Аппаратура для акустического коротажа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (504 G.01 V l 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3681704/24-25 (22) 28.12.83 (46) 23.02.86. Бюл. Ф 7 (71) Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения

Объединения "Укргеофизика" (72) M.Â. Цалюк, Б.К. Ванько и Ю.П. Соловей (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 294013, кл. G 01 Ч 1/40,- 1969.

Авторское свидетельство. СССР

В 207172, кл. G 01 Ч !/40, L966 ° (54) (57) АППАРАТУРА ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО KAP0TAWA, включающая. наземный измерительный комплекс, соединенный каротажнъва кабелем со скважинным прибором, содержащим формирователь прямоугольных импульсов с делителем частоты, генератор,синхроимпульсов, импульсные генераторы тока, излучатели упругих колебаний, приемник. упругих колебаний, усилитель, разделитепьиый фильтр и формирователь синхроимпульсов, при этом вход формирователя прямоугольных импульсов с делителем частоты подсоединен к каротажиому кабелю, а выход соединен с генератором синхроимпульсов, выходы которого соединены с входами импульсных генераторов тока, выходы последних соединены с излучателями .упругих колебаний, приемник упругих колебаний, акустически изолированный от излучателей упругих ко,„Я0„„1213454 А лебаний, соединен с входом усилителя, выход которого через разделитель" ный фильтр и каротажный кабель со-. единен с входом наземного измерительного комплекса, к последнему подключен через каротажный кабель и выход формирователя синхронмпульсов, входы которого соединены с токовыми цепями излучателей упругих колебаний и выходом генератора синхроимпульсов, отличающаяся тем, что, .с целью обеспечения возможности поверки метрологических характеристик аппаратуры акустического каротажа по ее кинематическим

О и динамическим параметрам в полевых щ условиях и в процессе каротажа, в наземный измерительный комплекс введен блок команд, а в скважннный прн- (.бор дополнительно введены дешифратор команд, блок регулируемой за» Я

\Ф держки, управляемый генератор тока и контрольный излучатель, прн этом вход дешифратора команд подсоединен к каротажному кабелю, а выходы подключены к генератору сннхроимпуль- 4 4 сов и к блоку регулируемой задержки, ЬФ@ второй вход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, вфв а выход подключен к входу управляемого генератора тока, второй вход последнего подключен к выходу формирователя синхроимпульсов, а выход соеди нен с входом контрольного излучате-,,ф» ля, который акустически связан с приемником упругих колебаний.

1213454

30

При помощи блока 15 команд формируется двоичный код !9, соответствующий режиму "Каротаж" (например, трехразрядный 111) . 55

Дешифратор 10 команд формирует . сигнал 20, воздействующий на генератор 2 синхронмпульсов, разрешая таким

Изобретение относится к аппарату ре для геофизических исследований скважин методом акустического каротажа и может быть использовано для поверки метрологических характеристик этой аппаратуры по кинематическим и динамическим параметрам в поле« вых условиях и в процессе каротажа.

Цель изобретения..- обеспечение возможности поверки метрологических 10 характеристик аппаратуры акустического каротажа н полевых условиях и в процессе каротажа по книематическим и динамическим параметрам сигналов, измеряемых аппаратурой. l5

На фиг. 1 приведена структурная

icxeMa аппаратуры; на фиг. 2 - временные диаграммы в режиме "Каротаж"; на фиг. 3 — то же, в режиме "Поверка".

Аппаратура содержит скважинный прибор, включающий формирователь прямоугольньк импульсов с делителем 1 частоты, генератор 2 синхроимпульсов, импульсные генераторы тока 3! 25 и 32, излучатели 4.1 и 4.2 упругих колебаний, нагруженные на исследуемые породы, пересеченные скважинами, приемник 5 упругих колебаний, усилитель 6, разделительный фильтр 7,,нагруженйый на каротажный кабель 8, формирователь 9 синхроимпульсов, де)шифраТор .10 команд, блок 1! регулируемой задержки, управляемый генератор 12 тока, кбнтрольный излучатель 13 и наземный измерительный комплекс 14 с блоком 15 команд.

Алпаратура позволяет проводить измерения в режиме "Каротаж" и "По1! верка

40, Выбор режима измерения производится оператором.

Работа аппаратурьп в режиме "Каротаж" осуществляется следующим. образом (фиг. 2). Из. сетевого переменного напряжения 16 питания скважинного прибора формирователем прямоугольных импульсов с делителем 1 частоты формируются соответственно последовательности прямоугольных импульсов 17 и 18 заданной частоты. образом, поступление последовательности импульсов 18 после их формирования, импульсов 21 и 22 на вход импульсных генераторов 31 и

32 тока,.которые обеспечивают возможность прохождения мощных импульсов 23 и 24 тока через обмотки возбуждения излучателей 4,1 и 4.2 упру." гих колебаний.

Благодаря магнитострикционному эффекту, при протекании импульсов тока через обмотки излучателей, последними возбуждаются упругие колебания, которые, распространяясь в виде головной преломленной волны по окружающим скважину породам, sosдействуют на приемник 5 упругих колебаний, который в свою очередь преобразовывает их в электрические ко- . лебания импульсов 25 и 26. Эти колебания после их усиления усилителем 6, пройдя разделительный фильтр 7 и каротажный кабель 8, поступают s наземный измерительный комплекс 14.

В наземный измерительный комп-. лекс 14 через тот же каротажный кабель 8 с выхода формирователя 9 синхроимпульсов поступают мощные импульсы синхронизации. ,Временное положение этих импульсов строго соответствует (с учетом задержки их в кабеле) моментам излучения упругих колебаний в породы, являющиеся акустической нагрузкой излучателей 4.1 и 4.2 упругих колебаний.

Для идентификации импульсов синхронизации, соответствующих излучателям 4.1 и 4.2 упругих колебаний эти импульсы передаются по кабелю различной полярности.

Наземный измерительный комплекс !4 обеспечивает измерение ки нематических и динамических пара метров сигналов, поступающих из скваяинного прибора, характеризующих геологические характеристики пород, пересеченных скважинами, известными способами.

Функционирование аппаратуры в режиме "Поверка" предусматривает необходимость формирования скважинным прибором упругих колебаний с заранее известными кинематическими и динамическими параметрами, имитирующими колебания, распространяющиеся в реальных условиях его эксплуатации, и измерением этих параметров

1213454 наземным измерительным комплексом 14

Для реализации этой задачи в режиме

"Поверка" (фиг. 3) блок 15 команд формирует соответствующую команду 27 в виде двоичного кода, например 101.

Дешифратор 1О команд формирует сигнал 28, который воздействует на генератор 2 синхроимпульсов и блок 11

1 регулируемой задержки. При этом выход

:генератора 2 синхроимпульсов, возбуждаемого последовательностью им,пульсов 18 после их формирования, отключается от входных цепей импульсных генераторов 3.1 и 3.2.и переключается непосредственно на вход формирователя 9 сиихроимпульсов. Это приводит к прекращению работы импульсных генераторов 3.1 и 3.2 тока и излучателей .4.1 и 4.2 упругих колебаний и появлению на выходе формирователя синхроимпульсов мощных сиихроимпульсов,29 и 30, которые по каротажиому кабелю 8 аналогично режиму "Каротаж" поступают в наземный измерительный комплекс 14.

Синхроимпульси 29 и 30 одновременно (фиг. 3) поступают на блок ll регулируемой задержки. Сформированные блоком II регулируемой задержки разнополярные импульсы,31 и 32, :.задержанные иа.стабилизированный кварцем интервал относительно синхроимпульсов 29 и 30 соответственно, запускают управляемый генератор 12 тока, создающий импульсы 33 и 34 то- ка через обмотку возбуждения контрольного излучателя 13.

Импульсы упругий колебаний, генерируемые контрольным излучателем 13, расположенным непосредственно в контакте с приемником 5 упругих коле» баний, преобразуются последним в электрические сигналы 35 и 36 и, аналогично импульсам 25 и 26 в режиме "Каротаж" (фиг. 2) передаются после усиления усилителем 6 по каротажному кабелю 8 в наземный измерительный комплекс 14 для измерения их кинематических и динамических параметров.

Поскольку на блок 11 регулируемой задержки и управляемый генератор 12 тока воздействуют последовательности импульсов положительной и отрицательной полярности дли1О тельности задержек импульсов, генерируемых блоком 11 регулируемой задержки относительно синхроимпульсов, а также амплитуды токов, про-.. текающих через контрольный излуча-

15 тель 13 от управляемого генератора 12 тока, оказываются различнъ " ми для каждой полярности. Это позволяет имитировать изменение кинематическнх и динамических парамет20 ров пород на измерительной базе зон" да скважинного прибора в режиме

"Поверка".

В связи с тем, что информация в режимах "Поверка" и "Каротаж" переда25 ется из скважннного прибора в наземный измерительный комплекс 14 по единому тракту, ее стабильность в режиме "Поверка" свидетельствует об

I исправности аппаратуры н стабильЗО ности ее метрологических характеристик при воздействии на скважинный прибор гидростатнческих давле"ний и температур, изменяющихся в широких пределах при каротаже.

Возможность поверки метрологических характеристик аппаратуры акустического каротажа в полевых условиях и особенно в процессе измерений в скважинах достигается е по-.

4О .мощью данной аппаратуры, позволяет повысить достоверность измеряемых кннематических и динамических параметров и их геологической интерпретации, обеспечить единство измере45 нийд выполняемых Различной аппаратурой акустического каротажа.!

213454

I 2 l 3454

27

Л

Ó2

З

У

Составитель Н. Журавлева

Редактор Н. Данкулич Техред Ж.КастелевичКорректор М. Самборская

Заказ 780/57 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

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