Устройство акустического каротажа

 

Изобретение относится к области промысловой геофизики. Цель изобретения - определение положения протяженных источников шума в скважинах при непрерывном перемещении скважинного /прибора. Устройства состоит из двух ,разнесенных одинаковых приемников звука, посредине расстояния между которыми монтируется механизм центрирования прибора, исключающий контакт приемников звука со стенкой скважины. Сигналы помехи, возникающие при трении центрирующего механизма о стенку скважины, при восприятии их каждым из приемников будут синфазными и при. дифференциальном усилении будут подавляться . Полезные сигналы от искомого источника шума при значении временного сдвига между ними, равного или большего, чем интервал корреляции шума, будут некоррелированными. При этом на выходе дифференциального усилителя будет наблюдаться сигнал, пропорциональный разности входных сигналов . Продётектированный выходной сигнал передается на поверхность и записывается в виде каротажной диаграммы, В точке источника эта диаграмма имеет особенность. При поиске протяженных источников шума в состав наземной аппаратуры включаются схемы логарифмирования и дифференцирования и в виде диаграммы записывается величина градиента логарифма продетектированного сигнала. По точкам излома диаграммы определяются границы источника шума. Необходимое значение расстояния L между разнесенными приемниками определяется из соотношения L С-с, (Л где л интервал корреляции шумового сигнала искомого источника, с - скорость звука в веществе, заполняющем скважину. 1 ил. ел Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 V 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

0 (21) 4077502/24-25 (22) 13.05.86 (46) 15.07.88. Бюл. Р 26 (71) Казанский государственный педагогический институт (72) А.А.Давлетшин (53) 550.83(088 .8) (56) Патент США 3908454, кл. Е 21 В 47/12, 1975.

Патент США 9 4114721, кл. G 01 V 1/40, 1978. (54) УСТРОЙСТВО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА (57) Изобретение относится к области промысловой геофизики. Цель изобретения — определение положения протяженных источников шума в скважинах при непрерывном перемещении скважинного ,прибора. Устройства состоит из двух, разнесенных одинаковых приемников звука, посредине расстояния между которыми монтируется механизм центрирования прибора, исключающий контакт приемников звука со стенкой скважины.

Сигналы помехи, возниканицие при трении центрирующего механизма о стенку скважины, при восприятии их каждым из приемников будут синфазными и при.

„. SU 1409956 A 1 дифференциальном усилении будут подавляться. Полезные сигналы от искомого источника шума при значении временного сдвига между ними, равного или большего, чем интервал корреляции шума, будут некоррелированныж. При этом на выходе дифференциального усилителя будет наблюдаться сигнал, пропорциональный разности входных сигналов. Продетектированный выходной сигнал передается на поверхность и записывается в виде каротажной диаграммы, В точке источника эта диаграмма имеет особенность. При поиске протяженных источников шума в состав наземной аппаратуры включаются схемы лога- Я рифмирования и дифференцирования и в виде диаграммы записывается величина градиента логарифма продетектированного сигнала. По точкам излома диаграммы определяются границы источни- ф ка шума. Необходимое значение расстояния L между разнесенными приемника(ж

laaL определяется из соотношения L p i.ñ, где — интервал корреляции шумового Ю сигнала искомого источника, с — ско- C© рость звука в веществе, заполняющем Я

1 скважину. 1 ил. С

1409956

Изобретение относится к промысловой геофизике и может бьп ь использовано для изучения нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — определение положения протяженных источников шума в скважинах при непрерывном перемещении прибора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства акустичес кого каротажа.

Устройство состоит из двух одинаковых приемников 1 и 2, центрирующего механизма 3 и линии 4 связи в скважи- 15 не 5. Электронная схема скважинного прибора содержит дифференциальный усилитель 6, среднеквадратичный детектор 7 и генератор 8. Наземная часть устройства состоит из демодулятора

9, схем 10 и 11 логарифмирования и дифференцирования соответственно и регистрирующего прибора 12.

Устройство работает следующим об— разом. 25

Скважинный прибор опускают в скважину и непрерывно перемещают по стволу. При этом центрирующий механизм

3, находясь постоянно в соприкосновении со стенкой скважины 5, предохраняет приемники звука от контакта со стенкой. В результате трения рабочей поверхности центрирующего механизма о стенку скважины в корпусе прибора и окружающем пространстве возникают звуковые колебания, которые, достигая приемников, воспринимаются ими как ! сигналы помехи. При равенстве расстояний от точки контакта центрирующего ! механизма со стенкой до приемников, воспринимаемые сигналы помехи являют,ся синфазными. Преобразованные в при1, емниках сигналы ослабляются дифференциальным усилителем 6. Для наиболее полного подавления помехи необходимо выполнение требования идентичности приемников и узлов их крепления. Чем ближе друг к другу значения параметров приемников, тем более эффективно полное подавление помехи, 50

С этой же целью вся электронная часть глубинного прибора должна монтироваться в центральной части корпуса..

Находящийся в скважине источник

55 шума создает в скважине звуковое поле ° Соответствующие сигналы также воспринимаются приемниками и рассматриваются как полезные сигналы. Если расстояние L между приемниками меньше, чем расстояние, которое проходит фронт звуковой волны за время, равное интервалу корреляции шумового сигнала источника, то воспринимаемые приемниками сигналы удовлетворяют условию синфазности и ослабляются дифференциальным усилителем 6. Если расстояние между приемниками ограничить условием L ), 7 с, где — интервал корреляции шумового сигнала искомого источника, с — скорость звука в среде, заполйяющеи скважину, то звуковые колебания в точках расположения приемников являются некоррелированными между собой.

Необходимое значение расстояния Ь определяют следующим образом. Находят скорость звука в веществе, заполняющем скважину, Затем исходя из природы шума источника (газовшделение, фильтрационный поток и т.д,) оценивают эффективную ширину спектра 4 f шума. Далее по соотношению неопределенности лй „ Г 1 оценивают интервал корреляции шумового сигнала и определяют расстояние между приемниками

L7 с.

Например, при изучении работающих интервалов водоносных пластов 4Г

2 кГц, с = 1500 м/с, а расстояние

L должно удовлетворять условию Ь ъ, ),1, 5 ° I 03 /2 ° 10 = О, 75 м, Соответственно для газонаполненных скважин это значение в несколько раз меньше.

Для обеспечения возможности использования устройства в различных ситуациях предусмотрена регулировка расстояния между приемниками. Кроме этого, в устройстве предусмотрена возможность подключения выхода дифференциального усилителя непосредственно к . каротажному кабелю. Благодаря этому полезный сигнал может быть передан на поверхность и проанализирован (спектральным или корреляционным методом) при наличии соответствующих приборов.

Однако это не является необходимым для определения местоположения источников шума.

Таким образом, предлагаемое устройство акустического каротажа дает возможность определять местоположение источника шума любой протяженности при непрерывном перемещении глубинного прибора по стволу скважины, что, 14099 5б существенно повышает производительность работ.

Составитель В.Ищенко

Редактор А.Огар Техред Л. Олийнык Корректор О.Кравцова

Заказ 3476/41. Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство акустического каротажа, 5 содержащее два разнесенных приемника звука в скважинном приборе, каротажный кабель и блок записи, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения положения протяженных источников шума в скважинах при непрерывном перемещении прибора, оно содержит механизм центрирования глубинного прибора, исключающий контакт при15 емников звука со стенкой скважины, дифференциальный усилитель, среднеквадратичный детектор, генератор, управляемый напряжением, демодулятор и и схемы логарифмирования и дифферен- 20 цирования, при этом механизм центрирования установлен посредине между приемниками, приемники звука подключены к входам дифференциального усилителя, к выходу усилителя последовательно подключены среднеквадратичный детектор и генератор, управляемый напряжением, выход генератора через каротажный кабель соединен с входом демодулятора, к выходу демодулятора последовательно подключены схемы логарифмирования и дифференцирования и блок записи, а идентичные приемники звука установлены на расстоянии L друг от друга, которое удовлетворяет условию L >, с, где интервал корреляции шумового сигнала источника, с — скорость звука в веществе, заполняющем скважину.