Устройство для акустического каротажа

 

О П И C А Н И Е (и) 443349

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.06.71 (21) 1664204/26-25 с присоединением заявки №

Государственный комитет (32) П

32 Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 15.09.74. Бюллетень № 34 (51) М. Кл. G Olv 1/40 (53) УДК 550,834.622.241 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 14.10.75 (72) Авторы изобретения В. М. Гуцалюк, М. В. Цалюк, Л. И. Абрамов и В. В. Млоцинский (71) Заявитель

Институт геофизики АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Известны устройства для акустического каротажа, записывающие информацию в цифровой форме непосредственно при каротаже и состоящие из скважинного зонда и наземной панели.

Однако дискретная запись информации в известном устройстве не позволяет проводить усреднение сигналов на одной глубине и поэтому возникают повышенные требования к точности и достоверности каждого отдельного измерения.

Для повышения точности измерения в предлагаемом устройстве схема квантования соединена со входами счетных декад, из которых ряд старших разрядов подключен к преобразователю регистратора.

На фиг. 1 изображена блок-схема формирующей, счетной и регистрирующей частей контрольно-регистрирующей панели; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу контрольно-регистрирующей панели.

Вход усилителя 1 соединен каротажным кабелем с выходом скважинного зонда. К выходу усилителя 1 параллельно подсоединены три эмиттерных повторителя 2, 3 и 4, к источнику напряжения промышленной частоты подключен фазовращатель 5. Фазовращатель

5 нагружен формирователем «меандра» 6.

Сигналами формирователя,б запускается ждущий мультивибратор 7. Выход ждущего мультивибратора 7 подключен к одному из двух входов схемы совпадения 8, на второй вход схемы совпадения 8 подключен выход эмиттерного повторителя 2. Спгналамп с вы5 хода схемы совпадения 8 запускается ждущий мультивибратор 9. Выход ждущего мультивибратора 9 подключен к одному пз двух входов схемы совпадения 10, ко второму входу схемы совпадения 10 подключен выход эмпт10 терного повторителя 3. Выход схемы совпадения 10 подключен к входу ждущего мультивибратора 11, выход которого, в свою очередь, подключен к одному из входов схемы совпадения 12. На второй вход схемы совпа15 дения 12 заведен выход эмпттерного повторителя 4.

Выходы со схем совпадения 8, 10 и 12 заводятся на переключатель измеряемых параметров 13, представляющий собой обычный галетный переключатель на три положения и два направления. К галетному переключателю подключены два входа измерительного триггера 14. Измерительный триггер 14 является обычным статистическим триггером с двумя раздельными входамп.

Выход датчика глубины соединен с одним из входов триггера разрешения 15. Триггер разрешения 15 — статистический триггер с разделенными входамп. На второй вход триггера разрешсния 15 подключен выход жд ше443349

ro мультивибратора 7. Выход триггера разрешения 15 нагружен на входы управляющего триггера 16 и узел сброса 17. Управляющий триггер 16 — статистический триггер с раздельными входами. Узел сброса 17 — формирователь короткого импульса. Выход управляющего триггера 16 подключен к одному из двух входов схемы совпадения 18. На второй вход этой схемы поступают сш палы с измерительного триггера 14.

Выход схемы совпадения 18 подключен ко входам делителя «К» 19 и устройства временного квантования 20. Делитель «К» 19 представляет собой нереверсивный последовательный счетчик числа импульсов, выполненный на счетных триггерах. Выход делителя «К» заведен на второй вход управляющего триггера 16. Устройство временного квантования 20 представляет собой генератор марочных импульсов. Выход устройства временного квантования подключен ко входу декадного счетчика (ко входу декады «1» 21). Сам декадный счетчик состоит из числа «и» пересчетных декад, на фиг. 1 показаны лишь декада «1»

21, декада «пг + 1» 22 и декада «гг» 23. Все пересчетные декады известной конструкции выполнены на четырех счетных триггерах.

Они охвачены цепями обратной связи. Выходы «n — m» декад заведены íà параллельные входы преобразователя регистратора 24, который представляет собой буферное устройство временного хранения информации.

На преобразователь регистратора 24 заведены выходы тактового генератора 25, Выходы преобразователя регистратора 24 подключены к регистратору 26.

Устройство работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступают сигналы с акустического зонда в виде послсдовательности пакетов из трех идентичных импульсов, соответствующих посылочному сигналу и сигналам первого вступления упругой волны, приходящей на два приемника (фиг. 2,а).

На усилителе 1 из этих сигналов формируются стандартные импульсы с повьпиенной «рутизной фронтов.

С выхода усилителя 1 сформированные пакеты импульсов поступают параллельно на входы трех эмиттерных повторителей 2, 3 и 4.

Посылочные сигналы акустического зонда засинхронизированы напряжением сети. Поэтому и контрольно — регистрирующая панель синхронизируется сетью. С этой целью на вход фазовращателя 5 подается напряжение промышленной частоты. Формирователь

«меандра» 6 преобразует синусоидальное напряжение в прямоугольные колебания той же частоты (фиг. 2 б), Продифференцированные сигналы формирователя 6 запускают ждущий мультивибратор 7, который выдает прямоугольные импульсы (фиг. 2 в). При помощи сдвига фазы синусоидального напряжения можно менять в некоторых пределах момент запуска ждушего мультивибратора 7. Зто

30 вого вступления на этом приемнике (фиг. 2 е) запускает ждущий мультивибратор 11, последний генерирует прямоугольный импульс с длительностью, превышающей время прихода упругой волны на второй приемник (фиг. 2ж).

Сигнал с выхода ждущего мультивибратора

11 поступает на один из входов схемы совпадения 12, а на второй вход этой схемы поступают пакеты импульсов с эмпттерного повторителя 4. На выходе схемы совпадения 12 выделяются сигналы момента прихода первого вступления упругой волны на второй приемник (фиг. 2з).

На переключатель измеряемых параметров

13 заведены выходы трех схем совпадения 8, 10 и 12. В зависимости от необходимого режима измерений переключателем 13 коммутируют входы измерительного триггера 14 с выходами схем совпадения.

Длительность импульса на выходе триггера

14 равна времени между моментами прихода сигналов на его входы, т. е. равнозначно измеряемому временному параметру М (фиг.

2 гг) или tI и 4.

При прохождении зондом заданного тока с датчика глубины на вход триггера разрешения 15 поступает запускающий шаговый сигнал (фиг. 2к). Синхронизирующий сигнал со ждущего мультивибратора 7 сбрасывает триг-ер разрешения 15, при этом запускается управляющий триггер 16 (фиг. 2м).

Запуск управляющего триггера 16 приводит к тому, что на вход устройства временного квантования 20 начинает поступать серия импульсов, выработанных измерительным

65 необходимо для того, чтобы передний фронт импульса ждущего мультивибратора 7 по времени 011е13ежал с11гнал посъ|лки акустического зонда.

Схема совпадения 8 предназначена для выделения из последовательности сигналов, сигнала «посылки». На два входа схемы совпадения 8 поступают соответственно пакет импульсов с эмиттсрного повторителя 2 и прямоl 1 oJIbHbIH HMnvv7bc 2K+) I1lcIо мУ 7bTHBHGPaToPa

7. На выходе схемы совпадения 8 сигнал появляется только в том случае, если на обоих входах схемы совпадения 8 одновременно имеются сигналы (фиг. 2 г) .

Выделение сигналов первого вступления акустической волны на первом приемнике из общей последовательности сигналов акустического зонда происходит на выходе схемы совпадения 10. На один из входов схемы совпадения 10 с эмиттерного повторителя 3 следуют пакеты импульсов акустического зонда, на второй вход схемы совпадения 10 поступает прямоугольный импульс с выхода ждущего мультпвибратора 9, который запускается сигпалом с выхода схемы совпадения 8. Вырабатываемый ждущим мультивибратором 9 прямоугольный импульс имеет длительность несколько большую, чем время прихода первого вступления акустического сигнала на первый приемник (фиг. 2 д). Выделенный сигнал пер443349 триггером 14. Для этого на один из двух входов схемы совпадения 18 подается сигнал с управляющего триггера 16, на второй вход схемы совпадения 19 поступают импульсы с измерительного триггера 14, При одновременном наличии на обеих входах сигналов на выходе схемы совпадения 18 выделяется сигнал, полностью адекватный сигналу измерительного триггера 14 (фиг. 2я), Сигнал со схемы совпадения 18 поступ".eò на делитель «К» 19, с выхода которого следует сигнал только после прихода «К» импульсов (фиг. 2л). Сигнал с выхода делителя «К»

19 возвращает управляющий триггер 16 в исходное состояние (фиг. 2лг) и через схему совпадения 18 больше не следуют импульсы с измерительного триггера 14 до прихода:ti управляющий триггер 16 очередного сигналя с триггера разрсше>пгл 15. 1-1а вход устрой1ства временного квантования 20 поступят «1 » измеряемых импульсов, длительность каждого отражает результат одиночного измерен!гя исследуемого параметра. Эти импульсы на устройстве временного квантователя 20 преобразовываются в пачкll марочных импульсов (фиг. 2о). Длительность пачки марочных импульсов равна длительности импульса триггера 14, а период марочных импульсов (шаг временного квантования) выбирался по соооражениям, призсденны>! j t t»te в настоя.цем описании. Число «П» пакетов марочных пульсов один за другим поступает на в.;од декадного счетчика, состоящего пз декад .".1—

23. Этот счетчик последовательно суммирует каждый марочный импульс, содер>кащпйсл и пачке. Перед H3 !11,том каждого цикла измерений все триггеры каждой пересчетной декады выставляются в исходное, нулевое, состояние

ПPÈÕO;IOÌ 1 .ОPOTÅOÃO ИМП> IÜÑH С УЗЛЯ СОPOÑЯ

5 17 по общей сбросовой цени. Узел сброся 17 запускается импульсом с триггера разрешения

15 (фиг. 2п).

Информация с «и — пг» декад старших разрядов паря,".лечьно поступает на преобразова10 тель регистратора 24, где хранится,!о прихода сигнала с тактового генератора 25. С приходом их!пульсов с тактогого генератора 25 информация считывастсл на регистратор 26, где наносится ня тот гли иной носитель ин15 фо .>мани!1, Тяк Ila!c 1япге всего рсгпсTрятор нс в состоянии одновременно записать все число в I!збрянном ксде. то запись числа произВРДИТСЛ П О ЧЯ СТЛ>! НГСКОЛЬЕИ>IИ ЭТЯ .1 ЯМ П (ТЯКта(и) rjtос, TC IOВЯ" e. IÜÍО. 1ОЭ; ОМ" ТЯКТОВЬП!

20 генепятоп 25 по кя>ядомi.,с пгнялу .- i пр",âëjljoщсго т >п.-гсря 16 ьм»даст послслсвятсльность считывающих импульсов.

Предмет пзобретс нил

СТР011СТВО .1Л ЯКМСТИЧССКР1O 1.ЯРОТЯ>КЯ, COдержашеc сква>кцнный зонд и наземную панель регистр яцгги, вкгночающу10 схе>1у квантования с.tãíÿë ., г!>собрязовятель регпстрато50 ра, регистратор и схему управления, отли!ч e Iетных icllя. . Из которьlх ряд старших .Язплдов;.o÷êëюгсн к преобра35 зоватс.!ю рсгистрятгра.

443349

1 1 ад-

1!

1 1 1

1 !

/(- eve/О veiny,?дООО

У

11 ЩЩ и и

Фиг. Z

Составитель Н. Золотухина

Редактор И. Шубина

Техред Н. Куклина Корректор И. Позняковская

Заказ 2484/2 Изд. № 1590 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2