Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки измеренных данных в полевых условиях



Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки измеренных данных в полевых условиях
Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки измеренных данных в полевых условиях
Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки измеренных данных в полевых условиях
Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки измеренных данных в полевых условиях

 


Владельцы патента RU 2482520:

Закрытое акционерное общество НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ "ЛУЧ" (RU)

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проверки и подготовки к работе в полевых условиях аппаратуры импульсной электроразведки. Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки в полевых условиях, при котором данные, полученные на проверяемой аппаратуре, сравнивают с эталонными данными, определяют величину и вид погрешности и судят о годности проверяемой аппаратуры и достоверности работы аппарата обработки измеренных данных. Для получения эталонных данных предварительно на заведомо исправной аппаратуре с помощью коммутатора тока, ограничивающих сопротивлений и конденсатора с повышенным коэффициентом диэлектрической абсорбции формируют последовательность периодических импульсов, пригодных для измерения, полученный сигнал измеряют рабочей аппаратурой, измеренные значения обрабатывают, используя средства обработки полевых данных, полученный результат принимают за эталон, действия повторяют во время полевых работ в моменты, требующие проверки аппаратуры, сопоставляют результаты измерений и их обработки с эталонными, по результатам сравнения в полевых условиях судят о возможности применения данной аппаратуры и средств обработки данных для решения геоэлектрических задач. Технический результат заключается в повышении точности. 4 ил.

 

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проверки и подготовки к работе в полевых условиях аппаратуры импульсной электроразведки, в частности аппаратуры для работы методом зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) и методом переходных процессов (МПП), а также проверки аппарата обработки полученных данных.

Аппаратура для импульсной электроразведки включает в себя, как минимум, коммутатор тока, геофизическую рабочую установку, измеритель. Рабочая установка состоит из излучающей и принимающей частей, которые могут быть изготовлены из проводов в виде незаземленных прямоугольных петель либо прямых заземленных линий различного размера. Земля возбуждается излучающей частью рабочей установки в результате прохождения через нее прямоугольных импульсов тока, сформированных коммутатором. Отклик от возбужденной земли наводится в виде ЭДС на приемную часть рабочей установки, оцифровывается измерителем и передается в компьютер. Получаемая информация накапливается, подвергается обработке и затем может быть представлена в удобном графическом виде.

Известен способ проверки электроразведочной аппаратуры по Авторскому свидетельству СССР №1241177, G01V 3/10, 1984, заключающийся в формировании заданного кода контрольного сигнала, который с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) трансформируют в аналоговый сигнал и измеряют в цифровом виде проверяемым прибором. Полученный в результате этого измерения код сравнивают с заданным входным кодом и определяют погрешность проверяемого прибора.

Способ имеет определенные недостатки. Поскольку в нем в качестве образцовых значений контрольного сигнала используется входной код ЦАП, а проверяемым прибором измеряется выходной сигнал ЦАП, то при сравнении измеренных значений не учитывается систематическая погрешность работы ЦАП. К тому же, динамический диапазон входного контрольного сигнала существенно меньше того, который воздействует на проверяемую измерительную аппаратуру в натуральных условиях. Кроме этого, ступенчатый характер контрольного сигнала создает неопределенность амплитуды контрольного сигнала вблизи моментов переключения ЦАП. Сама необходимость иметь ЦАП и условия для его работы в полевой обстановке достаточно затрудняет процесс проверки оборудования.

Более надежные и достоверные оценки работоспособности электроразведочной аппаратуры дает способ тестирования, использующий в комплексе физическое и математическое моделирование. Например, способ проверки аппаратуры на модели исследуемой среды и геофизической установки по патенту RU №2073890, G01V 3/10, 1993. Здесь основная трудность заключается в изготовлении моделей и в их геометрических размерах. Поэтому не для всяких полевых условий этим способом можно воспользоваться.

Задачей предлагаемого изобретения является разработки такого способа тестирования электроразведочной аппаратуры, который позволил бы повысить достоверность полевого материала и результатов обработки данных, полученных этой аппаратурой, прежде всего за счет простоты ее проведения в любых полевых условиях.

Предлагаемый способ тестирования основан на использовании эффекта диэлектрической абсорбции конденсатора для получения сигнала, похожего на реальный отклик от исследуемой земли и пригодного для проверки измерительного тракта геофизической аппаратуры. Изобретение предполагает проверку измерительного тракта аппаратуры вместе с аппаратом обработки получаемых данных и коммутатора тока на функционирование.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки в полевых условиях, при котором данные, полученные на проверяемой аппаратуре, сравнивают с эталонными данными, определяют величину и вид погрешности и судят о годности проверяемой аппаратуры и достоверности работы аппарата обработки измеренных данных, согласно изобретению для получения эталонных данных предварительно на заведомо исправной аппаратуре с помощью коммутатора тока, ограничивающих сопротивлений и конденсатора с повышенным коэффициентом диэлектрической абсорбции формируют последовательность периодических импульсов, пригодных для измерения, полученный сигнал измеряют рабочей аппаратурой, измеренные значения обрабатывают, используя средства обработки полевых данных, полученный результат принимают за эталон, действия повторяют во время полевых работ в моменты, требующие проверки аппаратуры, сопоставляют результаты измерений и их обработки с эталонными, по результатам сравнения в полевых условиях судят о возможности применения данной аппаратуры и средств обработки данных для решения геоэлектрических задач.

На фиг.1 и 2 приводятся два возможных варианта схемы реализации предлагаемого способа. На фиг.3 показан пример графика измерений в необработанном виде. На фиг.4 изображен графический результат обработки данных.

Способ осуществляется следующим образом. Первоначально на исправном комплекте аппаратуры получают эталонные данные. Для этого с помощью коммутатора тока, ограничивающих сопротивлений и конденсатора с повышенным коэффициентом диэлектрической абсорбции формируют последовательность периодических импульсов, пригодных для измерения. Измеряемый сигнал формируют с помощью полевого коммутатора тока и конденсатора С с повышенным коэффициентом диэлектрической абсорбции. На фиг.1 и 2 приводятся примеры возможного подключения конденсатора С. Резисторы R1- R3 используются для ограничения сигнала по амплитуде и времени. Полученный сигнал измеряется на спаде, обусловленном выключением тока коммутатора. На фиг.3 приведен пример единичных измерений с разным шагом дискретизации. По вертикали - кванты АЦП, по горизонтали - мсек. На чертеже графически показаны результаты двух одиночных измерений в необработанном виде, сделанные с шагом дискретизации 31 мкс и 2000 мкс. На фиг.4 приведен пример обработки измерений с разным шагом дискретизации. По вертикали - мкВ, по горизонтали - мсек. Показан результат обработки данных, померенных с разным шагом дискретизации, с периодом 60 секунд и накоплением 10. Сигнал состоит из двух частей. Первая имеет экспоненциальный вид и легко просчитывается исходя из известного значения емкости используемого конденсатора и сопротивлений ограничивающих резисторов. Вторая часть сигнала обусловлена зарядами, накопленными материалом диэлектрика между обкладками, образующими емкость, в результате эффекта абсорбции и имеет уже логарифмический характер. При этом сигнал и способ его получения имеют следующие необходимые особенности, необходимые для выполнения поставленной задачи.

1. Сигнал формируется на простых пассивных элементах без использования сложного добавочного оборудования.

2. Сигнал монотонно спадающий.

3. Сигнал имеет степенной вид.

4. Сигнал может длиться десятками секунд.

5. Динамический диапазон сигнала перекрывает возможности измерительного тракта тестируемой аппаратуры.

6. Сигнал слабо зашумлен.

7. Минимальные размеры и вес вставки позволяют при необходимости легко обеспечить тепловую стабилизацию.

Обработка измеренных данных включает операции сглаживания, фильтрации, интерполяции, сращивание кривых с разными параметрами измерений и другие. Учитывая, что диэлектрическая абсорбция заряда является своего рода памятью конденсатора и зависит от времени измерения сигналов с разными параметрами аппаратуры для последующего их совмещения после нормировки, осуществляют на одном периоде.

В полевых условиях, в момент, требующий проверки аппаратуры, повторяют последовательно действия по формированию, измерению и обработке сигналов. Полученные в этих условиях данные сравнивают с эталонными. Рассматривая сопоставления результатов измерений и их обработки, судят о возможности применения данной аппаратуры и аппарата обработки для решения геоэлектрических задач. При отрицательном заключении можно диагностировать источник искажения информации - либо это аппаратурные погрешности, либо неправильные алгоритмы обработки.

Предлагаемый способ может быть использован для проверки и подготовки к работе аппаратуры импульсной электроразведки, в частности ЗСБ и МПП, как в стационарных условиях лаборатории, так и в полевых условиях.

Преимуществом предлагаемого способа тестирования является то, что для его реализации не требуется сложных конструкций и добавочного оборудования.

Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки в полевых условиях, при котором данные, полученные на проверяемой аппаратуре, сравнивают с эталонными данными, определяют величину и вид погрешности и судят о годности проверяемой аппаратуры и достоверности работы аппарата обработки измеренных данных, отличающийся тем, что для получения эталонных данных предварительно на заведомо исправной аппаратуре с помощью коммутатора тока, ограничивающих сопротивлений и конденсатора с повышенным коэффициентом диэлектрической абсорбции формируют последовательность периодических импульсов, пригодных для измерения, полученный сигнал измеряют рабочей аппаратурой, измеренные значения обрабатывают, используя средства обработки полевых данных, полученный результат принимают за эталон, действия повторяют во время полевых работ в моменты, требующие проверки аппаратуры, сопоставляют результаты измерений и их обработки с эталонными, по результатам сравнения в полевых условиях судят о возможности применения данной аппаратуры и средств обработки данных для решения геоэлектрических задач.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам определения технических параметров приборов, выполняющих дистанционные исследования геологической среды. .

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для обеспечения измерений плотности преимущественно буровых и тампонажных растворов, используемых в процессе строительства скважин.

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к калибровке аппаратуры по контролю технического состояния нефтяных и газовых скважин гамма-гамма методом.

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа (ПХГ).

Изобретение относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры (СГА), а именно к созданию стандартных образцов для калибровки СГА нейтронного каротажа, работающей на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа.

Изобретение относится к области сейсморазведки, а именно к средствам для определения параметров сейсмоприемников. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в средствах регистрации колебаний грунта для определения их частотной характеристики и экспериментальной калибровки.

Изобретение относится к области изготовления, градуировки и обслуживания приборов и устройств для геофизических измерений и может быть использовано в оборудовании для каротажа, содержащем систему охлаждения с использованием криогенных жидкостей

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и может быть использовано в процессе акустического каротажа. Согласно заявленному изобретению обеспечивается моделирование реального акустического волнового сигнала и полное дистанционное тестирование прибора акустического каротажа в полевых условиях путем разложения входного акустического волнового сигнала на спектральные составляющие и сравнение полученной спектральной характеристики с эталонной спектральной характеристикой. Технический результат: повышение точности данных каротажа посредством обеспечения дистанционного тестирования для приборов акустического каротажа в полевых условиях. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров кварцевых маятниковых акселерометров. Согласно заявленному способу в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные сигналы Uг. Для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов Uг измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых устройства обратной связи и по отношению их амплитуд к амплитуде сигнала Uг определяют динамические характеристики акселерометра. По первому варианту подают сигнал Uг в датчик силы либо через эталонную нагрузку, либо через дополнительный вход усилителя мощности цифрового устройства обратной связи, соединяя свободный вывод эталонной нагрузки с общей шиной, а сигналы Uсм и Uвых измеряют соответственно со стороны выходов следующих элементов цифрового устройства обратной связи: усилителя-преобразователя и интегро-дифференциирующего усилителя. По второму варианту подают сигнал Uг в датчик силы через эталонную нагрузку, а сигнал Uвых измеряют со стороны выхода интегро-дифференциирующего усилителя устройства обратной связи и подают на активный фильтр, с выхода которого измеряют выходной сигнал U в ы х * . Сигнал Uсм измеряют со стороны выхода усилителя-преобразователя устройства обратной связи. Технический результат - повышение точности измерения динамических характеристик акселерометра. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа, а именно к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры и созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия процесса калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма-гамма каротажа, экономичности и уменьшения радиационной нагрузки на персонал. Технический результат достигается тем, что устройство для калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма-гамма каротажа в виде насыщенной модели пласта, содержит цилиндрический корпус, заполненный материалом породы и пересеченный скважиной в виде тонкостенной стеклопластиковой трубы, расположенной вдоль его продольной оси и заканчивающейся зумпфом. При этом в корпусе радиально установлены, по крайней мере, две вертикальные перегородки, герметично соединенные со стенкой корпуса, его днищем и стеклопластиковой трубой, образуя одинаковые, изолированные друг от друга контейнеры. Каждый из этих контейнеров заполнен материалом породы с заданными плотностью ρ и эффективным атомным номером Zэф. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований различных свойств массива горных пород, и может быть использовано для контроля характеристик датчиков, применяющихся в сейсмоакустике. Согласно заявленному способу дополнительно определяют механическое смещение рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика бесконтактным способом. Одновременно определяют первый нуль функции огибающей спектральной плотности мощности электрического сигнала на выходе исследуемого сейсмоакустического датчика. Проводят сравнение сигнала, пропорционального механическому смещению рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического датчика, и сигнала с выхода исследуемого сейсмоакустического датчика. По результатам сравнения судят о динамических характеристиках исследуемого сейсмоакустического датчика. Технический результат - повышение достоверности проводимого контроля.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для контроля характеристик датчиков, применяющихся при мониторинге различных технических объектов. Согласно заявленному устройству использована система, в которой фотоприемник, оптически квантовый генератор и приемный модуль соединены оптическим волокном через оптический разветвитель. Причем приемный модуль установлен на жестких опорах и акустически развязан с излучающим элементом и контролируемым сейсмоакустическим датчиком. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 1 ил.
Наверх