Каротажный фоторегистратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

-- j641 484

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.04.77 (21) 2478221j18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G01V1300

G 01 D 5/32

Государственный квинтет

СССР по делам изооретеннй н открытий (53) УДК 550.839 (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень №17

Дата опубликования описания 15.05.79 (72) Авторы изобретения

В. М. Лобанков и М. В. Долганов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (54) КАРОТАЖНЫЙ ФОТОРЕГИСТРАТОР. 1

Изобретение относится к геофизической измерительной технике и может быть использовано для регистрации информации при исследовании скважин геофизическими методами.

В настоящее время широко применяются каротажные регистраторы Н013, Н015, ФР6 др. (1).

Эти регистраторы (каротажные осциллографы) являются светолучевыми осциллографами и содержат блок гальванометров, осветители, систему зеркал, светочувствительную ленту и лентопротяжный механизм.

К недостаткам фоторегистраторов относятся: значительные погрешности регистрации, обусловленные механическими свойствами измерительной системы; малая надежность, обусловленная чувствительностью гальванометров к механическим воздействиям; значительные динамические погрешности, обусловленные инерционными свойства- щ ми применяемых маслонаполненных гальванометров и др.

Известны многоканальные каротажные регистраторы, в которых измерительная ин2 формация записывается на магнитную ленту или другим способом (2), (3). Эти регистраторы представляют собой сложные измерительные системы, в которых информация представлена в форме, удобной для обработки на ЭВМ.

Известны регистраторы, входящие в состав устройств для акустического каротажа (4), (5). В акустических устройствах исключены недостатки, присущие светолучевым каротажным фоторегистраторам, в результате того, что измерение и регистрация сигналов осуществляются не с помощью гальванометров, а с помощью электроннолучевой трубки.

Известно устройство (6), выбранное в качестве прототипа, содержащее электроннолучевую трубку, блок развертки, объектив, светочувствительную ленту, лентопротяжный механизм, источники регистрируемых сигналов, блок автоматического управления работой осциллографа и фотоприставки.

Устройство имеет следующие недостатки: оно предназначено для регистрации только акустических волновых картин и фазокорреляционных диаграмм, формируемых из полного акустического сигнала; а для регистра661484 цйй непрерывных и отдельных аналоговых сигналов необходимо применять специальное вычислительное устройство, которое преобразует измеряемый параметр в импульс некоторой длительности, пропорциональный величине регистрируемого параметра; устройство не позволяет регистрировать наносить на диаграммную светочувствительную ленту масштабные метки-и -меткй глубин.

Целью изобретения является расшире15 ние функциональных возможностей каротажного фоторегистратора.

Поставленная цель достигается тем, что в известный регистратор, содержащий электроннолучевую трубку, блок развертки, вы ход которого подключен к органам отклонения луча электроннолучевой трубки, объектив, светочувствительную ленту, лентопротяжный механизм, источники регистрируемых сигналов, блок управления, выходы которого подключены ко входам блока разверт20

25 ки и органам управления лентопротяжного механизма, дополнительно введены блок компараторов и блок объединения. Выходы источников регистрируемых сигналов и один из выходов блока развертки подключены ко вхо- 30 дам блока компараторов, выходы блока компараторов и другие выходы блока управления через схемы совпадения подключены к входам блока объединения. Выход блока объединения и один из выходов блока управления подключены к модулирующему электроду электроннолучевой трубки.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и

3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Ка рота жный фоторегистратор содержит электроннолучевую трубку 1, объектив 2, светочувствительную ленту 3, лентопротяжный механизм 4, блок 5 развертки, блок 6 управления, блок 7 компараторов, блок 8 объединения, схемы 9 совпадения, источники 45

10 и 11 регистрируемых сигналов. На времен— ных диаграммах показана работа устройства кри вы м и 12 — 24.

В зависимости от вида решаемой задачи и вида измерительной информации блок 6 управления каротажного фоторегистратора

50 обеспечивает: а) одновременную регистрацию большого количества независимых изменяющихся сигналов (например, сигналов, пропорциoнальйых удельному сопротивлению горных пород, от различных зондов, гамма-активности пород, диаметру скважины, интерваль - ному времени, амплитудам акустических волн и т. д.); ббльшое количество непрерывных независимых, изменяющихся во времени сигналов, например сигналов, пропорциональных удельному электрическому сопротивлению горных пород, диаметру скважины, гамма-актив"- " ности "горновых пород н т. д.; не позволяет б) регистрацию сигналов, пропорциональных измеряемым акустическим параметрам, методом переменной яркости; в) регистрацию сигналов, пропорциональных измеряемым акустическим параметрам, методом переменной площади; г) покадровое фотографирование акустическим волновых картин.

При работе фоторегистратора в соответствии с пунктом «а» на входы блока 7 компараторов с выходов источников 10 регистрируемых сигналов поступают непрерывные, изменяющйеся во времени или постоянные, сигналы (см. фиг. 2 а, кривые 12 — 15, соответствующие четырем зарегистрированным независимым параметрам) .

В этом случае блок 6 управления выдает сигналы на включение лентопротяженого механизма 4 для равномерной протяжки светочувствительной ленты 3 синхронно с подъемом скважинного прибора, а также переключает блок 5 развертки в режим только горизонтальной развертки. При этом пилообразное напряжение с блока 5 развертки (фиг. 2а кривая 16) поступает на другие входы блока компараторов. В моменты совпадений уровня напряжений входных сигналов с уровнем пилообразного напряжения блока 5 развертки (фиг. 2 а, пересечение кривых 12—

15 с кривой 16) на выходе блока 7 компараторов появляются короткие импульсы, которые через схемы совпадения 9 и блок 8 объединения поступают на модулирующий электрод электроннолучевой трубки 1 (фиг. 2, б). На экране электроннолучевой трубки 1 будут наблюдаться светящиеся точки, расположенные на одной прямой, в количестве, равном количеству регистрируемых параметров (фиг. 2, в). Поскольку развертка луча и сравнение регистрируемых сигналов с пилообразным напряжением осуществляются синхронно с помощью одного и того же генератора пилообразного напряжения блока 5 развертки, то положение каждой точки на экране электроннолучевой трубки 1 будет определяться величиной регистрируемого параметра. Изображение с экрана электроннолучевой трубки 1 через объектив

2 проектируется на светочувствительную ленту 3, перемещаемую перед объективом 2 с помощью лентопротяжного механизма 4.

Каждая светящаяся точка на экране электроннолучевой трубки 1 экспонирует на светочувствительной ленте кривую, отображающую изменение регистрируемого параметра. Поскольку частота развертки блока

5 развертки может быть выбрана достагочно большой по сравнению со скоростью перемещения светочувствительной ленты 3 (например 10 — 20 кГц), регистрируемый параметр отображается на светочувствительной ленте в виде непрерывной кривой.

Для удобства расшифровки каротажных диаграмм с целью различения зарегистриро661484 ванных кривых в блоке 6 управления предусмотрен программный блок, представляющий собой совокупность мультивибраторов с различной скважностью или источников напряжения постоянных уровней, выходы ко- » торых подключены к входам схем 9 совпадения (фиг. 3 а, б, в, r). В моменты отсутствия сигналов с блока 6 управления схемы

9 совпадения не пропускают сигналы, поступающие с выходов блока 7 компараторов.

В этом случае зарегистрированные на светочувствительной ленте 3 кривые будут представлены либо в виде сплошной линии (фиг. 3 д, кривая 21), либо в виде точек или коротких штрихов (фиг. 3 д, кривая 24), либо в виде комбинации коротких и длинных штрихов и интервалов между ними (фиг. 3 д, кривые 22, 23).

При работе каротажного фоторегистра тора в соответствии с пунктами «б» или

«в» с выходов источников 11 сигналов на входы блока 6 управления поступают полные акустические сигналы. Лентопротяжный механизм 4 равномерно протягивает светочувствительную ленту 3. Блок 6 управления устанавливает в блоке 5 развертки режим ждущей горизонтальной развертки, запус25 каемои импульсами, соответствующими началу излучения акустической волны и входящими в полный акустический сигнал. Акустический сигнал с одного из выходов блока 6 управления поступает на модулирующий. электрод электроннолучевой трубки 1, что ЗО на ее экране вызывает появление ряда светящихся точек различной яркости, которые, проецируясь на светочувствительную ленту3, будут зарегистрированы в виде непрерывных (или прерывистых) кривых различной степени затемненности, пропорциональной величине амплитуды акустического сигнала.

В случае покадрового фотографирования (пункт «г»1 акустические сигналы (c различных приемников зондов) с выходов исочников 11 регистрируемых сигналов пос- 40 тупают на вход блока 6 управления, который переводит блок 5 развертки в режим горизонтального и вертикального отклонения Луча электроннолучевой трубки 1, а на модулирующий электрод электроннолучевой трубки периодически подаются короткие импуль- 4S сы, за времй которых на светочувствительной ленте 3 при медленной ее протяжке успевает экспонироваться полная волновая картина.

Таким образом, введение в фоторегистратор дополнительного блока компараторов и блока объединения позволяет расширить его функциональные возможности, а имеНнорегистрировать большое количество независимых, изменяющихся во времени геб-" 5 физических параметров на одной светочувствительной ленте (например, 10 — 20 параметров, что зависит от количества компараторов); отображать на светочувствительной ленте масштабы измеряемых геофизических параметров путем подачи на некоторые входы компараторов постоянных опорных сигналов и метки глубин за счет подачи на вход одного из компараторов импульсов определенной формы в момент прихода сигнала от датчика глубин (меткоуловителя) .

Расширенные каротажные возможности фоторегистратора позвеляют использовать его взамен наиболее часто применяемых в настоящее время светолучевых каротажных осциллографов. Это дает определенный экономический эффект за счет: удешевления каротажных регистраторов; увеличения их надежйости -и повышения точности регистрации геофизических параметров; сокращения времени исследования скважин в результате уменьшения инерционности измерительной системы регистраторов, что позволяет проводить исследования скважин при повышенных скоростях подъема скважинного прибора; уменьшения необходимого количества регистраторов в каротажной станции при исследовании скважин комплексными многоканальными (до 10 — 20 каналов) приборами, так как применяемые в настоящее время светолучевые каротажные осциллографы позволяют регистрировать одновременно на одну светочувствительную ленту не более 4 параметров.

Формула изобретения

Каротажный фоторегистратор, содержащий электроннолучевую трубку, блок разверт ки, выход которого подключен к органам отклонения луча электроннолучевой трубки, объектив, светочувствительную ленту, лентопротяжный механизм, источники регистрируемых сигналов, блок управления, выходы которого подключены к вхЬдам блока развертки, и "органам- управлейия "лентбпротяжного механизма, а входы подсоединены к источникам регистрируемых сигналов, отличаюи4ийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены блок компараторов и блок объединения, причем выходы источников регистрируемых сигналов и один из выходов блока развертки подключены к входам блока компараторов, выходы блока компараторов и другие выходы блока управления через схемы совпадения -подключень1 к вхо- " дам блока объединения, выход которого и один из выходов блока управления подключены к модулирующему электроду электроннолучевой трубки.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

661484

1аиг. /

Фиг. 3

Фиг. 2

Составитель Э, Терехова

Редактор Т. Орловская Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ 2462 48 Тираж 696 Подписное

ЦИИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Заворотько Ю. М. Методика и техника геофизических исследований скважин. М., «Недра», 1974, с. 30 — 41.

2. Патент США № 3488661, кл. 346 — 1, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 549765, кл. G 01 V 1/28, 1974.

4. Авторское свидетельство СССР № 375604, кл. G 01 Ч 1/40, 1971.

5. Авторское свидетельство СССР № 290253, кл. G 01 V 1/13, 1969.

6. Авторское свидетельство № 207180, кл. Е 21 В 47/00; G 01 V 1/13, 1969.