СХЕМА ЗАРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА БОЛЬШОЙ ЕМКОСТИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ГИДРОИМПУЛЬСНОЙ СКВАЖИННОЙ ТЕЛЕМЕТРИИ

1. Скважинный инструмент, содержащий:
корпус;
конденсатор большой емкости, расположенный в указанном корпусе и выполненный с возможностью хранения энергии;
электрический генератор, расположенный в указанном корпусе и соединенный по текучей среде с источником текучей среды для запитывания указанного генератора; и
несимметричный преобразователь постоянного напряжения на катушках индуктивности, расположенный в указанном корпусе и селективно подключаемый между указанным конденсатором большой емкости и указанным генератором для передачи электрического заряда от указанного генератора на указанный конденсатор большой емкости, когда значение напряжения на указанном конденсаторе большой емкости находится между заданным низким значением и заданным высоким значением.
2. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий:
исполнительное устройство, запитываемое указанным конденсатором большой емкости.
3. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий:
аккумуляторную батарею, селективно подключаемую к указанному конденсатору большой емкости с помощью схемы управления аккумуляторной батареей для передачи электрического заряда от указанной аккумуляторной батареи на указанный конденсатор большой емкости и для отключения указанной аккумуляторной батареи от указанного конденсатора большой емкости, когда указанный преобразователь передает электрический заряд от указанного генератора на указанный конденсатор большой емкости.
4. Скважинный инструмент по п. 3, в котором:
указанная схема управления аккумуляторной батареей содержит ограничитель тока, подключаемый между указанной аккумуляторной батареей и указанным конденсатором большой емкости и выполненный с возможностью ограничения протекания электрического тока между указанной аккумуляторной батареей и указанным конденсатором большой емкости.
5. Скважинный инструмент по п. 1, в котором:
указанный преобразователь представляет собой четырехполюсник с первым и вторым входными полюсами и первым и вторым выходными полюсами, причем указанный второй входной полюс электрически соединен со указанным вторым выходным полюсом;
указанный генератор электрически соединен с указанными первым и вторым входными полюсами, а указанный конденсатор большой емкости электрически соединен с первым и вторым выходными полюсами;
указанный преобразователь содержит первую и вторую катушки индуктивности и первый конденсатор, каждый из которых имеет первый и второй полюсы;
указанный преобразователь содержит диод, содержащий анод и катод;
указанный первый полюс указанной первой катушки индуктивности электрически соединен с указанным первым входным полюсом, указанный первый полюс указанного первого конденсатора электрически соединен с указанным вторым полюсом указанной первой катушки индуктивности, указанный анод указанного диода электрически соединен с указанным вторым полюсом указанного первого конденсатора, указанный катод вышеуказанного диода электрически соединен с указанным первым выходным полюсом, а указанный второй полюс указанной второй катушки индуктивности электрически соединен с указанным вторым входным полюсом; и
указанный преобразователь содержит элемент коммутирования цепи управления, подключенный с возможностью управления между указанным первым полюсом указанного первого конденсатора и указанным вторым входным полюсом.
6. Скважинный инструмент по п. 5, в котором:
указанные первая и вторая катушки индуктивности намотаны вокруг общего сердечника.
7. Скважинный инструмент по п. 5, дополнительно содержащий:
тактовый генератор, подключенный с возможностью управления к указанному элементу коммутирования цепи управления для обеспечения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления.
8. Скважинный инструмент по п. 5, дополнительно содержащий:
схему включения преобразователя, подключенную с возможностью управления между вышеуказанным конденсатором большой емкости и указанным тактовым генератором и выполненную с возможностью предотвращения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости превышает указанное высокое заданное значение, и разрешения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости падает ниже указанного низкого заданного значения.
9. Скважинный инструмент по п. 8, в котором:
указанная схема включения преобразователя содержит компаратор, который определяет напряжение, пропорциональное напряжению на указанном конденсаторе большой емкости, и линию положительной обратной связи, которая обеспечивает гистерезис.
10. Скважинный инструмент по п. 7, дополнительно содержащий:
схему выключения преобразователя, подключенную с возможностью управления к указанному тактовому генератору и выполненную с возможностью предотвращения циклической работы элемента коммутирования цепи управления, когда указанный конденсатор большой емкости разряжают.
11. Скважинный инструмент по п. 2, в котором:
указанный скважинный инструмент содержит телеметрическое устройство, которое содержит клапан с электромагнитным управлением для создания импульса давления в указанной системе подачи текучей среды.
12. Буровая система, содержащая:
бурильную колонну;
источник текучей среды, протекающей через указанную бурильную колонну;
буровое долото, установленное в указанной бурильной колонне;
устройство гидроимпульсной скважинной телеметрии, установленное в указанной бурильной колонне;
электрический генератор, установленный в указанной бурильной колонне и соединенный по текучей среде с указанным источником текучей среды для запитывания указанного генератора; и
несимметричный преобразователь постоянного напряжения на катушках индуктивности, соединенный с указанным телеметрическим устройством и указанным генератором для запитывания указанного телеметрического устройства.
13. Буровая система по п. 12, дополнительно содержащая:
аккумуляторную батарею, электрически соединенную с указанным телеметрическим устройством с помощью схемы управления аккумуляторной батареей для селективного запитывания указанного телеметрического устройства.
14. Буровая система по п. 12, в которой:
указанное телеметрическое устройство содержит клапан, приводимый в действие электромагнитом;
буровая система дополнительно содержит конденсатор большой емкости, электрически соединенный с указанным электромагнитом для запитывания указанного электромагнита; и
указанный преобразователь электрически соединен с указанным конденсатором большой емкости для заряда указанного конденсатора большой емкости.
15. Буровая система по п. 12, в которой:
указанный преобразователь представляет собой четырехполюсник с первым и вторым входными полюсами и первым и вторым выходными полюсами, причем указанный второй входной полюс электрически соединен с указанным вторым выходным полюсом;
указанный генератор электрически соединен с указанными первым и вторым входными полюсами, а указанный конденсатор большой емкости электрически соединен с первым и вторым выходными полюсами;
указанный преобразователь содержит первую и вторую катушки индуктивности и первый конденсатор, каждый из которых имеет первый и второй полюсы;
указанный преобразователь содержит диод, содержащий анод и катод;
указанный первый полюс указанной первой катушки индуктивности электрически соединен с указанным первым входным полюсом, указанный первый полюс указанного первого конденсатора электрически соединен с указанным вторым полюсом указанной первой катушки индуктивности, указанный анод указанного диода электрически соединен с указанным вторым полюсом указанного первого конденсатора, указанный катод указанного диода электрически соединен с указанным первым выходным полюсом, а указанный второй полюс указанной второй катушки индуктивности электрически соединен с указанным вторым входным полюсом; и
указанный преобразователь содержит элемент коммутирования цепи управления, подключенный с возможностью управления между указанным первым полюсом указанного первого конденсатора и указанным вторым входным полюсом.
16. Буровая система по п. 15, в которой:
указанные первая и вторая катушки индуктивности намотаны вокруг общего сердечника.
17. Буровая система по п. 15, дополнительно содержащая:
тактовый генератор, подключенный с возможностью управления к указанному элементу коммутирования цепи управления для обеспечения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления.
18. Буровая система по п. 15, дополнительно содержащая:
схему включения преобразователя, подключенную с возможностью управления между указанным конденсатором большой емкости и указанным тактовым генератором и выполненную с возможностью предотвращения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости превышает указанное высокое заданное значение, и возможностью разрешения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости падает ниже указанного низкого заданного значения.
19. Буровая система по п. 18, в которой:
указанная схема включения преобразователя содержит компаратор, который определяет напряжение, пропорциональное напряжению на указанном конденсаторе большой емкости, и линию положительной обратной связи, которая обеспечивает гистерезис.
20. Буровая система по п. 17, дополнительно содержащая:
схему выключения преобразователя, подключенную с возможностью управления к указанному тактовому генератору и выполненную с возможностью предотвращения циклической работы элемента коммутирования цепи управления, когда указанный конденсатор большой емкости разряжают.
21. Способ функционирования скважинного инструмента, согласно которому:
обеспечивают в указанном скважинном инструменте конденсатор большой емкости, который электрически соединен с исполнительным устройством для запитывания указанного исполнительного устройства;
обеспечивают в указанном скважинном инструменте электрический генератор;
подключают несимметричный преобразователь постоянного напряжения на катушках индуктивности между указанным конденсатором большой емкости и указанным генератором для передачи заряда от указанного генератора на указанный конденсатор большой емкости;
заряжают указанный конденсатор большой емкости с помощью указанного генератора через указанный преобразователь; и
по меньшей мере частично разряжают указанный конденсатор большой емкости через указанное исполнительное устройство для запитывания указанного исполнительного устройства.
22. Способ по п. 21, согласно которому дополнительно:
включают указанный преобразователь, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости падает ниже заданного низкого значения для обеспечения зарядки указанным генератором указанного конденсатора большой емкости; и
отключают указанный преобразователь, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости превышает заданное высокое значение, с тем, чтобы указанный генератор не заряжал указанный конденсатор большой емкости.
23. Способ по п. 21, согласно которому дополнительно:
оснащают указанный скважинный инструмент аккумуляторной батареей;
селективно подключают указанную аккумуляторную батарею с помощью схемы управления аккумуляторной батареей к указанному конденсатору большой емкости;
передают электрический заряд от указанной аккумуляторной батареи на указанный конденсатор большой емкости; и
отключают указанную аккумуляторную батарею с помощью указанной схемы управления аккумуляторной батареей от указанного конденсатора большой емкости, когда преобразователь передает электрический заряд от указанного генератора на указанный конденсатор большой емкости.
24. Способ по п. 21, согласно которому дополнительно:
выключают указанный преобразователь, когда указанный конденсатор большой емкости разряжается через указанное исполнительное устройство.
25. Способ по п. 21, согласно которому дополнительно:
получают телеметрические данные при приведении в действие указанного клапана.
26. Способ по п. 21, согласно которому:
указанное исполнительное устройство представляет собой электромагнит, который соединен с клапаном с возможностью управления им; и
способ дополнительно предполагает приведение в действие указанного клапана.
27. Способ по п. 26, согласно которому дополнительно:
указанный клапан присоединяют по текучей среде к источнику текучей среды;
создают импульсы давления в указанном источнике текучей среды путем приведения указанного клапана в действие.
28. Устройство для зарядки конденсатора большой емкости, содержащее:
конденсатор большой емкости, выполненный с возможностью хранения энергии;
электрический генератор;
несимметричный преобразователь постоянного напряжения на катушках индуктивности, селективно подключаемый между указанным конденсатором большой емкости и указанным генератором для передачи электрического заряда от указанного генератора на указанный конденсатор большой емкости, когда значение напряжения на указанном конденсаторе большой емкости находится между заданным низким значением и заданным высоким значением; и
аккумуляторную батарею, селективно подключаемую к указанному конденсатору большой емкости для передачи электрического заряда от указанной аккумуляторной батареи на указанный конденсатор большой емкости, когда коммутирующий элемент для подключения аккумуляторной батареи находится в первом положении, и отключаемую от указанного конденсатора, когда указанный коммутирующий элемент для подключения аккумуляторной батареи находится во втором положении.
29. Устройство по п. 28, дополнительно содержащее:
схему отключения аккумуляторной батареи, подключаемую к указанному преобразователю и выполненную с возможностью переключения указанного коммутирующего элемента для подключения аккумуляторной батареи в указанное второе положение, когда указанный преобразователь передает электрический заряд от указанного генератора на указанный конденсатор большой емкости; и
ограничитель тока, подключаемый между указанной аккумуляторной батареей и указанным конденсатором большой емкости и выполненный с возможностью ограничения протекания электрического тока между указанной аккумуляторной батареей и указанным конденсатором большой емкости.
30. Устройство по п. 28, в котором:
указанный преобразователь представляет собой четырехполюсник с первым и вторым входными полюсами и первым и вторым выходными полюсами, причем указанный второй входной полюс электрически соединен с указанным вторым выходным полюсом;
указанный генератор электрически соединен с указанными первым и вторым входными полюсами, а указанный конденсатор большой емкости электрически соединен с первым и вторым выходными полюсами;
указанный преобразователь содержит первую и вторую катушки индуктивности и первый конденсатор, каждый из которых имеет первый и второй полюсы;
указанный преобразователь содержит диод, содержащий анод и катод;
указанный первый полюс указанной первой катушки индуктивности электрически соединен с указанным первым входным полюсом, указанный первый полюс указанного первого конденсатора электрически соединен с указанным вторым полюсом указанной первой катушки индуктивности, указанный анод указанного диода электрически соединен с указанным вторым полюсом указанного первого конденсатора, указанный катод указанного диода электрически соединен с указанным первым выходным полюсом, а указанный второй полюс указанной второй катушки индуктивности электрически соединен с указанным вторым входным полюсом; и
указанный преобразователь содержит элемент коммутирования цепи управления, подключенный с возможностью управления между указанным первым полюсом указанного первого конденсатора и указанным вторым входным полюсом.
31. Устройство по п. 30, дополнительно содержащее:
тактовый генератор, подключенный с возможностью управления к указанному элементу коммутирования цепи управления для обеспечения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления;
схему включения преобразователя, подключенную с возможностью управления между указанным конденсатором большой емкости и указанным тактовым генератором и выполненную с возможностью предотвращения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости превышает указанное высокое заданное значение, и возможностью разрешения циклической работы указанного элемента коммутирования цепи управления, когда напряжение на указанном конденсаторе большой емкости падает ниже указанного низкого заданного значения; причем указанная схема включения преобразователя содержит компаратор, который определяет напряжение, пропорциональное напряжению на указанном конденсаторе большой емкости, и линию положительной обратной связи, которая обеспечивает гистерезис; и
схему выключения преобразователя, подключенную с возможностью управления к указанному тактовому генератору и выполненную с возможностью предотвращения циклической работы элемента коммутирования цепи управления, когда указанный конденсатор большой емкости разряжают.