УСТРОЙСТВО ВРЕМЕННОГО УПЛОТНЕНИЯ КАНАЛОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПАКЕТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ЗАБОЙНОЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к геофизическим исследованиям, в частности, к устройствам временного уплотнения каналов для формирования пакетов данных измерений забойной телеметрической системы и передачи информации с забоя на поверхность.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является полезная модель (свидетельство №20179, зарегистрированное 20.10.2001г.) «Устройство временного уплотнения каналов для формирования пакетов данных измерений забойной телеметрической системы».
При всех достоинствах известной полезной модели, принятой за прототип, следует отметить недостаток, связанный с невозможностью защиты электрогенератора забойной телеметрической системы от перегрева.
Техническим результатом, на достижение которого направленно создание данной полезной модели, является расширение функциональных возможностей устройства, повышение надежности работы устройства.
Поставленный технический результат достигается тем, что в устройство временного уплотнения каналов для формирования пакетов данных измерений забойной телеметрической системы (ЗТС), содержащее регистры кодов зенита, азимута, отклонителя, оборотов, синхропосылки, регистр сдвига, «т» элементов
И, элемент ИЛИ, соответствующие входы которого связаны с соответствующими выходами элементов И, причем выходы регистра кода синхропосылки связаны с одним из входов соответствующих элементов И, а другие их входы соединены с выходами регистра сдвига, при этом выходы четырехразрядных младших, средних и старших разрядов регистра кода зенита соединены соответственно с первыми входами седьмого, восьмого и девятого элементов И, выходы четырехразрядных младших, средних и старших разрядов регистра кода азимута связаны соответственно с первыми входами, двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого элементов И, четырехразрядный выход младших разрядов регистра кода отклонителя соединен с первыми входами пятого, десятого, пятнадцатого и девятнадцатого элементов И, а четырехразрядный выход старших разрядов этого регистра соединен с первыми входами шестого, одиннадцатого, шестнадцатого и двадцатого элементов И, четырехразрядный выход младших разрядов регистра оборотов связан с первым входом семнадцатого элемента И, а четырехразрядный выход старших разрядов этого регистра соединен с первым входом восемнадцатого элемента И, - дополнительно введены элемент ИЛИ и блок формирования сигнала «запрет передачи», при этом входы введенного элемента ИЛИ соединены с седьмым, восьмым, девятым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым, семнадцатым и восемнадцатым выходами регистра сдвига, а выход элемента ИЛИ соединен с одним входом блока формирования сигнала «запрет передачи», другой вход которого связан с блоком забойной телеметрической системы.
Блок формирования сигнала «запрет передачи» содержит усилитель, компаратор, генератор опорного напряжения, элемент И, при этом вход
усилителя соединен с выходом датчика температуры электрогенератора забойной телеметрической системы, а выход усилителя и выход генератора опорного напряжения соответственно соединены с первым и вторым входами компаратора, выход которого соединен с одним входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом введенного в устройство элемента ИЛИ. Выход элемента И соединен с входом передатчика ЗТС.
Второй вариант блока формирования сигнала «запрет передачи» содержит компаратор, генератор опорного напряжения, элемент И, а также выпрямитель, фильтр низкой частоты. При этом вход выпрямителя соединен с выходом датчика тока в антенне передатчика ЗТС, а выход выпрямителя соединен с входом фильтра низкой частоты, выход которого соединен с одним входом компаратора, другой вход последнего соединен с выходом генератора опорного напряжения, выход компаратора соединен с одним входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом введенного в устройство элемента ИЛИ, а выход элемента И соединен с входом передатчика ЗТС.
На фиг.1 представлена схема устройства временного уплотнения каналов для формирования пакетов данных измерений забойной телеметрической системы; на фиг.2 представлена блок-схема блока формирования сигнала "запрет передачи" (1 вариант); на фиг.3 представлена блок-схема 2 варианта выполнения блока формирования сигнала "запрет передачи".
Устройство временного уплотнения каналов для формирования пакетов данных измерений забойной телеметрической системы (фиг.1) содержит двадцать элементов И 1-20, регистр кода зенита 21, регистр кода азимута 22, регистр кода отклонителя 23, регистр кодов оборотов, сопротивления пласта,
температуры 24, регистр кода синхропосылки 25, элемент ИЛИ 26, регистр сдвига 27, элемент ИЛИ 28 и блок формирования сигнала "запрет передачи" 29;
при этом выходы блока измерения (на фиг. не показаны) связаны с первыми входами регистров кодов зенита 21, азимута 22, отклонителя 23, оборотов 24, синхропосылки 25, вторые входы упомянутых регистров соединены с выходом тактового генератора (на фиг. не показан).
При этом четыре четырехразрядных выхода регистра кода синхропосылки 25 соединены соответственно с первыми входами первых четырех элементов И 1-4 (фиг.1). Четырехразрядные выходы «а» - младших, «b» - средних и «с» - старших разрядов регистра кода зенита 21 соединены соответственно с первыми входами седьмого, восьмого и девятого элементов И 7, 8 и 9.
Четырехразрядный выход «а» - младших разрядов регистра кода азимута 22 соединен с первым входом двенадцатого элемента И 12, выход «b» - средних разрядов этого регистра соединен с первым входом тринадцатого элемента И 13, а выход «с» - старших разрядов связан с первым входом четырнадцатого элемента И 14.
Четырехразрядный выход «а» - младших разрядов регистра кода отклонителя 23 соединен с первыми входами пятого, десятого, пятнадцатого и девятнадцатого элементов И 5,15 и 19, а четырехразрядный выход «с» -старших разрядов регистра кода отклонителя 23 соединен соответственно с первыми входами шестого, одиннадцатого, шестнадцатого и двадцатого элементов И б, 11, 16 и 20.
Четырехразрядные выходы «а» - младших, «с» - старших разрядов регистра кодов оборотов 24 соответственно связаны с первыми входами семнадцатого и восемнадцатого элементов И 17, 18.
Выходы регистра сдвига 27 соединены со вторыми входами каждого из двадцати элементов И 1-20, а выходы седьмой, восьмой, девятый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, семнадцатый и восемнадцатый регистра сдвига 27 соединены с входами элемента ИЛИ 28, при этом выходы каждого из 20 элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 26, выход последнего связан с входом передатчика забойной телеметрической системы (ЗТС) (на фиг.не показан).
Выход элемента ИЛИ 28 соединен с входом блока формирования сигнала "запрет передачи" 29.
Введенный в устройство блок формирования сигнала "запрет передачи" 29 (1 вариант) содержит (фиг.2) усилитель 30, компаратор 31, генератор 32 опорного напряжения, элемент И 33, при этом вход усилителя 30 соединен с выходом датчика температуры электрогенератора забойной телеметрической системы (на фиг.не показан), а выход усилителя 30 и выход генератора опорного напряжения 32 соответственно соединены с первым и вторым входами компаратора 31, выход которого соединен с одним входом элемента И 33, второй вход которого соединен с выходом введенного в устройство элемента ИЛИ 28. Выход элемента И 33 соединен с входом передатчика ЗТС. С выхода элемента И 33 формируется сигнал «запрет передачи», отключающий передатчик ЗТС.
Второй вариант (фиг.3) блока формирования сигнала «запрет передачи» содержит компаратор 31, генератор опорного напряжения 32, элемент И 33, а
также выпрямитель 34, фильтр низкой частоты 35. При этом вход выпрямителя 34 соединен с выходом датчика тока в антенне передатчика ЗТС, а выход выпрямителя 34 соединен с входом фильтра низкой частоты 35, выход которого соединен с одним входом компаратора 31, другой вход последнего соединен с выходом генератора опорного напряжения 32, выход компаратора 31 соединен с одним входом элемента И 33, второй вход которого соединен с выходом введенного в устройство элемента ИЛИ 28, а выход элемента И 33 соединен с входом передатчика ЗТС.
Работает устройство следующим образом.
Коды данных зенита, азимута, отклонителя и оборотов полученные с блока измерений забойной телеметрической системы хранятся соответственно в регистрах кодов: зенита 21, азимута 22, отклонителя 23, оборотов 24.
Тактирующие импульсы, поступающие на вторые входы регистров кодов зенита 21, азимута 22, отклонителя 23, оборотов 24, синхропосылки 25, а так же на вход регистра сдвига 27 (фиг.1), формируют последовательно на каждом из выходов регистра сдвига 27 логическую «1» при наличии логического «О» на остальных выходах регистра сдвига 27.
В случаях, когда на одном из выходов седьмом, восьмом, девятом, двенадцатом, тринадцатом, четырнадцатом, семнадцатом или восемнадцатом регистра сдвига 27 имеется логическая «1» (что соответствует передаваемому в данный момент коду зенита, азимута или оборотов), на выходе элемента ИЛИ 28 появляется логическая «1», которая поступает на вход блока формирования сигнала "запрет передачи" 29. В блоке 29 формирования сигнала "запрет передачи" сигнал от датчика температуры электрогенератора ЗТС (на фиг. не показан) через усилитель 30 поступает на первый вход компаратора 31 где
сравнивается с опорным напряжением, поступающим на второй вход компаратора 31 от генератора опорного напряжения 32. В случае, если сигнал с датчика температуры электрогенератора ЗТС после его усиления окажется больше опорного напряжения генератора 32, то на выходе компаратора 31 вырабатывается логическая «1» и, если при этом логическая «1» поступает на элемент И 33 так же и с выхода элемента ИЛИ 28, то на выходе элемента И 33 так же окажется логическая «1», что служит сигналом запрета передачи передатчика забойной телесистемы. Таким образом, при превышении температуры генератора опорного напряжения 32 передатчик ЗТС отключается на время передачи зенита, азимута и оборотов, передавая только наиболее важную информацию - синхропосылку и отклонители. Так как передатчик ЗТС является основным потребителем мощности электрогенератора ЗТС, то снижение средней мощности отбираемой от электрогенератора ЗТС приводит к улучшению его температурного режима, то есть к охлаждению.
При выполнении по 2 варианту (фиг.3) блока формирования сигнала "запрет передачи" используется входной сигнал, пропорциональный току в антенне передатчика ЗТС.
Известно, что среднее значение тока в антенне передатчика ЗТС пропорционально току электрогенератора ЗТС, который, в свою очередь, влияет на мощность отдаваемую электрогенератором ЗТС и, следовательно, на тепловой режим генератора ЗТС.
Сигнал с датчика тока, пропорциональный току в антенне передатчика ЗТС (фиг.3), после выпрямления выпрямителем 34 и сглаживания фильтром низкой частоты 35 сравнивается компаратором 31 с опорным напряжением, поступающим на второй вход компаратора 31 от генератора опорного
напряжения 32. В случае, если сигнал, пропорциональный току в антенне передатчика, после выпрямления и сглаживания окажется больше порогового напряжения на выходе компаратора 31, вырабатывается логическая «1», и если при этом логическая «1» поступает на элемент И 33 и с выхода элемента ИЛИ 28, то на выходе элемента И 33 так же окажется логическая «1», что служит сигналом запрета передачи для передатчика забойной телесистемы.
Таким образом, при превышении средневыпрямленного тока антенны порогового значения передатчик ЗТС отключается на время передачи зенита, азимута и оборотов, передавая только наиболее важную информацию -синхропосылку и отклонители чем предотвращается его перегрев.
Данное изобретение позволяет повысить надежность устройства, предотвратить выход телесистемы из строя от перегрева, а так же продлить срок ее эксплуатации.