Апаратура мікрокаротажа комплексна МК-АГАТ

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

АПАРАТУРА МІКРОКАРОТАЖА КОМПЛЕКСНА МК-АГАТ

Призначення

Прилад призначений для проведення геофізичних досліджень нафтових та газових свердловин діаметром від 190 до 400 мм з температурою в інтервалі досліджень від мінус 10 до плюс 200^оС, гідротехнічним тиском до 140 МПа методами мікрокаротажа та бокового мікрокаротажа та вимірювання діаметра розкриття важелів.

Прилад розрахований на роботу в комплексі із наступними виробами:

вимірювальними пультами частотної модуляції ВПЧМ 2А;

джерелами живлення з вихідними параметрами по ГОСТ 25785-83;

каротажними станціями і лабораторіями по ГОСТ 25785-83;

трьохжильним геофізичним вантажонесучим кабелем марки КГЗ-60-180 по ГОСТ 25785-83 довжиною до 7500 м.

Технічні дані

Прилад забезпечує одночасне вимірювання параметрів двома телеметричними каналами.

Тип зондових установок: градієнт-мікрозонд - А0,025М 0,025N, потенціал-мікрозонд А0,05N; зонд БМК - трьохелектродний

Живлення приладу проводиться постійним стабілізованим струмом силою (34510) мА.

Діапазон вимірювання уявного питомого електричного опору _у (далі _у), потенціал і градієнт мікрозондами - 0,1 до 40 Омм, що з урахуванням коефіцієнта зонда (0,50,1) м для потенціал-мікрозонда і (0,330,066) м для градієнт-мікрозонда відповідає значенням електричного опору (далі - опору), виміряного по еквівалентній схемі заміщення свердловини від 0,2 до 80 Ом - для потенціал-мікрозонда і від 0,3 до 120 Ом - для градієнт-мікрозонда.

Діапазон вимірювання _у зондом бокового мікрокаротажа БМК від 0,5 до 400 Омм, що з урахуванням коефіцієнта зонда (0,030,0066) м відповідає значенням опору R_о, виміряного по еквівалентній схемі заміщення свердловини від 16,6 до 13333 Ом.

Прилад забезпечує вимірювання _у зондом бокового мікрокаротажа БМК у загальному діапазоні вимірювань від 0,5 до 400 Омм при відношенні не більше 1000, що відповідає значенню відношення (з урахуванням того, що опір заземлення екранного електрода R_e=2_c).

Діапазон вимірювання діаметра розкриття важелів від 150 до 400 мм.

Границі припустимої відносної основної похибки , у відсотках, при вимірюванні _у мікрозондами в діапазоні від 0,1 до 40 Омм при вимірюванні опору заземленні електродів А та N_г(М_п) від 10 до 1000 Ом визначаються за формулою (1) :

(1)

де Х_у - найбільше значення _у, Омм;

х - вимірюване значення _у, Омм;

Границі допустимої відносної основної похибки , в процентах, при вимірюванні _у зондом БМК при відношенні в діапазоні від 0,5 до 200 Омм; визначаються за формулою (2):

(2)

де Х_у - найбільше значення _у, Омм;

х - вимірюване значення _у, Омм;

Границі допустимої відносної основної похибки приладу , у відсотках, при вимірюванні діаметра розкриття важелів в діапазоні від 150 до 400 мм, визначаються по формулі (3):

(3)

де Х_у - найбільше значення діаметра, який вимірюється, мм;

х - значення вимірюваного діаметра, мм.

Границі допустимої приведеної до кінця діапазону додаткової похибки приладу, викликаної впливом каналу на канал не більше 0,2 % від границі вимірювання.

Частота живлення зондових установок - (40010) Гц.

Сила електричного струму (далі - струму) живлення мікрозондової установки (5 - 1) мА.

Несучі частоти перетворювачів частоти: (14,00,28) кГц; (25,70,514) кГц.

Час повного розкриття (закриття) важільної системи електромеханічного блоку не більше 30 с.

Сумарне зусилля притискання важелів електромеханічного блоку до стінки свердловини - не менше 200Н.

Потужність, споживана приладом, при номінальному значенні сили постійного електричного струму живлення не більше 100 Вт; потужність, споживана приладом по змінному електричному струму частоти 50 Гц, не більше 160 Вт.

Значення стандарт-сигналів для розрахованих номінальних значень коефіцієнтів зонда відповідають:

для каналів вимірювання мікрозондами - 20 Омм;

для каналу вимірювання зондом БМК - 100 Омм;

для каналу вимірювання діаметра - 150 мм.

Діапазон робочих температур навколишнього середовища для приладу від мінус 10 до плюс 200^оС.

Верхнє значення робочого гідростатичного тиску для приладу 140 МПа.

Границі допустимої відносної додаткової похибки приладу, викликаної зміною температур навколишнього середовища на кожні 10^оС в діапазоні робочих значень температури не більше 0,2 границі допустимої відносної основної похибки.

Габаритні розміри апаратури та її складових частин в мм не більше:

довжина скважинного приладу - 4250;

діаметр скважинного приладу - 120;

довжина електронного блоку - 2240;

діаметр електронного блоку - 90;

довжина електромеханічного блоку - 2260;

габаритні розміри пульта управління- 520*425*240;

діаметр електромеханічного блоку із закритими важелями - 120;

Маса апаратури та її складових частин без упаковки, в кг, не більше:

апаратури - 145;

скважинного приладу- 120;

електронного блоку- 55;

електромеханічного блоку- 70;

пульта управління- 25.

Час встановлення робочого режиму 15 хв. з моменту включення приладу.

Тривалість безперервної роботи 8 год., включаючи час встановлення робочого режиму.

Склад апаратури

1. Прилад скважинний мікрокаротажу МК-АГАТ АХБ 2.008.014- 1

2. Комплект запасних частин, інструменту, згідно відомості

АХБ 2.008.014 3И- 1

3. Комплект монтажних частин АХБ 4.075.079- 1

4. Пульт управління АГАТ-П АХБ 2.390.059- 1

5. Комплект запасних частин, інструменту згідно відомості

АХБ 2.390.059 3И- 1

Обладнання та робота приладу

Прилад складається із електронного та електромеханічного блоків. Електричне з'єднання свердловинного приладу з наземною апаратурою проводиться трьохжильним броньованим кабелем.

Основними функціональними вузлами електронного блоку є:

канал вимірювання _у зондом БМК;

канал вимірювання _у мікрозондами;

канал вимірювання діаметра;

телевимірювальна система;

лінії живлення, комутації і управління двигуном.

Боковий мікрокаротаж с трьохелектродним зондом є різновидом бокового мікрокаротажа.

Струм зонда стікає з поверхні центрального й екранного електродів. Зворотнім токовим електродом В є корпус вимірювального башмака.

Струм І_о, який виходить із електрода Ао, поширюється на деякій відстані в радіальному напрямку перпендикулярно вісі свердловини у вигляді циліндричного пучка, що забезпечується фокусуючою дією екранного електроду. Розходження струмового пучка відбувається на деякій відстані від стінки свердловини, ця відстань визначається розміром зонда, товщиною та опором глинистої кірки і відношенням опору пласта до опору водної промивної рідини в свердловині (6 - 8 см).

Уявний питомий опір пласта _у, Омм, визначається по загальній для електричного каротажу формулі (6):

(6)

де U_o - потенціал центрального електрода, мВ;

І_o - струм центрального електрода, мА;

К - коефіцієнт зонда, м^-1.

При цьому на результат вимірювання мало впливає опір водної промивної рідини та глиниста кірка невеликої товщини (до 10 - 15 мм), вони впливають тільки на відношення значень екранного струму до струму центрального електрода, n:

(7)

де І_е - струм екранованого електрода, мА;

І_о - струм центрального електрода, мА.

Потенціал U_o вимірюється між екранним електродом та корпусом приладу за допомогою трансформатора Т1 при стабільному значенні струму І_о, що забезпечується автокомпенсатором.

Принцип дії автокомпенсатора показаний на малюнках.

Стабільність струму І_о забезпечується вмиканням в коло центрального електрода Ао високоомного резистора R_бал. за значенням в багато разів перевищуючого зміну опору порід R_o проти електрода A_o.

Живлення екранного електрода відбувається вихідним каскадом автокомпенсійного підсилювача (АКП) струмом І_е тієї ж частоти й фази, що й струм І_о.

Значення струму І_е автоматично регулюється так, щоб напруга U_MN між електродами Ао і Ае була постійна за значенням та близькою до нуля. Ця напруга представляє собою сигнал розузгодження, який керує роботою АКП. Так як напруга U_MN практично дорівнює нулю, то сила струму на ділянці свердловини між електродами Ао та Ае також дорівнює нулю.

Каротажний мікрозонд містить струмовий електрод А, вимірювальні електроди Мг, Nг(Мп) і Nп. Електродом Nп є корпус приладу. Електрод Nг градієнт-мікрозонда одночасно є електродом Мп потенціал-мікрозонда. Зворотній струмовий електрод В розташований на корпусі електромеханічного блоку. Електроди А, Мг та Nг утворюють градієнт-зонд. Електроди А, Nг(Мп) та Nп утворюють потенціал-мікрозонд.

Живлення струмових електродів А і В здійснюється від обмотки трансформатора Т6 вихідного каскаду АКП. Різниці потенціалів між вимірювальними електродами Мг, Nг(Мп) і Nп, що створюються полем електрода А, пропорційні уявним питомим опорам, через трансформатори Т2 та Т3 поступають на вхід телеметричної системи частотної модуляції.

Датчик вимірювання діаметра свердловини живиться від генератора АКП (=400 Гц) струмом (1,50,1) мА.

Зміна діаметра свердловини викликає відповідну зміну опору датчика вимірювання діаметра.

Напруга сигналу, пропорційна діаметру свердловини, поступає на вимірювальний трансформатор Т2 з коефіцієнтом трансформації 1:5 і далі на вхід перетворювача частоти 14 кГц системи телевимірювання.

Для передачі вимірюваних параметрів на поверхню в приладі використовується двоканальна телеметрична система з частотною модуляцією та частотним розподілом каналів, яка складається із двох перетворювачів частоти з частотною модуляцією (ЧМ).

Несучі частоти перетворювачів частоти 14 і 25,7 кГц.

Із виходів перетворювачів сигнали поступають на підсилювач потужності і через роздільний конденсатор - у кабель.

Одночасно на підсилювач подається напруга частоти 400 Гц, АКП, яка знімається з генератора, що являється опорним сигналом для фазочутливих детекторів вимірювального пульта частотної модуляції.

Живлення свердловинного приладу здійснюється стабілізованим постійним струмом по 1 жилі та ОК.

Комутація режимів вимірювання здійснюється поданою по другій та третій жилах напруги постійного струму на реле КІ-К5, а також зміною полярності напруги, яка подається.

Канали вимірювання позірного питомого опору та діаметра свердловини працюють в наступних режимах роботи: "Нуль-сигнал", "Стандарт-сигнал" та "Вимірювання".

У режимі роботи "нуль-сигнал" реле К3 закорочують вхідні кола телеметричних каналів.

В режимі "Стандарт-сигнал" реле К2 підключає вхідні кола телеметричних каналів до відповідних схем стандарт-сигналу.

В режимі роботи "Вимірювання" на вимірювальні трансформатори Т4, Т2, Т3 подається напруга, пропорційне значення позірного питомого опору _п, а на первинну обмотку трансформатора Т3 - сигнал з датчика вимірювання діаметра, пропорційний вимірюванню діаметра свердловини.

Конструкція свердловинного приладу

Прилад складається із електромеханічного та електронного блоків, з'єднаних між собою за допомогою різьбового з'єднання. Електричне з'єднання блоків здійснюється за допомогою роз'ємів. Місце з'єднання блоків герметизується ущільненими кільцями та фотопластиковими прокладками.

Для захисту від зовнішнього гідростатичного тиску електронний блок поміщений в стальний кожух, виконаний із стальної труби 899 марки Е. Шасі зі встановленими блоками закривається двома кришками. Кришки кріпляться до шасі гвинтами М4.

На головці встановлені гумові ущільнюючі кільця, захисні фотопластикові прокладки, які герметизують місце з'єднання головки з кожухом.

Електронний блок представляє собою профільне шасі з установленими в ньому функціональними блоками електричної схеми.

Шасі виконане із планок профільного перетину, з'єднаних між собою за допомогою двох фланців. До шасі кріпиться головка та обойма болтами М5.

З'єднання шасі з головкою виконано так, що шасі може мало відхилятися відносно осі головки. Це полегшує сборку кожуха з електронним блоком.

Електричне з'єднання з кабельним наконечником здійснюється за допомогою вилки, установленої в головці.

Функціональні вузли електронного блоку розташовані та закріплені в шасі в наступній послідовності:

поз.	7.	Блок R
поз.	8.	Дросель L1
поз.	9.	Реле К1
поз.	10.	Блок комбінований
поз.	11.	Трансформатор Т1
поз.	12.	Підсилювач
поз.	13.	Перетворювач U1
поз.	14.	Перетворювач U2
поз.	15.	Реле К2
поз.	16.	Реле К3
поз.	17.	Реле К4
поз.	18.	Трансформатор Т3
поз.	19.	Трансформатор Т4
поз.	20.	Трансформатор Т2
поз.	21.	Підсилювач
поз.	22.	Автокомпенсатор
поз.	23.	Трансформатор Т5
поз.	24.	Генератор
поз.	25.	Блок R
поз.	26.	Трансформатор Т6
поз.	27.	Реле К5
поз.	28.	Обойма
поз.	30.	Джгут 1
поз.	5.	Джгут 2
поз.	31.	Блок R

Всі блоки кріпляться до шасі гвинтами М4.

Перетворювачі U₁, U₂, підсилювач АКП, генератор АКП, підсилювач А конструктивно представляють собою дві плати, між якими знаходиться тепловідвід з лампами.

Вихідні контакти плат розташовані по двох менших сторонах плат.

Монтаж провідників від гребінок до вихідних контактів плат здійснюється через отвори в платах, розташовані поряд з вихідними контактами. Цей прийом забезпечує кріплення провідників.

Особливістю конструкції автокомпенсатора є те, що він виконаний на загальній основі. Тому при необхідності звільнити автокомпенсатор із шасі треба розтиснути скоби, які закріплюють джгути автокомпенсатора, і викрутити вісім гвинтів, що кріплять автокомпенсатор до шасі.

При необхідності звільнити підсилювач або генератор треба викрутити гвинти, що їх закріплюють.

Джгути укладені в жолоб шасі та закріплені планками.

Від розйома в обоймі до входу підсилювача АКП в жолоб, який закритий екрануючою стальною пластиною, проходять проводи.

На головці закріплена шпонка для однозначної стиковки з кожухом. У обоймі установлена розетка розйому.

Пази на кожусі для шпонок виконані в одній площині та на одній лінії.

На кожусі та розрізних втулках виконана трапецевидна різьба 804.

Блок електромеханічний здійснює розкриття та закриття важелів по команді з поверхні, пружний притиск башмаків до стінки свердловини і дозволяє перетворювати геометричне значення вимірюваного діаметра свердловини в електричний сигнал.

Основними вузлами електромеханічного блоку є привід та корпус з важільною системою.

Привід включає в себе головку, двигун, редуктор, запобіжну муфту та силовий вузол. Всі вузли привода змонтовані на шасі.

Головка 3, служить для приєднання електромеханічного блоку до електронного блоку. Приєднання електронного блоку здійснюється за допомогою розрізної втулки. Дві половинки втулки з'єднані між собою пружинним кільцем. Для виводу електричних проводів із маслонаповненого об'єму в герметичний служать ізолятори. Головка кріпиться до шасі болтами. В шасі встановлений на кронштейнах та кріпиться гвинтами асинхронний геофізичний двигун ДАГ-2 АХБ 3.123.003.01. на валу електродвигуна встановлена муфта, яка входить в сщеплення із вхідним валом редуктора.

Редуктор представляє собою трьохступінчасту планетарну передачу, встановлену в корпусі. На вихідному валу редуктора змонтована запобіжна муфта граничного моменту. Крутячий момент від вихідного валу через муфту передається муфті. Величина моменту, що передається, регулюється зусиллям пружини. Зусилля пружини регулюється положенням гайок. Коли опір обертання муфти стає більше номінального, кульки переборюючи зусилля притискання пружини, викочуються із лунок муфти. Обертання вихідного валу відбувається, в цьому випадку, при ввімкненій муфті, тобто крутячий момент не передається на силовий вузол.

З метою полегшення умов запускання електродвигуна привода з'єднання хомута з силовим гвинтом виконано у вигляді муфти з мертвим ходом.

Силовий вузол служить для перетворення обертального руху вихідного вала редуктора у поступальне переміщення штока. Перетворення руху здійснюється за допомогою гвинтової передачі. Гайка встановлена в корпусі силового вузла на двох упорних підшипниках і одному радіальному та з'єднана з вихідним валом редуктора через запобіжну муфту. Обертання гайки перетворюється у переміщення силового гвинта.

На корпусі силового вузла встановлені розшивочні плати , які служать для розпайки виводів башмаків. Датчик служить для перетворення переміщення штока в електричний сигнал.

На корпусі силового вузла встановлені кінцеві вимикачі, які забезпечують відключення привода при повністю відкритій або закритій важільній системі. Відключення та включення кінцевих вимикачів здійснюється пальцем. Кінцеві вимикачі можна переміщувати вздовж вісі приладу, регулюючи момент відключення привода. Положення вимикачів регулюється гвинтами. Датчик встановлений на корпусі силового вузла, служить для перетворення значення переміщення башмаків у електричний сигнал. Датчик включає в себе електроізоляційний корпус, у якому встановлені реохорд, контакт, шпонка і шток. На штоці встановлені пластина, повзунок, струмознімальна шина й наконечник, підпружинений пружиною. Наконечник зроблений із електроізоляційного матеріалу та забезпечує електричну ізоляцію датчика від корпуса приладу. Шпонка служить для запобігання провертання штока. Гвинт, який вкручується в пластину, служить для регулювання зусилля притискання повзунка до реохорди. Ходовий гвинт силового вузла з'єднаний зі штоком телескопічного блоку силової пружини, яка є пружним елементом, що виконує наступні функції:

пружне притискання башмаків до стінок свердловини;

зв'язок між важелями та датчиком;

пружне притискання башмаків до корпусу приладу при закритій важільній системі.

Шток входить у отвір штока, на якому між втулками встановлена силова пружина. На штоці нерухомо закріплений шток, який служить упором для втулки. Другий кінець штока з'єднаний із штовхачем за допомогою пальця. На штоці встановлені дві шпонки, відстань між якими дорівнює відстані між втулками.

При розкритті важільної системи шток рухається вправо, при цьому шпонка через втулку, пружину в втулку передає рух штоку, який через шток і штовхач передається на малі плечі робочих важелів.

Якщо важільна система розкрита не повністю, а башмаки уперлися в стінки свердловини, то шток нерухомий, а інший шток продовжує рухатися під дією працюючого привода. При цьому шпонка через втулку стискає пружину, збільшуючи зусилля притискання башмаків до стінок свердловини. Рух продовжується до повної зупинки двигуна. Шпонка при цьому рухається в пазу штока. При закритті важільної системи, шток рухається вліво, при цьому рух через шпонку, втулку і пружину передається штоку, який рухаючись, закриває важелі.

Після упора башмаків у втулку, шпонка проходить ще 3 - 4 мм, забезпечуючи притискання башмаків до корпусу приладу. Пружне притискання башмаків до корпуса приладу покращує проходження приладу при спуску в свердловину. При вимірюванні діаметра свердловини двигун ввімкнений, а шток нерухомий. Шток, з'єднаний через шток із штовхачем, на який тиснуть малі плечі важелів, переміщується відносно штока, стискаючи пружину. При цьому шпонки переміщуються в пазах штока. Разом зі штоком переміщується болт, який служить для передачі переміщення штока штовхачу датчика.

Блок силової пружини встановлений у зварному корпусі. В корпус впаяні втулки для вводу проводів у маслонаповнений об'єм і приєднання компенсаторів. Між штангами корпуса встановлена втулка, яка служить для упора башмаків. До корпусу шарнірно скріплюються важелі. Кулачки робочих важелів постійно знаходяться в зачепленні зі штовхачем. Важелі мають отвори, в яких розташовуються шарніри, які закріплюють важелі до корпусу. Така конструкція важеля дозволяє максимально збільшити довжину короткого плеча робочого важеля в заданих габаритах приладу, що веде до покращення його експлуатаційних властивостей, тобто, дає можливість підвищити зусилля притискання башмаків до стінок свердловини, а також збільшити точність вимірювання діаметра свердловини. У закритому стані важелі не виходять за габарити корпуса. Вільні кінці важелів кріпляться до башмаків пальцями. Каркаси башмаків обладнані пазами, в яких переміщуються пальці, що дає можливість башмакам щільніше притискатися до стінок свердловини.

З метою зменшення можливості прихвата свердловинного приладу, на башмаках є упори, які обмежують кут коливання башмаків.

Башмаки, встановлені на важільній системі, є одним з найбільш важливих елементів пристрою.

Башмак представляє собою збірний трьохелектродний башмак бокового мікрокаротажа. Башмак складається із об резинового каркаса, на якому встановлюється обрезинений центральний електрод і металічний екранний електрод. Кріплення електрода до каркасу здійснюється за допомогою болтів, гайок і шайб. Обрезинений центральний електрод фіксується в металічному електроді за допомогою спряження кільцьового паза в електроді з виступом, утвореним гумовим покриттям електрода. На болти одіті ізоляційні втулки. Така конструкція башмака бокового мікрокаротажа забезпечує зниження експлуатаційних витрат за рахунок того, що найбільш уразливий елемент башмака - центральний електрод можна міняти при виході його із ладу і продовжувати експлуатацію неушкоджених елементів башмака - каркаса та екранного електрода.

Башмак представляє собою збірний башмак мікрозонда. Башмак вміщує в собі металевий каркас, на якому змонтовано гумовий корпус. В корпус вставлені три електроди.

В корпусі встановлені три гладкостінні компенсатори і ізолятори, які кріпляться до втулок та один гофрований у вигляді гумового сильфона. Один кінець компенсатора закріплений на корпусі, другий на штовхачі, який з'єднаний з робочим штоком за допомогою пальця, розташованого всередині компенсатора.

Бандаж компенсаторів і ізоляторів представляє собою обмотку із мідної проволоки, яка щільно стягує гуму.

Компенсатори та ізолятори захищені від ушкодження перфорованими щитками. Щитки утримуються в корпусі козирком та пальцем.

Для приєднання ручки або візка при перенесенні свердловинного приладу, на запобіжному ковпаці та на наконечнику корпуса зроблені канавки. На наконечнику штифтом закріплений амортизатор, який пом'якшує торцеві удари.

Дроти, які йдуть від башмаків, закріплені в пазах важелів й розпаюються на платах.

Електромонтаж електромеханічного блоку виконаний згідно електричної схеми термостійким дротом. Дроти, за виключенням чотирьох, що розпаяні на платах, які ідуть від кінцевих вимикачів та датчиків, зібрані в джгути. Джгут кріпиться на корпусі скобами.

Кожух обмежує внутрішню порожнину електромеханічного блоку, а також служить для силової фіксації привода та важільної системи. Кожух накручується на корпус та захищається від самовідгвинчування сухарем та втулкою. Герметизація внутрішньої порожнини здійснюється за допомогою ущільнюючих кілець.

Внутрішня порожнина приладу заповнена авіаційним маслом із наступними характеристиками:

в'язкість кінематична при 100⁰С не менше 310^-6 м²/с;

при - 40⁰С не менше 210^-3 м²/с;

температура застигання - 50⁰С;

температура спалаху не менше 190⁰С;

кислотне число мг КОН на 1 кг не більше 0,05;

щільність при 20⁰С 0,820 г/см³.

Для заповнення приладу маслом служать отвори в голівці, закриті гвинтами та прокладками.

Обладнання та робота АКП

Автокомпенсаційний підсилювач АКП складається із генератора частоти 400 Гц, вхідного підсилювача, фазочутливого детектора та керуючого вхідного каскаду.

Генератор частоти 400 Гц виконаний на лампі VL7 типу 6Ж5Б-В і представляє собою генератор з подвійним Т-образним мостом в колі зворотного зв'язку й напругою в анодному і катодному колах.

Частота генерації обумовлена параметрами подвійного Т-образного моста (R23, R29, R26^* і C28, C35, C36, C37).

Резистором R26^* підстроюється частота при настройці.

Анодне коло генератора живиться напругою +145 В, яка знімається із стабілітрона .

Для забезпечення режиму в коло керуючої сітки лампи VL7 подається позитивна напруга із дільника R28, R30, увімкненого в коло анодного живлення генератора 400 Гц.

Резистор R28 являється антипаразитним опором.

З анодного трансформатора Т5 генератора знімається опорна напруга частоти 400 Гц на фазочутливий детектор, напруга розкачки на вихідний каскад і струм живлення електрода Ао (через резистор R16).

З повного катодного навантаження генератора напруги близько 30 В подається на живлення реохорда каналу вимірювання діаметра. З частини катодного навантаження знімається опорний сигнал на підсилювач АХБ 5.002.008 (через конденсатор С27) та напруга стандарт-сигналу каналу вимірювання діаметра (R18, R21*).

Вхідний трансформатор автокомпенсатора Т1 розташований в безпосередній близькості до вимірювальних електродів у маслонаповненому об'ємі електромеханічного блоку. Таке розташування вхідних кіл забезпечує покращення метрологічних характеристик апаратури, внаслідок збільшення відношення сигнал наводка при близько розташованих струмових та вимірювальних лініях.

Сигнал розбалансування з трансформатора Т1 (коефіцієнт трансформації n=400) електромеханічного блоку поступає на двокаскадний підсилювач АКП електронного блоку.

Двокаскадний вхідний підсилювач виконаний по схемі з гальванічним зв'язком на лампах VL3 і VL4 типу 6Ж45Б-В. напруга анодного живлення підсилювача - 225 В. резистор R7 увімкнений для зменшення вхідного опору трансформатора.

З аноду лампи VL3 підсилений сигнал поступає безпосередньо на керуючу сітку лампи VL4.

Режим лампи VL4 по постійному струмі задається колом автоматичного зміщення R10, C15 - C18.

З цього ж кола знімається напруга на екранну сітку лампи VL3. Екранна сітка VL14 підключена до точки з потенціалом +100 В у колі живлення каналів.

Коефіцієнт підсилення вхідного каскаду АКП порядку 510⁴. Підсилений сигнал з анодного навантаження лампи VL4 подається на вхід фазочутливого детектора.

Фазочутливий детектор представляє собою діодну схему комутарного типу, яка працює за принципом амплітудного детектування з послідовним подвоєнням.

В якості діодів використовуються лампи VL5 і VL6 в діодному вмиканні.

Опорна напруга частотою 400 Гц подається з обмоток 2-8-9 та 1-7-3 трансформатора Т5. В якості накопичувальної ємності служать конденсатори С19 і С20, які увімкнені зустрічно, так як напруга на них може бути знакоперемінною в залежності від фази сигналу розузгодження.

Опорний опір підводиться до діодів таким чином, щоб на протязі одного напівперіода були відкриті діоди V1 та V4, на протязі другого - V2 та V3.

При поданні сигналу в напівперіод, коли відкриті діоди V1 та V4, відбувається зміна заряду конденсаторів С19 і С20 на значення, пропорційні амплітуді вхідного сигналу.

За другий напівперіод відбувається заряд конденсаторів С19 і С20 подвоєною вхідною напругою сигналу.

Із виходу фазочутливого детектора постійна напруга подається на сітки вихідного каскаду через резистор R17 та обмотку 6-5-12 трансформатора Т5.

У зв'язку з тим, що катоди вихідного каскаду знаходяться під напругою +84 В відносно мінуса живлення, то для забезпечення початкового зміщення на сітках ламп вихідного каскаду порядку мінус 6 В, фазочутливий детектор підключається до точки з потенціалом +78 В.

Постійна напруга +78 В подається на вихід 8 трансформатора Т5. Вихідний каскад представляє собою підсилювач потужності, який працює в класі “В” на лампах VL10 і VL11.

Напруга анодного живлення ламп вихідного каскаду порядку +225 В.

Напруга розкачування частоти 400 Гц подається на сітки ламп вихідного каскаду з обмотки 6-5-12 трансформатора Т5.

В сіткове коло ламп вихідного каскаду включений подвійний тріод у діодному включенні VL8.

Напруга на керуючих сітках ламп VL10 і VL11 відносно свого катода складається із напруги зміщення (Uсм), який дорівнює алгебраїчній сумі напруги початкового зміщення та напруги на конденсаторах C21 - C24.

При фазі напруга розгойдування, що відповідає провідному стану діода, напруга на ньому невелика і фактично постійна. При цьому і напруга на керуючій сітці, підключеної до цього діода, теж постійна і на 0,3 - 0,5 В вища U зміщення.

В наступний напівперіод діод замкнений і на ньому виділяються майже всі напруги обмотки 6-5-12 трансформатора Т5 за вирахуванням падіння напруги на провідному діоді. При цьому потенціал сітки значно знижується.

Те ж повторюється і на другій лампі із зрушення в часі на напівперіод опорної частоти.

В результаті анодний струм лампи на протязі одного напівперіода постійний по значенню і визначається алгебраїчною сумою вихідної напруги фазочутливого детектора й напруга початкового зрушення, а на протязі другого напівперіода відсутнє.

Застосовувана схема забезпечує одержання напруги прямокутної форми на виході АКП, що дає значний виграш у потужності.

Кола живлення, комутації ТА керування роботою двигуна

Свердловинний прилад живлення від уніфікованого джерела живлення і споживає струм (34510) мА.

Живлення схеми приладу постійним струмом відбувається по колу: 1 жила, обмотка реле К1, дросель L1, резистори R2, R3, R4, коло розжарення ламп, мікровимикач ОК. струм розжарення ламп 250 мА. Так як в приладі застосовані лампи з розжаренням 250 та 125 мА, то з'єднання розжарення послідовно-паралельне.

Катод вихідного каскаду АКП підключений до точки “А” кола розжарення ламп. Оскільки вихідний каскад АКП працює в режимі класу “В” і катодний струм при цьому може змінюватися від нуля до 50 мА, то підключення анодних навантажень АКП послідовно колу розжарювання забезпечує стабільність розжарювання ламп.

Блок електролітичних конденсаторів служить для розподілу кіл живлення електричної схеми і гальванічного кола схеми керування автоматичним відключенням двигуна в кінцевих положеннях важелів притискаючого пристрою.

Всі перемикачі режимів калібровки та вимірювання здійснюється за допомогою п'яти герконових реле К1 - К5.

Реле забезпечує комутацію сигналів, які поступають від відповідних приймальних кіл, калібровку апаратури по стандарт-сигналу, а також підготовку електронного блоку для розкриття або закриття важелів електромеханічного блоку.

Реле К5 здійснює повне відкриття ламп вихідного каскаду АКП шляхом знімання зрушення та підключення вихідного каскаду АКП до каротажного мікрозонда.

Живлення двигуна електромеханічного блоку змінним струмом частотою 50 Гц здійснюється по другій та третій жилах кабелю. При зніманні живлення з першої жили реле К1 своїми нормально замкненими контактами підключає обмотки двигуна до другої і третьої жил кабелю.

Електромеханічний блок

Електрична схема електромеханічного блоку вміщує: двофазний двигун змінного струму типу ДАГ, зонд АХБ 5.173.033, зонд АХБ 5.173.057-01, датчик діаметра АХБ 5.171.000-04, два мікроперемикачі типу МП10, роз'єм ХР типу 4РТ40Б16. Всередині маслонаповненого об'єму вміщується трансформатор Т1 з коефіцієнтом трансформації К=400.

Мікроперемикачі МП10 використовуються для забезпечення автоматичного відключення двигуна в крайніх положеннях важелів електромеханічного блоку.

Вимірювальні кола

Вимірювальні сигнали зондів і датчика діаметра поступають на вимірювальні трансформатори Т1-Т3.

Вимірювальний сигнал зонда БМК вимірюється між контрольним електродом Nк і корпусом приладу. Коефіцієнт трансформації К=5. Із вторинної обмотки трансформатора Т1 вимірювальний сигнал каналу БМК поступає на контакти реле К2, К3, К4 і з нього на вхід перетворювача частоти 25,7 кГц.

Максимальне значення напруги на вторинній обмотці трансформатора Т1 1,8 - 2,1 В.

Первинна обмотка трансформатора Т2 підключається через контакти реле К2 до датчика каверноміра, в режимі вимірювання БМК і до електродів Мг і Nг башмака мікрозондової установки. Коефіцієнт трансформації К=3,3. Напруга із вторинної обмотки трансформатора через реле К2, К3, К4 поступає на вхід перетворювача частоти 14,0 гГц. Первинна обмотка трансформатора Т3 потенціал-мікрозонда підключена до електродів Nг(Мп) і Nг башмака мікрозондової установки. Електродом Nг є корпус башмака. Коефіцієнт трансформації трансформатора Т3 К5,3.

Напруга із вторинної обмотки трансформатора через контакти реле К2, К3, К4 поступає на вхід перетворювача частоти 25,7 гГц.

Кола калібровки

Прилад калібрується по нуль-сигналу і стандарт-сигналу. Нуль-сигнал каналу БМК, каналу вимірювання діаметра, градієнт-мікрозонда і потенціал-мікрозонда здійснюється шляхом закорочування входів відповідних перетворювачів частоти. прилад апаратура блок автокомпенсатор

Стандарт-сигнал здійснюється подачею на вхід перетворювачів частоти відповідних напруг, які знімаються з дільників, які живляться обмотками 8-9, 10-11,12-13 трансформатора Т6 при повністю відкритому каскаді АКП.

Стандарт-сигнал каналу БМК поступає на вхід перетворювача частоти 25,7 кГц з дільника R11^*-R14. Резистор R11^* - підстроюваний.

Стандарт-сигнал градієнт-мікрозонда поступає на вхід перетворювача частоти 14,0 кГц з дільника R32, R33, R36. Резистор R33* - підстроєчний.

Стандарт-сигнал потенціал-мікрозонда поступає на вхід перетворювача частоти 25,7 кГц з дільником R34, R35, R37. Резистор R37* - підстроюваний.

Стандарт-сигнал каналу вимірювання діаметра поступає на вхід первинної обмотки трансформатора Т2 з дільника R18, R20, R21*.

Резистор R21* - підстроюваний.

Телеметрична система

Телеметрична вимірювальна система складається із двох перетворювачів частоти (14,0 і 25,7 кГц) і підсилювача (суматора).

Відмінності схеми перетворювачів частоти апаратури МК-АГАТ від перетворювачів, описаних в АХБ 5.121.020 ТО наступні: наявність на вході перетворювача двохфазного КС фільтра (R2, C1, R3, C2); заміна тріода 6С51Н-В на пентод 6Ж45Б-В (в тріодному включенні); заміна резистора типу МТ (в катодному колі першої лампи) і резисторів типу C2-C3 на резистори типу C2-29 В. Анодні кола перетворювачів живляться від параметричного стабілізатора напруги, зібраного на резисторі R16 і лампи VL4. Напруга живлення перетворювачів (22010) В.

Підсилювач А1 служить для підсилення потужності ЧМ - сигналів перетворювачів 14 і 25,7 кГц і опорної напруги частотою 400 Гц, необхідної для роботи фазочутливого детектора пульта частотної модуляції, та узгодження високого вихідного опору джерела цих напруг з низьким вхідним опором каротажного кабелю.



Размещено на Allbest.ru

...