[发明专利]用于获得和记录置于井孔探测器中的一组传感器所发出的信号的系统

说明书

本发明涉及用于接收和记录置于下放到井中的一个或多个探测器的一组传感器所发出的信号的系统。

获得井孔中的测量数据通常是通过从多功能电缆下放一个或多个探测器到井中来完成的。所述探测器包括一细长体和一个或多个活动臂。液压传动装置使每个臂从贴在探测器上的静止位置转到打开位置而固定在井孔的壁上从而固定探测器。有液压电路把传动装置连接到输送加压液体的装置上，液体加压装置通常包括电动机和电磁阀。多功能电缆包括多根连接导线以传输馈给电动机的电流及各种信号。例如它们可以是从地面装置传送到探测器的控制信号以及从探测器返回的响应信号。响应信号可以是由检查或测试信号产生的，也可以是探测器的传感器所检测到的数据。这样的探测器在法国专利第2，501，308或美国专利第4，428，422号中都有所描述。

探测器也可以用例如具有在下降过程中由螺栓拉紧的弹簧所驱动的固定臂的探测器。液压装置包括由控制信号驱动的电磁阀，控制信号则通过多功能电缆接收。这样的探测器在法国专利第2，548，727或对应的美国专利第4，616，703号中有所描述。

用以进行种种测量的、下放到井孔中的传感器可以置于一个探测器中或者置于一组探测器中，这一组探测器包括一主探测器，在主探测器下，在不同的深度处，有多个辅助探测器。这样的探测器装置在法国专利第2，564，599号中有所叙述。

地震勘探过程是通过在井孔中设置多个传感器以探测由亚土层的不连续性所反射回的波，这些波来自设在地面或井的附近或者别的井孔中的地震源。所接收的信号被用来得到亚土层的地震断面。地震探测传感器通常是有方向性的定向于一个方向或定向于多个互相正交的方向。它们被设置在传感探测器组合装置中以拾取不同深度的地震信号并且连接到地面记录站，连接可以通过多功能电缆内的专用线或者通过地震接收装置。在这里，不同在信号被连接，取样数字化并通过一条或多条多功能电缆中的导线以代码形式传送。在解码或译码以后，它们被记录并在实验室中进行处理。

地震接收装置中的不同传感器的数目有多有少，主要视所用接收装置的构成而定。

在某些情况下，井孔探测器只用一只，单只探测器具有能设置一个或两个三维传感器的分隔室，其中包括例如三个灵敏的方向性元件，其轴线方向互相垂直。在另外一些情况下，几个探测器的组合装置被降入钻井中，一个个依次悬挂在下面，并且每个探测器内至少有一个传感器，在主探测器中设置一接收装置。它与各探测器中的传感器相连。传感器可采用方向性传感器也可以采用三维传感器。所得的地震探测通道的数目因此可多可少，重要的是所用的获得装置要能用于传感器的不同结构。

本发明的系统可以获得和记录放在一个或多个探测器中的一组传感器所发生的信号，这些传感器是在多功能电缆的端部下放到井中去的，电缆中具有传送信号的导线，它既能适应于扩展的传感器装置也能适应于传感器范围受一定限制的装置。

它包括设在探测器中的获得装置并有信号放大装置，模数转换装置，在信号加到至少多功能电缆中的一根线上之前的适配装置和同步装置，设在地面上并连到信号传输线上的控制和记录装置。它还包括信号多路复用装置，该装置由至少二个平行多路复用单元组成，每个多路复用单元具有相同数目的输入通道，两个多路复用单元的输出端连接到获得装置的输入端，此两多路复用单元中至少一单元的输入通道中接收来自传感器的信号，一次启动一个多路复用单元以选择其输入通道的控制装置，控制多路复用装置的输入通道切换的控制装置，切换频率与所用的多路复用单元的数目无关，以随所用多路复用单元数目的多少而改变连到一传感器上的每个输入通道的阅读频率。

信号适配装置例如被安排成可以组合数字化数据，使数字化数据以数字组的形式传送，数字化字组的最前面有一同步字，每个数字字组中字的数目取决于多路复用单元的数目和每个多路复用单元输入通道的数目，所述字组的各个位置的分配取决于实际地、一一对应地连到所述传感器的输入通道的数目。

多路复用装置可以是具有两个多路复用器的装置，多路复用器通过地址线和启动线连到同步装置上，启动线直接连到第一多路复用器的启动输入端，它通过逻辑非元件，连到第二多路复用器的启动输入端，多路复用装置可以包括连到一个多路复用单元的一个输入端上的辅助多路复用器，另外一个多路单元的对应输入通道没有被连接。

信号适配装置然后把数字化数据组合起来，以字组的方式传送，字组中字的数目等于多路复用装置的输入通道的总数。

至此本发明的系统就可以根据需要以一定的采样频率传送传感器所发出的数据，如果传感器数目较少，则用较高的采样频率进行数据传送。