Устройство для акустического каротажа

Устройство для акустического каротажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА,, состоящее из наземного пульта для измерения кинематических и Динги 1ических параметров упругих волн, соединенного геофизическим ка-J белем со скважинным прибором, содержащимселектор пусковых импульсов, подключенный через блок временной задержки к генераторам зондирующих импульсов, нагрузкой которых являются магнитострикционные излучатели, блок питания, пьезоэлектрический приемник с предусилителем, включенный на входе усилителя мощности, при этом выход усилителя мощности и вход селектора пусковых импульсов f подключены к геофизическому кабелю, отличающееся тем, что, с целью повышения термостойкости и снижения потребляемой мощности, в скважинный прибор введены транзисторный ключ, логический элемент ИЛИ и одновибратор, вход которого через элемент ИЛИ подключен к выходам селектора пусковых импульсов, а выход одновибратора соединен со входом транзисторного Kjno4a, включенного между выходом блока питания и шиной питания усилителя мощности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СИИ ФЮ

PECflVS JNK

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbFAO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э(.щ,G 01 Ч 1/.40 (21) 3430502/18-25 (22) 28.04.82 (46) 30.08.83. Бюл. Р 32 (72) В.О. Цирульников, Д.В. Белоконь и В.И. Соболев (71) Калининское отделение Всесоюэного научно«исследовательского и проектно-конструкторского института геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 550.83(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 440626, кл. G 01 Ч 1/40, 1970.

2.Аппаратура акустического каротажа комплексная CIlAK-4. Техническое описание АХБ. 431.521 ° 001. ТО ОКБ.

Киев, 1979.

3. Аппаратура акустического каротажа CIIAK-6. Техническое описание

АХБ.431.521.006.TO.KOÝÇÃÏ. Киев, 1981 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКО-.

ГО КАРОТАЖА,, состоящее из наземного пульта для измерения кинематических н Иинамических параметров упругчГх

„„Su„„ f038905 А волн, соединенного геофизическим ка белем со скважинным прибором, содержащим.селектор пусковых импульсов, подключенный через блок временной задержки к генераторам зондирующих импульсов, нагрузкой которых являются магнитострикционные излучатели, блок питания, пьезоэлектрический приемник с предуснлителем, включенный на входе усилителя мощности, при этом выход усилителя мощности и вход селектора пусковых импульсов подключены к геофизическому кабелю, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повыаения термостойкости и снижения потребляемой мощности, в скважинный прибор введены транзис- ® торный ключ, логический элемент ИЛИ и одновибратор, вход которого через элемент ИЛИ подключен к выходам селектора пусковых импульсов, а выход одновибратора соединен со входом транзисторного ключа, включенно- го между выходом блока питания и шиной питания усилителя мощности.

1038905

Изобретение относится к геофизи- I ческим исследованиям скважин акустическими методами.

Известно устройство для акустического каротажа скважин, состоящее е из наземного пульта и скважинного прибора, содержащего формирующее устройство, коммутатор, генераторы токовых импульсов, магнитострикционные излучатели, приемник, предварительный усилитель и выходной транс- 10 форматорный усилитель мощности, в котором, с целью уменьшения средней

Мощности рассеиваемой элементами усилителя, повышения термостойкости, питание анодных цепей осуществляется от источника переменного напряжения 1 3 и 2j.

Однако в ламповых усилителях суммарная мощность рассеивания составляет несколько ватт. Поэтому термостатирование ламповых схем скважинной аппаратуры для проведения геофи-. зических исследований при температуре свыше 150ОC оказывается малоэффективным.

Наиболее близкой к предлагаемой является серийно выпускаемая аппаратура акустического каротажа СПАК-6, выполненная на элементах микроэлектроники и транзисторной техники, в которой тепловыделение элементов электронной схемы скважинного прибора в десятки раз меньше, чем в ламповом варианте.

Аппаратура CIIAK-6 содержит наземный пульт, состоящий из блока управления и блоков измерения кинематических и динамических параметров упругих волн, и скважинный прибор, соединенный с наземным пультом гео- 40 физическим кабелем и содержащий селектор пусковых импульсов, подключенный через блок временной задержки к генераторам зондирующих импульсов, нагрузкой которых являются магнитострикционные излучатели, блок питания, пьезоэлектрический приемник с предусилителем, включенный на входе усилителя Мощности, при этом выход усилителя мощности и вход селектора пусковых импульсов подключены к геофизическому кабелю (3).

Усилитель мощности скважинного прибора выполнен по квазикомплементарной схеме с беэтрансформаторным выходом. Для обеспечения передачи электрических сигналов на наземный пульт каскады усилителя работают в режиме класса,А (АВ), при котороМ . суммарная мощность рассеивания на . выходных транзисторах при номиналь- 60 ном напряжении питания 40В составляет

0,4-0,6 Вт. Поэтому максимально до-пустимая при эксплуатации температура, окружающей среды составляет толь ко.115 С.

Одним из наиболее приемлемых пу1 тей повышения термостойкости скважинной аппаратуры является термостатирование ее электронных схем с использованием пассивных термостатов (сосуды Дюара). Эффективность их использования тем выше, чем меньше, при прочих равных условиях, мощность рассеивания элементов электронной схемы. Основным тепловыделяющим узлом в современной скважинной аппаратуре является усилитель мощности.

Цель изобретения — повышение термостойкости и снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем,.что в устройстве для акустического каротажа, состоящем из наземного пульта для измерения кинематических и динамических параметров упругих волн, соединенного геофизическим кабелем со скважинным прибором, содержащим селектор пусковых импульсов, подключенный через блок временной задержки к генераторам зондирующих импульсов, нагрузкой которых являются магнитострикционные излучатели, блок питания, пьезоэлектрический приемник с предусилителем, включенный на входе усилителя мощности,при этом выход усилителя мощности и вход селектора пусковых импульсов подклю-. чены к геофизическому кабелю, в скважинный прибор введены транзистдрнЫй

Ключ, логический элемент ИЛИ и одновибратор, вход которого через элемент ИЛИ подключен к выходам селектора пусковых импульсов, а выход одновибратора соединен со входом транзисторного ключа, включенного между выходом блока питания и шиной питания усилителя мощности.

На чертеже представлена. блок-схема устройства.

Устройство состоит из наземного пульта 1 и скважинного прнбора 2, соединенных между собой геофизическим кабелем 3.

В состав скважинного прибора 2 входит селектор 4 пусковых импульсов, блок 5 временных задержек, генераторы 6 и 7 зондирующих импульсов, магнитострикционные излучатели 8 и

9, блок 10 питания, пьезоэлектрический приемник 11 с предусилителеМ, выходной усилитель 12 мог;ности, логический элемент ИЛИ 13, одновибра- тор 14 H транзисторный ключ 15.

Устройство работает следующим об« разом.

В исходном состоянии при включе-. нии скважинного прибора питание постоянно подается на селектор 4 импульсов, блок 5 временных задержек, логический элемент ИЛИ 13 и одновиб« ратор 14, т.е. на устройства, которые выполнены на микромощных микросхе мах.

1038905 промывочную жидкость, воздействуют о на пьезоэлектрический приемник 11.

Предварительно усиленные выход-, ные электрические. сигналы пьезоэлектрического приемника 11 поступают на

5 вход усилителя 12 мощности, нагруженного на кабельную линию связи.

Через линию связи на вход наземного пульта 1 подаются электрические .сигналы, соответствующие первым

Я группам волн акустических колебаний..

Усилитель 12 мощности отключен от блока 10 питания транзисторным ключом 15.

При подаче с наземного пульта 1 по геофизическому кабелю 3 на включенный скважинный прибор 2 разнополярных пусковых импульсов (система синхронизации — запуск сверху, подтверждение снизу ) в селекто-.. ре 4 пусковых импульсов происходит их разделение по полярному признаку на два канала. Выходные импульсы селектора пусковых импульсов 4 поочередно по двум каналам поступают на блок 5 временных задержек, который предназначен для задержки импульсов запуска генераторов б и, 7 по отношению к пусковым импульсам на время переходного процесса в усилителе 12 мощности.

Одновременно импульсами селектора пусковых импульсов 4 через логический элемент ИЛИ 13 запускается одновибратор 14, длительность выход-. ,ных импульсов которого выбирается иэ условия передачи по кабельной ли« .нии связи на наземный пульт 1 наиболее информативной части акустического сигнала.(Для аппаратуры акустического каротажа на головных преломленных волнах типа CIIAK-4 и CIIAK-б это временное окно, составляет около 5 мс) .

При срабатывании одновибратора 14 транзисторным ключом 15 к шине питания усилителя 12 мощности подключается соответствующий выход блока 10 35 питания.

Через время, достаточное для установления режима усилителя 12 мощности, запускается от блока 5 временных задержек (в зависимости от по- 40 лярности пусковых импульсов) генера" тор б и 7 зондирующих импульсов.

При этом возбуждается соответственно излучатель 8 или 9 ° Генерируются акустические колебания, которые, . 4 пройдя через исследуемую породу и.

В наземном пульте 1 происходит определение динамических и кинематических параметров упругих волн.

При этом время передачи информационного сигнала ограничивается длительностью выходного импульса одновибратора 14, по, окончанию которого транзисторный ключ 15 закрывается и от усилителя 12 мощности отключается питание °

Режим работы усилителя 12 мощнос.ти при возбуждении излучателя другого канала аналогичен вышеописанному.

Таким образом, благодаря переводу выходного усилителя мощности 12 в импульсный режим работы, существенно сокращается потребляемая им мощность, а главное, уменьшается мощность рассеивания на элементах его схемы.

Так, при частоте запуска излучателей, равной 25 Гц, и длительности временного окна 5 мс суммарная мощность рассеивания элементами схемы усилителя 12 мощности снижается в

7 раз, а следовательно, снижается температура полупроводниковых структур транзисторов усилителя мощности, увеличивается его термостойкость (усилителя мощности). Кроме того, при термостатировании предлагаемой электронной схемы возрастает допустимое время каротажа при 170-200ОC — рас.ширяется рабочий диапазон температур эксплуатации аппаратуры акустичесхого каротажа.

1038905

Составитель Н. Журавлева

Техред Ж. Кастелевич

Корректор Г. Огар т

Редактор В. Пилипенко

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

Заказ 6225/53 -Тирал 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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