистра Р в положение

«включено» (состояние разряда

«1»).

В этом положении на управляемых регистром Р сопротивлениях УС

появляется эталонный

сигнал / э , пропорциональный весу

старшего

разряда. Этот сигнал

сравнивается с входным сигналом

/ . Если

измеряемый сигнал окажется больше эталонного, то ключ первого разряда остается в положении «включено». В противном случае второй кодовый сигнал К И 2 устанавливает ключ в положение «вы­ ключено» (состояние разряда «О»).

При поступлении следующего кодового импульса КИ 3 комму­ татор разрядов KP устанавливает второй разряд регистра Р в поло­ жение «1»; в результате эталонный сигнал увеличивается на вели­

чину Ѵг-^э- Если и в этом положении измеряемый ток /

будет больше

эталонного тока, равного Іэ - f x/zh или 0 +

в зависимости

от состояния первого разряда, то второй разряд остается в поло­ жении «1». Подобным образом происходит определение состояния всех 11 разрядов регистра. В результате в регистре Р получают число, пропорциональное измеряемому току.

Запись полученного кода производится на магнитную ленту путем опроса регистра Р пятым и шестым синхроимпульсами: пятый синхроимпульс опрашивает пять старших разрядов, а шестой — шесть младших (см. рис. 13). Для обеспечения плотной и равномер­ ной записи кода магнитная лента протягивается синхронно дви.

36


женшо кабеля. Это достигается использованием сельсина С в каче­ стве привода лентопротяжного механизма магнитного регистратора. Исследование сельсинной системы синхронизации преобразования показало, что она может применяться при шаге квантования до 0,025 м, что полностью удовлетворяет поставленным ранее (см. с. 13, 14) условиям.

После окончания цикла преобразования в одном канале комму­ татор каналов КК переключает компаратор на преобразование сиг­ нала в другом канале. Описанные операции повторяются во всех (одном, двух или четырех) каналах преобразователя.

По сигналу метки глубины в схеме отметчика глубины ОМ про­ изводится опрос счетчика меток. Код номера метки записывается в ближайшем слове, вследствие этого максимальная ошибка в при­ вязке цифровых данных по глубине с использованием метки не пре­ вышает одного шага дискретизации А.

Для ввода и обработки данных на ЭВМ полученный преобразова­ телем ПМЗ-3 числовой массив разбивается на зоны по 2048 чисел. Код номера зоны записывается в четвертой строке слова, признаком его является одновременная запись импульсов СИ и МИ. На форми­ рование конца зоны отводится 12 машинных слов. В это время измеряемые величины не записываются; поэтому в интервале (3 -f- - f 12) A M ( В зависимости от режима преобразования) информация теряется.

Для контроля качества преобразования в конце цикла шестым синхроимпульсом код из основного регистра Р переносится в реги­ стры обратного преобразования РО. С первого регистра РО код пре­ образуется в аналоговую форму и записывается гальванометром осциллографа Н013; со второго регистра полученный код просма­ тривается при помощи лампочек визуальной индикации.

Каротажный преобразователь с записью на перфоленту

Каротажный цифровой преобразователь (регистратор) типа

ПЛК-4 с записью результатов геофизических измерений в скважи­

нах рассчитан на работу во всех каротажных

станциях, в том числе

в легких, применяемых для исследования неглубоких скважпн [53].

Преобразователь включается параллельно

гальванометрам каро­

тажного

осциллографа и может работать одновременно и раздельно

с ними.

Входное сопротивление его равно 5000 Ом и более.

Цифровой регистратор ПЛК-4 позволяет одновременно регистри­ ровать четыре геофизических параметра с диапазоном 66 дБ и поро­ гом чувствительности 50 мкВ. Погрешность преобразования не бо­ лее 2%. Преобразование и регистрация данных производится с по­ стоянным шагом квантования по глубине, равным 0,05; 0,1; 0,2 и 0,4 м. Полученные цифровые данные перфорируются на ленту двоично-восьмеричным кодом от одного до четырех параметров в одном слове. Образцы записи цифровых данных в различных режимах показаны на рис. 16. При применении перфоратора ПЛ-80

37


п шага квантования 0,2 м преобразователь может работать при ско­ рости каротажа до 3000 м/ч.

Преобразователь ПЛК-4 (рис. 17) смонтирован на стандартной каротажной панели, и поэтому может устанавливаться в стенде каротажных станций.

Преобразователь основан на временном разделении каналов, частотно-модулированном усилении сигналов, автоматическом пере­

ключении

диапазона

усиления, время-импульсном

преобразовании

 

 

 

 

 

ІК

IK

напряжения в двоичный

код и за­

 

 

 

 

 

писи

кода

ленточным

перфорато­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ром

на перфоленту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и н ц и п

д е й с т в и я

 

 

 

 

 

 

 

п р е о б р а з о в а т е л я

ПЛК-4

 

 

 

 

 

 

 

состоит в

следующем

(рис.

18).

 

 

 

 

 

 

 

Подаваемые

одновременно на пре­

 

а

 

"

ff-

 

образователь

и осциллограф

по­

 

 

 

ложительные

напряжения

AUt

 

 

IK

ZK

ЗК

ЧК

 

 

 

 

Af/4 фильтруются низкочастотными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

О

О О О

 

 

фильтрами

Фі—фі

и

 

преобра­

 

 

о

о

о

о о о

 

зуются

модуляторами

М4 —М4

 

 

 

 

 

 

 

в прямоугольные

импульсы

с ам­

 

 

 

 

 

 

 

плитудой,

равной

по

 

величине

 

 

 

 

 

* 1

входным

напряжениям.

Частота

 

 

 

 

L-А?

модуляции

(2500

Гц)

задается

 

 

 

 

 

 

 

генератором

Г.

 

 

 

 

Рнс. 16. Образцы записи кода на перфо­

Промоделированные

сигналы

ленте

цифровым преобразователем-реги­

 

 

стратором ПЛК-4.

б — дву-

усиливаются

промежуточными

а — одноканальный

режим;

усплптелямп У4 —У4 и после уси­

канальный

режим;

в четырехканаль-

ный

режим;

IK—4К — коды чисел, по­

ления поступают

на

коммутатор

лученных

в первом — четвертом

каналах;

каналов и масштабов К, где с по­

К код конца слова; M код масшта­

ба: «—» (минус)

— метка глубин.

мощью схемы переключения кана­

 

 

 

 

 

 

 

лов ПК выбирается нужный ка­

нал,

а

схемы

переключения

масштаба

ПМ—нужный

масштаб.

Напряжение U выбранного канала усиливается усилителем У 6 ,

демодулируется

схемой

ДМ и преобразуется

в цифровой код ана­

лого-цифровым преобразователем АЦП.

 

 

 

 

 

 

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим обра­

зом (рис. 19). При подаче запускающего сигнала

(синхроимпульс

глубины)

включается генератор

ГП пилообразного

напряжения U

и генератор импульсов ГИ. С этого же момента двоичный счетчик СИ сбрасывается на нуль и после открытия ключа К схемой пуска СП считает число импульсов, поступающих с генератора ГИ. Для гене­ рации импульсов использован генератор синусоидального напря­ жения с постоянной частотой, выдерживаемой с точностью 0,5%.

Преобразуемое напряжение U сравнивается с пилообразным на­ пряжением Un схемой сравнения СС; при равенстве этих напряже­ ний ключ К закрывается и счет импульсов двоичным счетчиком СИ прекращается. Поскольку частота генерируемых импульсов посто-

38