Устройство для акустического коро-тажа

 

CoIo3 Севетскнд. Сецнеекткческнк

Ресвублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУ >816965 (61) Дополиительмое к, авт. свид-ву— ! (22) Заявлено 310579 (21) 2772787/18-25 (51)М. Кл З

G 01 V 1/40, с присоединением заявки Йо(23).Прморитет -, Гвеударетееннмя комнтет

СССР ев делам нзобретеннй н открытнй

Опублмковано 30() 3,81. Бюллетень N- 12

Дата опубликования описания 30,03.81 (53) УДК550 83 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е. Векслер, В.П.Карев и Ф.М.Суздал ниркий

Всесоюзный научно-исследовательский йнститут.ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к устройствам регистрации информации и может найти применение в геофизических исследованиях скважин, в частности в акустическом каротаже.

Известны каротажные светолучевые осциллографы, такие. как НО-13, НО-15, Н0-17, позволяющие регистрировать на фотоносителе только медлен- 1О ные процессы (1-100 Гц). Невозмож" ность регистрации этими; стройствами быстрых (1-10 кГц)процессов вызывает необходимость выделения медленноменяющихся составляющих этих процессов, что неизбежно приводит к снижению точ 5 ности регистрации данных при акустическом каротаже.

Известно устройство для акустического каротажа, состоящее из электроннолучевой трубки (ЭЛТ), фоторегистратора с лентопротяжным механизмом, блока подсвета, формирования сигнала, и вьщеления первых вступлений и блока опережения запуска развертки,при этом осуществлена регистрация на фотоноситель составляющих быстрого процесса — вьщеление первого вступления акустического сигнала (12.

Недостатком этого устройства является невозможность получения фазокорреляционных диафрагм (ФКД), несуцих в себе значительную информацию об акустическом сигнале.

Наиболее близким к предлагаемому

>;зляется устройство для регистрации

ФКД, состоящее из формирователя информационных сигналов, схема синхронизации,ЭЛТ,генератора развертки, фотообъектива и фотоносителя с лентопротяжным механизмом. В этом устройстве акустические сигналы, амплитуда которых превыаает поро- . говый уровень, стандартиэируются по амплитуде и длительности, поступают на модулятор ЭЛТ и регистрируются в форме непрерывных каротажных диаграмм (23.

Однако это устройство характеризуется малой разрешающей способностью, обусловленной разрешающими способностями .ЭЛТ и фотообъектива. Применяеьвае в существующих устройствах для регистрации ФКД эЛТ и фотообъективы имеют 100200 элементов разрешения по всему полю изобретения (по строке разложения).

Точность отсчета по полученньм диаграммам такого важного параметра в акусти ческом каротаже, как интервальное время, оказывается низкой. Увеличение

516965 оазрешающей способности путем применения ЭДТ высокого разрешения и высокочастотных объективов приводит к увеличению габаритов, усложнению устройств фокусировки электронного луча и резкому увеличению стоимости все- го устройства.уменьшение яркости изоб ражения и ухудшение разрешающей способности при удалении от центра фотоносителя, обусловленное как свой1 ствами объектива, так и свойствами

ЭЛТ. Модуляция яркости по полю изображений приводит к невозможности полностью использовать свойства накопления на фотослое и ухудшает качество регистрируемых ФКД. Большой требуемый диапазон яркостей светового пятна, определяемый диапазоном скоростей разверток, диапазоном скоростей каротажа, диапазоном масштабов глубин записей и разбросом чувтвительностей фотослоев. 20

Цель изобретения — увеличение разрешающей способности, уменьшение яркостной модуляции по полю изображений, уменьшение диапазона изменений яркостей источника света, а следовательно, повышение точности определения физико- механических свойств горных пород.

Указанная цель достигается тем, что в устройство между формирователем информационных сигналов и фотоносителем последовательно включены преобразователь временного масштаба, импульсный источник света с системой фокусировки светового луча, зеркальный гальванометр,подключенный к выходу генера-35 тора развертки, причем выходы схемы синхронизации подключены к преобразователю временного масштаба и к генератору развертки.

Использование элементов светолу- "0 чевого осциллографа, зеркального гальванометра и системы фокусировки светового луча вместо ЭЛТ и объектива значительно увеличивает разрешающую способность устройства. Механическая 45 замена ЭЛТ светолучевым осциллографом, для регистрации фазокорреляционных диаграмм вследствие малого быстродействия.светолучевых осциллографов невозможна. Регистрация быстрых про; р цессов при акустическом каротаже с помощью светолучевого осциллографа возможна только с использованием преобразователя временного масштаба. Использование предлагаемого преобразователя дает новый положительный эффект независимость времени экспозиции от масштаба временной развертки. Включение импульсного источника света позволяет осуществить дискретное перемещение светового луча, что совершен- 60 но необходимо для регистрации ФКД.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит формирователь

1информационных сигналов, схему 2 синх- 4Я ронизации, преобразователь 3 временного масштаба, импульсный источник 4 света, зеркальный гальванометр 5, фотоноситель б с лентопротяжным механиэмом, генератор 7 развертки, вход б информации, вход 9 синхронизации.

Формирователь 1 информационных сигналов содержит фильтр, масштабный усилитель и компаратор. Схема 2 синхронизации содержит входные формирователи, счетчики, .управляющие триггеры.

Преобразователь 3 временного масштаба содержит: счетчики, триггеры, схемы и и иЛИ, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), переключатели каналов, генератор импульсов, усилитель инфорМационных импульсов. Гнератор 7 развертки содержит счетчик развертки, цифроаналоговый преобразователь, выходной усилитель развертки. устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода каротажного кабеля поступает на вход ь формирователя 1 информационных сигналов, усиливается и подается на компаратор. Величина коэффициента усиления усилителя может регулироваться оператором при работе устройства. В моменты превышения сигналом порога на выходе компаратора появляют.=я информационные импульсы, которые подаются на вход преобразователя 3 временного масштаба. В преобразователе временного масштаба информационные сигналы запоминаются на период волнового процесса (u,5-15 мс) в одном из ОЗУ, которое экхпочается на запись импульсом излучения, например, первого канала,а по окончании волнового процесса переключается на считывание. Считывание информационных сигналов производится до прихода следующего импульса излучения. При периоде повторения импульсов излучения 16о мс время считывания равно, как минимум

140 мс, а частота считывания может быть более чем на порядок ниже частОты записи.

Лналогичным образом происходит процесс записи и считывания в другом ОЗУ по импульсам излучения второго канала.

Управление работой преобразователя временного масштаба и формирование импульсов излучения каналов осуществляется схемой 2 синхронизации. Усиленные информационные сигналы с выхода преобразователя временного масштаба подаются на импульсный источник 4 света, вспышка которого происходит в момент прихода информационного сигнала. Начало работы генератора развертки схемой синхронизации привязано к началу считывания из СЗУ.

При воздеиствии пилообразного напряжения гальванометр отклоняет световой луч и на фотоносителе регистрируется ряд точек, соответствующих моментам вспышек импульсного источника света.

Протяжка фотоносителя функции глу816965

Формула изобретения

Составитель И.журавлева

Техред A.Âaáèíåö корректор C.ùåêìàð

Редактор Q.Ковач акаэ 1188/28 Тираж 732. Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 бины позволяет получить ряд непрерывных линий одинаковых фаз (моментов перехода через порог) волнового процесса. Так происходит регистрации ФКД. устройство позволяет регистрировать сигналы с частотой спектра до 3050 кГц, устранить зависимость требуемой яркости источника света от длитель ности регистрируемой волновой картины и уменьшить, таким образом, диапазон регулировок яркости на величину изменения длительностей регистрируемых волновых картин (ориентировочно на 30 дБ), увеличить время экспозиции и уменьШить требования к максимальной яркости источника света. аэрешающая способность регистра- 15 тора может быть значительно выше, чем у существующих. Количество элементов

М разложения по строке

¹A/ä, где А — ширина фотоносителя, 20 (- диаметр светового пятна.

При ширине фотоносителя 20и мм и диаметра светового пятна на 0,3 мм (соответствует диаметру нити накаливания источников света, применяемых в светолучевых осциллографах, например лампы накаливания типа Сц-78)

М=.200/0,3=660

Это в 3-5 раз больше разрешающей способности применяемых в настоящее время регистраторов ФКД. 30

Предлагаемое устройство позволяет регистрировать и медленные процессы при различных видах каротажа. Применение предлагаемого устройства, соз- данного на базе широко распространен- 35 ных светолучевых осциллографов типа

НО-13, Н0-15, НО- 17, входящих в состав действующих каротажных станций, позволяет регистрировать непосредственно на них, без всяких дополнительных оптоэлектронных устройств, быстрые процессы при акустическом каротаже и приведет к повышению точности регистрации и следовательно повысит экономическую эффективность геофизических исследований скважин. устрааство для акустического квротажа, состоящее из формирователя информационных сигналов, схемы синхронизации, генератора развертки, лентопротяжного механизма с фотоносителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения физико-механических свойств горных пород, между формирователем информационных сигналов и фотоносителем последовательно включены преобразователь вре» менного масштаба, импульсный источник света с системой фокусировки светового луча, зеркальный гальванометр, подключенный к выходу генератора развертки, причем выходы схемы синхронизации подключены к преобразователе временного масштаба и к генератору развертки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР в 376738, кл. Ы 01 Ч x/40, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 142361, кл. G 01 Ч 1/40, 1961 (прототип).