Устройство акустического каротажа — SU 1260898 (original) (raw)
(19) (11) 11 4 С 01 Ч 1/ ВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУД ПО Д ее иэ наного присвязи, акустичесупругих ирокопоактовых ов, перчи, Форми(21) 3807675/22-25(71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин (72) М.С.Набиуллин, В.П.Бандов и Е.А.Виноградов(56) Ивакин Б.И. и др. Акустический метод исследования скважин, М.; Недра, 1978, с. 152-156.Авторское свидетельство СССР У 991344, кл. С 01 7 1/40, 1981. (54) УСТРОЙСТВО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА(57) Изобретение относитсяк геодизическим исследованиям скважин акустическим методом и может быть использовано для определения кинематических и динамических упругих характеристик горных пород. Целью изобретения является повышение точности определения параметров акустического сигнала, которая достигается путем обеспечения единой точки записи для узкополосного и широкополосного зондов при одновременной работе последних. С этой целью в устройство акустического каротажа, состоящземной аппаратуры и скважинбора, введены новые блоки иУстройство содержит электрокий узел излучения и приемаколебаний узкополосного и шлосного зондов., генератор тимпульсов, усилитель сигналвый и второй аналоговые клюрователь "окна" узкополосного зонда,В скважинный прибор введены дополнительный широкополосный приемник, который установлен непосредственнопосле приемника узкополосного зонда, Жпороговое устройство, третий аналоговый ключ, формирователь импульсов. %ФВ наземную аппаратуру введен узелуправления пороговьпь устройством,Введение новых блоков позволяет од- фновременно принимать, передавать наповерхность, обрабатывать и регистрировать информацию от обоих зондов иширокополосного приемника, причемдля приемника узкополосного зонда иширокополосного приемника обеспечивается единая точка записи, 2 ил, 126089810 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акусти,ческим методом и может быть использовано для определения кинематических и динамических упругих характеристик горных пород.Цель изобретения - повышение точности определения параметров акустического сигнала путем обеспеченияединой точки записи для узкополосного и широкополосного зондов при одновременной работе последних.На фиг. 1 показана структурнаясхе.а устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.оУстройство содержит электроакустический узел 1 излучения и приемаупругих колебаний, приемники 2 и 3узкополосного и широкополосного зондов, принимающих упругие колебанияиэ ближней 4 и дальней 5 зон прозвучивания, генератор 6 тактовых импульсов, управляемый формирователь"окна", первый и второй аналоговыеключи 8 и 9, усилитель 10, наземнуюаппаратуру 11, дополнительный широкополосный приемник 12, пороговоеустройство 13, .аналоговый ключ 14,формирователь 15, узел 16 управленияпороговым устройством,На фиг. 2 показаны тактовые импульсы 17 синхронизации, электрическиесигналы 18 приемника узкополосного зонда от ближнего и дальнего излучателей, импульсы 19 и 20, соответствующие первым вступлениям продольной волны с выходов порогового устройства 13 и формирователя 15 импульсов, суммарные электрические сигналы21 с выхода формирователя и дополнительного широкополосного приемника12, импульсы 22 формирователя "окна."для узкополосного зонда и дополнительного широкополосного приемника,суммарный сигнал 23 с выхода усилителя 10.Устройство работает следующим образом.Находящиеся н зонде излучателиБ и П поочередно излучают в околоскважинное пространство упругиеимпульсы, которые, проходя через исследуемые горные породы, воспринимаются в первую очередь приемником2(П,) узкополосного зонда, имеющегонсбольшой разнос между излучателями,преобразуются ним н электрическиесигналы и подаются на вход порогового устройства 13, Данные акустическиеколебания имеют достаточно большуюамплитуду, а пакеты волн практически не разделены по времени. Уровеньдискриминации порогового устройства устанавливается с наземной аппаратуры 11 с помощью узла 16 управленияпороговым устройством, Пороговое устройство вырабатывает, последовательность импульсов 19, первый из кото 1 рых соответствует первому вступле" нию продольной волны на резонансный приемник узкополосного зонда.С переднего фронта данного импульса с помощью формирователя 15 импульсов формируется короткий импульскоторый после дополнительного усиления с помощью усилителя 10 через кабель подается в наземную аппаратуру 11, где н блоке измерения времен Т формируются интервалы времени С при работе ближнего иэлучателя и г. при работе дальнего излучателя и вычисляет язначение л-- й, . Одновременно в наземной аппаратуре этот же импульс используется для запуска стробирующего импульса "окна", подаваемого в измеритель амплитуды. Аналогичная последовательность операции осуществляется при работе другого излучателяустройства. В скважинном приборе от указанного импульса 20 первого вступления срабатывает аналоговый ключ 14, отключая от входа первого аналогового ключа 8 сигнал от приемника 2 узкополосного зонда и подключая сигнал от дополнительного широкополосного приемника, котоуьй во временном окне", определяемом формирователем 7, усиливается усилителем 10 и подается в наземную аппаратуру, где записывается в виде фазокорреляционных диаграмм и волновых картин, а также подается в измеритель амплитуды. Временное "окно" измерителя начинается от момента первого вступления продольной волны на узкополосный приемник. После окончания импульса 22 ключ 8 закрывается, открывается ключ 9 и на усилитель 10 поступает сигнал от приемника 3 широкополосного зонда.Таким образом, суммарный сигнал 23, поступающий в наземную аппаратуру, состоит иэ трех сигналов, следующих друг эа другом, Вначале поступает импульс первого вступления прн1260 40 емника 2 (П),узкополосного зонда, а за ним сигнал от дополнительного широкополосного приемника 12 (П ), имеющего достаточно четкое разделение во времени основных типов волн - про дольных и поперечных, а затем сигнал от приемника 3(П ) широкополосного зонда, При этом для приемника узкополосного зонда и дополнительного широкополосного приемника, располо женных на некотором минимальном разносе друг от друга, обеспечивается единая точка записи, как поканаль- ная, так и интервальная.Разнос между приемником узкопо лосного зонда и широкополосным приемником устанавливается исходя из значения минимального промежутка времени, необходимогодля выделения информирования импульса первого вступления, срабатывания третьего аналогового ключа. При этом значение скорости продольной волны принимается равным максимально возможному (порядка 8000 м/с). Например, указан ный суммарный промежуток времени .при видимой частоте первых вступлений продольной волны от 17 до 32 кГц и применении современных радиоэлектронных элементов не.превышает 4 - 8 мкс. Тогда разносмежду приемниками равен о 7 = (3-6) см.Причем, если В 1 ( 3 см, упругие импульсы могут достичь широкополосного приемника раньше, чем произойдет переключение третьего аналогового ключа, и начальные периоды сигнала от дополнительного широкополосного приемника не зарегистрируются. При 86 см увеличивается доля "мертвого" времени в "окне" измерителя наземной аппаратуры.Предлагаемое устройство позволя.ет повысить точность и надежность определения Физико-механических свойств пород, производительность исследований. Формула и з обретения50 Устройство акустического каротажа, состоящее иэ наземной аппарату 898 4ры и скважинного прибора, содержащее электроакустический узел излучения и приема упругих колебаний узкополосного и широкополосного зондов, генератор тактовых импульсов, вход которого подключен к наземной аппаратуре, а выходы соединены с электроакустическим узлом излучения и приема . упругих колебаний узкополосного и широкополосного зондов, усилитель сигналов, первый и второй аналоговые ключи, формирователь "бкна" узкополосного зонда, пусковой вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, управляющий вход подсоединен через кабель к наземной аппаратуре, выходы соединены с управляющими входами аналоговых ключей, входы которых соединены с выходами приемников упругих колебаний узкополосного и широкополосного зондов, а выходы подключены к усилителю сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения параметров акустического сигнала путем обеспечения единой точки еаписи для узкополосного и широкополосного зондов при одновременной работе последних, в скважинный прибор введены дополнительный широкополосный приемник, установленный непосредственйо после приемника узкополосного зонда, пороговое устройство, третий аналоговый ключ, Формирователь импульсов, а в наземную аппаратуру -узел управления пороговым устройством, выход которого через .кабель подключен к управляющему. входу порогового устройства, другой вход которого присоединен к выходу приемникаузкополосного зонда, при этомвыход порогового устройства подключен к входу Формирователя импульсов, выходы которого подключены к входу усилителя и управляющему входутретьего аналогового ключа, причем два других входа третьего аналогового ключа присоединены соответственно к входам приемника узкополосного зонда и дополнительного широкополосного приемника, при этом выход третьего аналогового ключа подключен к входу первого аналогового ключа.Тираж 7 Государствен елаи изобрет ква, Ж, Р 8 Подписиого комитета СССРний и открытийужасная наб., д. 4/5