Устройство для контроля аппаратуры акустического каротажа

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Соцнапнстнчесини

Республик ii>987549 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22}Заивлено 03 07 81.(2l) 3311333118 25 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹ б01Ч 1/40

ГооуАарстееииый комитет

СССР (23 } П риори тет по делам изобретеиий и открмтий

Опубликовано 07,01.83. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.83 (53) УДК 550.83 (088.8) А. К. Мельцер, П. Д. Резник и С(, И. Р!адомыаещ(:,кий

f.

1 ! . ! ..: „фф

Опытно-конструкторское бюро гесФизическо!го:лриборос роения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АППАРАТУРЫ

АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА!

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследований скважин и может быть использовано для проверки и калибровки аппаратуры акустического каро тажа.

Известно устройство, используемое для

5 калибровки акустических каротажных приборов и содержащее звукопровод в виде упругой металлической ленты, зафиксированной в зонах расположении электроакустических преобразователей узлами для ориентирования,- а контакт между преобразователями и лентой осуществляется по жидкости, которой заполняются узлы ориентации непосредственно перед поверкой аппаратуры $1

Недос татком устройства является большая продолжительЬ эсть процесса -по верки аппаратуры акустического каротажа, особенно если контроль осуществляет- о ся непосредственно перед проведением каротажа и связан с простоем буровой.

Наиболее близким к изобретению является устройство, в котором основными

2 элементами являются контейнер с шариками, используемый в качестве формировате- ля стандарт-сигналов, и узел синхрониза- ции, включающий соединенные в цоследовательнуто пеночку усилителей и пороговый . элемент, позволяющий визуально проконт 1олировать сигнал на входе наземного пульта и оценить его идентичность с сигналом эталонного скважинного прибора Р 2

Недостатком известного устройства является его невысокая точность и длительность процесса исследования.

Белью изобретения является повышение точности устройства и сокращение времени исследования, а также повышения универсальности применения.

Бель достигается тек, что в устройств. во для контроля аппаратуры акустического каротажа, содержащее узел синхронизации, включающий соединенные в последовательную цепочку усилителц и пороговый элемент, и формирователь стандартсигналов, в узел синхронизации дополни тельно введены детектор электромагнит3 9875 ного излучения и двухполупериодный выпрямитель, причем выход детектора подключен к входу двухнолупериодного выпрямигеля, выход двухполупериодного выпрямителя — к входу усилителя, а вход запуска формирователи стандарт-сигналов подключен к выходу порогового элемента.

При этом, детектор электромагнитно.го излучения выполнен в виде электрического контура, образованного катушкой с щ ферритовым сердечником и конденсатором и настроенного на среднюю частоту спектра .колебаний излучателя.

В таком конструктивном исполнении устройства достигаются возможности контроля аппаратуры с помощью стандартсигналов, соответствующих реальным" информационным оигналам в различных условиях ее эксплуатации на скважинах.

При этом существенно повышается эффек- 0 тивность контроля, поскольку проверкой охватывается не только приемно-усилительный тракт аппаратуры, но и ее измерительная часть, а также в значительной мере работа излучателя. Отсутствие в конструкции движущихся механических элементов при несложной электронной схеме упрощает конструкцию, способствуя ее большей надежности. Кроме того, расширяется универсальность использования устройства, поскольку ойо может быть использовано не только при жесткой оболочке приемного акустического преобразователя аппаратуры, а при любой его конструкции.

На фиг. 1 представлена схема предзз лагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Функциональными элементами уст аройства являются узел 1 синхронизации и формирователь 2 стандарт-сигналов. Узел

40 синхронизации состоит. из детектора Э электромагнитного излучения, предвари— тельного усилителя 4, двухполупериодного выпрямителя 5 и порогового элемента— компаратора 6. Выход детектора подключен к входу предварительного усилителя 4, вьгход предварительного усилителя — к входу выпрямителя 5, а выход выпрямителя — к сигнальному входу компаратора 6. Формирователь стандартсигналов состоит из блока 7 задержек, генератора 8, радиоимпульсов,усилителя мощности и высококачественной электродинамической головки (динамика) 10.

Выход блока 7 задержек подключен ко входу генератора 8 радиоимпульсов, выход генератора, — к входу усилителя

9мощности,,а усилитель мощности нагру49 4 жен на высококачественную электродинамическую головку 10, Выход компаратора

6 узла 1 синхронизации подключен к входу запуска блоха 7 задержек формирователя 2 стандарт-сигналов.

На фиг. 2 представлены: электрические колебания 11, выделенные электрическим контуром; полупериоды колебаний 12; прямоугольные импульсы 1З, вырабатываемые компаратором; прямоугольные импульсы 14, вырабатываемые схемой задержекр радиоимпульсы 15, вырабатываемые.генератором радиоимпульсов. При контроле аппаратуры акустического каро-. тажа устройство крепится на скважин ном приборе аппаратуры таким образом, чтобы электродинамическая головка оказалась напротив приемного акустического преобразователя скважинного прибора. Акустическая связь головки с приемным преобразователем обеспечивается через воздушный зазор между ними.

Устройство работает следующим образом.

В момент возбуждения магнитострикционного излучателя скважинного прибора, которое осуществляется импульсом тока, коммутируемого через обмотку излучателя, в качестве побочного эффекта возникают электромагнитные колебания, возбуждаемые в окружающей среде изменяюшимся магнитным полем. За пределами нескольких десятков метров or излучателя электромагнитное поле быстро за, тухает, а на расстояниях от излучателя, соизмеримых с длиной скважинного прибора, оно имеет довольно значительную величину. Частота электромагнитных колебаний соответствует частоте акустических колебаний, генерируемых излучателем.

Электромагнитное излучение, возникаюшее при возбуждении излучателя, воспринимается детектором электромагнитного излучения Э, представляющего собой электрический контур, образованный катушкой с ферритовым сердечником, являющейся магнитной антенной, и конденсатором. Настройка контура соответствует средней частоте спектра акустических колебаний излучателя. Электрические колебания 1 1, выделенные контуром, поступают на усилитель 4, а после усилителя — на двухполупериодный выпрямитель 5, на выходе которого первый и все другие полупериоды колебаний 12 имеют одну положительную полярность независимо от. полярности первого полупериода на входе детектора, т. е. незаизобретения

Формула

1..устройство для контроля аппаратуры акустического каро тажа, содержащее узел синхронизации, включающий соединенные в последовательную цепочку усилитель и пороговый элемент, и формирователь стандарт-сигналов, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени контроля аппаратуры акустического каротажа, а также повышения универсальности уст 4 ройства, в узел синхронизации дополнительно введены детектор электромагнитного излучения и двухполупериодный выпрямитель, причем выход детектора подключен к входу двухполупериодного выпрямителя, выход двухполупериодного выпрямителя — к входу усилителя, а вход запуска формирователя стандарт-сигнала подключен к выходу порогового элемента.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю . щ е е с я тем, что детектор электромагнитного излучения выполнен в виде элек . трического контура, образованного катуш,кой с ферритовым сердечником и конденсатором и настроенного на среднюю частоту спектра колебаний излучателя. !

5 9875 висимо от направления намотки обмотки . излучателя, положения катушки с ферритовым сердечником и других факторов, от которых зависит полярность полупери- . одов сигнала. Однополярный сигнал с выхода выпрямителя поступает на cm"нальный вход компаратора 6 и при достижении первым полупериодом величины порога равного значению установленного опорного йапряжения, вызывает срабатывание компа р ратора и формирование прямоугольных импульсов 13. Импульсы срабатывания компаратора поступают на вход формирователя стандарт-сигналов — блок задержек 7, вызывая его срабатывание от первого в каждом такте импульса компаратора. Схема задержек вырабатывает прямоугольные импульсы 14 длительностью Т. От заднего фронта этих импуль-сов запускается генератор радиоимпуль- щ сов 8. Радиоимпульсы 15 с выхода генератора усиливаются уси п телем 9 мощности и поступают на электродинамическую головку 10, излучающую соответствующий пакет акустических колебаний, которые через воздушный промежуток попадают на приемный акустический преобразователь скважинного прибора в качестве стандарт-сигнала Пройдя приемно-усилительную часть контролируемой аппаратуры1 стандарт-сигнал поступает на ее измерительную часть. Поскольку начало формирования стандарт-сигнала устройства для контроля так же, как и запуск измери; / тельной части аппаратуры акустического

35 каротажа, осуществляется синхроннов момент возбуждения излучателя, то измерительная часть аппаратуры обеспечивает измерение параметров стандартсигналов без каких-либо сбоев в и с

«о установленной для рабочего режима точностью. Измерение амплитудных временных

I параметров стандарт-сигнала осуществляется точно так же, как измерение соответствующихх параметров информационного

4S сигнала при исследовании скважин,Результаты измерений при контроле аппаратуры акустического каротажа.сопоставляются с эталонными значениями и дается оценка соответствия контролируемой аппа ратуры предъявляемым требованиям.

Блок 7 задержек путем регистрирования длительности выходных прямоугольных импульсов 14 и соответствующего

49 6 перемещения их заднего фронта обеспечивает. изменение временного положения стандарт-сигнала. в рабочем диапазоне времен прихода информационного сигнала.

Аналогичные возможности, но уже в отношении амплитуды информационного сигнала, обеспечивает имеющийся в схеме генератора радиоимпульсов 8 амплитудный аттенюатор, Таким образом, устройство обеспечивает значительное сокращение времени, затрачиваемого на проверку аппара уры, обеспечивает охват проверкой приемноусилительного тракта без ухудшения других показателей и;отличается универсальностью применения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

No. 518749, кл. 601 / 1/40, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 516009, кл . 601 V 1/40, 1974 (прототип}.

987549

Порог

A .Р

Составитель В. Карпушин

Редактор Н, Рогулич Техред М. Гергель Корректор N, Демчик

Заказ 10297/33 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4