Наземный пульт для скважинных акустических зондов

 

1. НАЗЕМНЫЙ ПУЛЬТ ДЛЯ СКВАЖИННЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ЗОНДОВ, включающий схему синхронизации, устройство фиксации времени прихода упругих колебаний, устройство вычисления параметров упругих колебаний, а также схему фикст рованной блокировки помех и схему следящей блокировки помех, при этом к входу назем- . ного пульта подключены схема синхронизации , устройство фиксации времени прихода упругих колебаний и устройство вычисления параметров упругих колебаний, выход схемы синхронизации подключен к входам запуска схемы фиксированной блокировки помех и схемы следящей блокировки помех, а также к входу запуска устройства фиксации времени прихода упругих колебаний , выходы схем фиксированной и следящей блокировок помех подключены к входам устройства фиксации времени прихода упругих колебаний выходы которого соединены с входом схемы следящей блокировки помех и входом устройства вычисления параметров упругих колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности предотвращения аварийной ситуации в скважине, в наземный пульт дополнительно введены детектор аномального изменения вре (Л мени и подключенное к выходу детектора аномального изменения времени устройства сигнализации, причем сигнальные входы детектора аномального изменения времени подключены: первый - к выходу схемы фиксированной блокировки помех, второй - к выходу следящей блокировки помех, а вход синхронизации подключен к выходу схемы синхронизации. , 2. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что детектор аномального изменения времени состоит из схемы совпадения, входы которой являются сигнальными входами детектора аномального изменения времени, и триггера, один из входов которого подключен к выходу схемы совпадения, а второй является входом синхронизации детектора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5114 G 01 V 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1.2 1) 3710767/24-25 (22) 15.03.84 (46) 30.09.85. Бил. ¹ 36 (72) А.К. Иельцер и П.Д. Резник (71) Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения (53) 550.83(088.8) (56) Наземный пульт аппаратуры

СПАК-2. — В сб.: Геофизическая аппаратура. Вып, 48, M., "Недра", 1972, с. 83-87.

Померанц А.И., Чукин В.Т. Àïïàратура и оборудование для геофизических .методов исследования сква— жин. И., "Недра", 1978, с.212-235.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации аппаратуры акустического каротажа АНК-M АХБ

2.702.008ГО. Киев, 1980, с.10-30, 55, 107. (54)(57) 1. HA3EMHblA ПУЛЬТ ДЛЯ

СКВАЖИННЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ЗОНДОВ, включающий схему синхронизации, устройство фиксации времени прихода упругих колебаний, устройство вычисления параметров упругих колебаний, а также схему фиксированной блокировки помех и схему следящей блокировки помех, при этом к входу наземного пульта подключены схема синхронизации, устройство фиксации времени прихода упругих колебаний и устрой, ство вычисления параметров упругих колебаний, выход схемы синхронизации подключен к входам запуска схемы фиксированной блокировки помех и схеÄÄSUÄÄ1182458 А мы следящей блокировки помех, а также к входу запуска устройства фиксации времени прихода упругих колебаний, выходы схем фиксированной .и следящей блокировок помех подключены к входам устройства фиксации времени прихода упругих колебаний выходы которого соединены с входом схемы следящей блокировки помех и входом устройства вычисления параметров упругих колебаний, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности предотвращения аварийной ситуации в скважине, в наземный пульт дополнительно введены детектор аномального изменения времени и подключенное к выходу детектора аномального изменения времени устройства сигнализации, причем сигнальные входы детектора аномального изменения времени подключены: первый — к выходу схемы фиксированной блокировки помех, второй — к выходу следящей блокировки помех, а вход синхронизации подключен к выходу схемы синхронизации.

2. Пульт по п. 1 о т л и ч а юшийся тем, что детектор аномального изменения времени состоит иэ схемы совпадения, входы которой являются сигнальными входами детектора аномального изменения времени, и триггера, один иэ входов которого подключен к выходу схемы совпадения, а второй является входом синхронизации детектора.

1182458

Изобретение относится к устройствам для геофизически исследова-. ний геологического разреза скважин акустическим методом и может быть использовано при акустическом каротаже скважин.

Цель изобретения — повышение надежности предотвращения аварийной ситуации в скважине.

Па фиг. i изображена блок-схема наземного пульта, на фиг. 2 — эпюры напряжений при нормальном спуске занда, на фиг. 3 — то же, при остановке нижней части зонда; на фиг, 4. — положение составных частей зонда при нормальном спуске; на фиг. 5 — то же, при остановке ега нижней части.

Наземный пульт состоит из схемы синхронизации 1, устройства фиксапии 2 времени прихода упру- гих колебаний, схем фиксированной

3 и следящей 4 блокировок помех, устройства для вычисления параметров упругих колебаний 5, а также детектора 6 аномального изменения времени„ состоящего из схемы совпадения 7 и триггера 8, и устройства сигнализации 9.

Сигнальные входы детектора 6, являющиеся одновременно сигнальными входами схемы совпадения 7, подключены: один — к выходу схемы фиксированной 3, второй — к выходу схемы следящей 4 блокировок. Один из входов триггера 8 подключен к выходу схемы совпадения 7, а второй вход, являясь входом синхронизации детектора б, подключен к выходу схемы синхронизации 1. Вьгход схемы синхронизации 1 соединен также с входами запуска схем фиксированной 3 и следящей 4 блокировак„ с устройством фиксации 2 времени прихода упругих колебаний.

В процессе каратажа информаиионньп сигнал 10 в виде пакета колебаний, соответствующего упругим колебаниям, поступающим в каждом такте работы акустического зонда на приемник зонда, вместе с синхроимпульсом 11, соответств;тощим по вре . мени моменту возбуждения излучаТегга зонда, поступает по каротаж, ному кабелю в наземный пульт, где синхроимпульс выделяется схемой синхронизации 1, а информационный сигнал поступает на информационный вход

25 ч0

55 устройства фиксапии 2 времени прихода упругих колебаний и в устройства для вычисления параметров упругих колебаний 5.

Временное положение информационного сигнала, т.е. ега задержка относительно момента возбуждения, определяется отношением расстояния между излучателем и приемником зонда {зондового расстояния) к скорости распространения упругих колебаний в окружающей среде.

При установленном для данного зонда зондовом расстоянии время прихода информационного сигнала относительно синхроимпульса изменяется в зависимости от скорости распространения упругих колебаний в проходимых зондом породах. При плотных породах, где скорость максимальная, зто время имеет минимальное значение, а при рыхлых породах — соответственно, максимальное значение. Диапазон времен от минимальных и до максимальных определяет интервал ожидания информацианнога сигнала.

На управляющие входы устройства фиксации 2 поступают прямоугольные импульсы 12 с выхода схемы фиксированной и прямоугольные импульсы

,3 — с выхода схемы следящей блокировки помех. Длительность импульса 12 схемы фиксированной блокировки помех соответствует временному интервалу, расположенному в зоне помех, связанньгх с передачей синхроимпульсав, и примыкающему почти вплотную к началу интервала ожидания информационного сигнала. Длительность же импульса 13 схемы следящей блокировки не постоянна, она изменяется, "следит" за временем прихода информационного сигнала, отставая ат этого времени примерно на 40 мкс, причем слежение осуществляется благодаря обратной связи в цепи: выход устройства фиксации

2 — управляющий вход схемы 4 следящей блокировки.

Воздействие устройства фиксации 2 ло обратной связи на схему

4 следящей блокировки и, соответственно, на длительность выходного импульса 13 зависит от зафиксированного времени прихода информационного сигнала в предыдущем такте (мало отличающегося ат ожидаемого

)! 82458 времени прихоца сигнала в настоящем такте).

Импульс на выходе устройства фиксации 2 времени прихода упругих колебаний появляется в каждом такте при поступлении на его информационный вход сигнала, превышающего порог срабатывания устройства, но не ранее, чем закончатся импульсы 12 и 13 фиксированной и следящей бло" кировок. Тем самым исключается срабатывание на помехи в интервале от синхроимпульса и до заднего фронта импульса 13. Вероятность же попадания помехи в незащищенный относительно небольшой интервал (40 мкс) между задним фронтом импульса 13 схемы следящей блокировки и моментом прихода информационного сигнала невелика. 20

Импульс с выхода устройства фиксации 2 упругих колебаний в качестве отметки момента фиксации информационного сигнала поступает.на второй информационный вход устрой- 25 ства вычисления параметров упругих колебаний 5.

Импульс 12 с выхода схемы фиксированной блокировки и импульс 14, соответствующий заднему фронтуимпуль-Зо са 13, с второго выхода схемы следящей блокировки поступают на входы схемы совпадения 7, являющиеся сигнальными входами детектора 6 аномального изменения времени. При

35 нормальном спуске, когда кабельная вставка акустического зонда с гибким соединением приемной и излучающей части зонда находится в натяну— том состоянии и зондовое расстояние соответствует установленному значению, изменение времени прихода информационного сигнала происходит нормально, т.е, в пределах,интервала ожидания. В этом случае импульс

14 от заднего фронта импульса 13, "следящего за информационным сигналом, не может попасть во временной интервал импульса 12 (даже при прохождении зондом наиболее плотных пород) и поэтому не проходит на выход схемы совпадения 7.

При остановке или торможении нижней части зонда, когда верхняя часть зонда начинает приближаться к нижней, уменьшается расстояние между излучателем и приемником (зондовое расстояние), вследствие чего происходи1 аномальное изменение (уменыпениг) времени прихода упругих колебаний, при котором информационный сигнал 1О, приближаясь к синхроимпульсу 11, выходит за пределы интервала ожидания сигнала, соответствующего нормальному зондовому расстоянию. Следующий за информационным сигналом !О задний фронт импульса 13 схемы следящей блокировки и, соответственно, импульс 14 на ее выходе попадают в этом случае в интервал импульса 12 схемы фиксированной блокировки, и на выходе схемы совпадения 7 детектора 6 аномального изменения времени от входного импульса 14 появляется импульс 15, который опрокидывает подключенный к выходу схемы совпадения триггер 8. На выходе триггера 8 и, соответственно, выходе детектора 6 появляется перепад напряжения 16, запускающий устройство сигнализации 9, причем переключение триггера 8 в исходное состояние осуществляется синхроимпульсом следующего такта.

При срабатывании устройства сигнализации включается световой индикатор на пульте для привлечения вни» мания оператора и подается звуковой сигнал в кабину машиниста подъемника для срочной остановки спуска и принятия необходимых мер, исключающих возможность аварийной ситуации, в том числе прекращения каротажа и проработки скважины для облегчения спуска зонда. При использовании программно-управляемой

1каротажной станции звуковой сигнал

I дублируется соответствующей коман.дой для ЗВИ, управляющей работой ,станции.

Использование изобретения, по крайней мере, в несколько раз уменьшит вероятность возникновения аварийной ситуации при сближении разнесенных частей акустических зондов, имеющих гибкое соединение, и тем самым исключит возможные непроизводительные материальные затра. ты за счет простоя скважин и необходимости обеспечения мероприятий по ликвидации аварий, а также за счет порчи каротажного кабеля или потери (оставления) в скважине самого зонда.

1182458!

182458

Составитель Н. Журавлева

Редактор К. Волощук Техред O.Íåöt. Корректор И. Эрдейи

Заказ 6102/45 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4