Акустический зонд

Акустический зонд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД, содержащий корпус, электроакустические преобразователи в контейнерах и механизм изменения базы зонда, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повьопения точности измерений и упрощения конструкции, механизм изменения базы зонда вьшолнен в виде резьбы на наружной поверхности контейнеров и ответной резьбы в корпусе зонда, радиальных отверстий, расположенных эквиангулярно в контейнерах , и поперечного паза в корпусе, расположенного напротив радиальных отверстий, при этом количество радиальных отверстий равно отношению шага резьбы к удвоенной величине (Л заданной точности установки размера измерительной базы, а угловой размер паза равен углу между соседними радиальными отверстиями. ел 00 со ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(513 С 01 Ч 1/40!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сл

Qo

CO

Оч

QeI

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3619396/24-25 (22) 11.07,83 (46) 30.05.85. Бюл. Р 20 (72) А.Л.Перельман, Г.Я.Рабинович, Д.В.Белоконь, А.Ф.Девятов, А.М.Казаков, А.И.Лебедев, В.М.Лохматов и А.А.Ширяев (7!) Научно-производственное объеди" жение "Рудгеофизика" и Всесоюзный научно-исследовательский и.проектноконструкторский институт геофизических методов исследования, испытаний и контроля нефтегазоразведочных скважин (53) 550.83(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 130123, кл. С 01 1/40, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

У 407255, кл. Q 01 V 1/40, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 681401, кл. G 01 У 1/40, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

Ф 679903, кл. G 01 V I/40, 1977 (прототип ).

„„SU„„1 158958 А (54)(57) АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД, содержащий корпус, электроакустические преобразователи в контейнерах и механизм изменения базы зонда, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерений и упрощения конструкции, механизм изменения базы зонда выполнен в виде резьбы на наружной поверхности контейнеров и ответной резьбы в корпусе зонда, радиальных отверстий, расположенных эквиангулярно в контейнерах, и поперечного паза в корпусе, расположенного напротив радиальных отверстий, при этом количество радиальных отверстий равно отношению шага резьбы к удвоенной величине заданной точности установки размера измерительной базы, а угловой размер паза равен углу между соседними радиальными отверстиями.

11589

Изобретение предназначено для использования в акустическом каротаже, а также при других геофизических исследованиях.

Известны конструкции акустических зондов, позволяющие изменять размер измерительной базы зонда.

Известен зонд, в котором часть однотипных преобразователей закреплена на реечном основании при помощи10 ползунов Г1 3.

Перемещение ползунов осуществляется вручную.

Известен зонд, в котором один из двух разноименных преобразователей установлен на подвижном эластичном ремне, связанным с. дистанционно управляемым; механизмом перемещения ремня 2 1.

Известен зонд, состоящий из секций, в каждой из которых установлен контейнер (корпус 1 с преобразователем, а соединение секций выполнено раздвижными трубчатыми элементами ГЗ j.

Недостаток всех перечисленных акустических зондов с изменяемыми

25 размерами измерительной базы состоит в том, что в процессе изменения размеров базы величина перемещения преобразователей может контролироваться лишь весьма приблизительно, в связи с чем точность установки необходимого размера измерительной базы существенно ограничена, что ограничивает точность измерений интервального времени с помощью 35 таких акустических зондов.

Наиболее близким техническим решением является акустический каротажный зонд, содержащий корпус, электроакустические преобразовате- 40 ли в контейнерах и механизм изменения базы зонда. Механизм изменения базы зонда представляет собой дистанционно-управляемый механизм перемещения одного из преобразователей вдоль 45 направляющей планки, при этом преобразователь связан с ним с помощью жесткой винтовой пары, изготовленной из материала, скорость распростране" ния звука в котором не превышает 50 скорости звука в буровом растворе.

Для контроля перемещения преобразователя он содержит также омический датчик, установленный на отдельной винтовой паре 4 ). 55

Недостаток зонда состоит в том, что установленный.на отдельной винтовой паре омический датчик не обеспе58 2 чивает необходимой точности установки размера измерительной базы. Кроме того, конструкция зонда усложнена наличием дистанционно управляемого механизма перемещения преобразователя, применение которого не оправдано при проведении измерений зондами с постоянными в процессе эксплуатации размерами измерительной базы.

Погрешность размера измерительной базы не удается уменьшить при изготовлении деталей и сборке конструкции акустического каротажного зонда. В особенности эта погрешность сказывается при использовании зондов с малыми размерами измерительной базы порядка 0,25-0,2 м,(аппаратура

ПАРУС-1, ЗОНА-1). Анализ наблюдав- шихся значений погрешностей показал, что хотя знак и значение погрешностей, .связанных с отклонением реальной величины измерительной базы от ее номинального значения, имеют случайный характер, погрешность для каждого конкретного зонда является систематической и вследствие этого не может быть уменьшена путем осреднения результатов повторных наблюдений.

Прямое измерение размера измерительной базы с необходимой точностью не всегда возможно, поскольку в большинстве случаев образующие измерительную базу электроакустические преобразователи — излучатели или приемники — помещены s контейнеры, закрыты крышками илн кожухами для защиты от воздействия внешней. среды и уменьшения уровня внешних шумов и, «в результате, их действительное местоположение в зонде не может быть установлено после сборки всей конструкции.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения влияния погрешности, вызванной неточной установкой размера измеритель.ной базы зойда, а также упрощение конструкции зонда.

Поставленная цель достигается тем, что в акустическом зонде, содержащем корпус, электроакустические преобразо-ватели в контейнерах и механизм изменения базы зонда, механизм изменения базы зонда выполнен в виде резьбы на наружной поверхности контейнеров и ответной резьбы в корпусе зонда, радиальных отверстий, расположенных эквиангулярно в контейнерах, и поперечного паза в корпусе, расположенно3 1!58958 4 го напротив радиальных отверстий, прямо пройорциональную ей величинупри этом количество радиальных отверс- н знак погрешностна установки размера тий равно отношению шага реэьбы к измерительной баэызонда,определяют удвоенной величине заданной точности число поворотов контейнера К, необустановки размера измерительной базы, ходимое для регулировки размера а угловой размер паза равен углу измерительной базы с целью компенсамежду соседними радиальными отверсти- цин выявленной погрешности ее устаями. И

На фиг.1 изображен акустический f Slm каротажныи зонд, внешни! . вид; на !!! означает, что .за К принимается фиг.2 — конструкция узла установки число, ближайшее к значен!ю, полученприемника в зонде. ному при подстановке чисел, соответАкустический каротажный зонд содер- ствующих И, 5, зъ, производят необжит излучатель 1 и приемники 2 и.З, . ходимое исправление фактического установленные в корпусе 4 зонда. . размера измерительной базы, для

В корпусе 4 имеются закрытые крышками чего с помощью вставляемого в ради"

5 гнезда, на части внутренней поверх- альные отверстия вспомогательного ности которых выполнена резьба 6., штыря К раз поворачивают контейнер

Гнезда для. установки приемников имеют на угол,. соответствующий угловому сквозные окна 7 для свободного под- . о размеру паза. Одновременно с этим хода упругих колебаний нз внешней .контейнер с установленным в нем среды к контейнерам 8, в которых . электроакустическим преобразаватеустановлены приемные электроакусти- лем переместится по резьбе вдоль ческие преобразователи 9, например продольной .оси зонда на расстояние, пьеэокерамические. На соответствую- 25 отличающееся от И на величину не щей части внешней поверхности контей- более чем S/2 . неров 8 имеется ответная резьба 10 Таким образом, будет достигнута и радиальные отверстия 11. В конструк- необходимая регулировк размера ции зонда, например в крышках 5,,- измерительной базы зонда.и вновь имеются поперечные пазы 12, располо- установленный размер будет отличаться женные н ж ные напротив радиальных -отверс-. от номинального .также не более

30 тий. Крышка крепится к корпусу зонда чем на величину (й1 ) 4 S/2m винтами 13 и 14. Контейнер 8 с уста- Таким образом, заданная точность новленным в нем преобразователем 9, установки размера измерительной .заполняется электроиэоляциоиной базы будет обеспечена. Величина жидкостью 15 и закрывается еэнно- 3 акрывaeTce резино 3$ погрешности установки измерительной вой пробкой 16 имею ей само р, имеющей самоуллотняю- базы определяется выбором соответщиеся вводы 17 для пропуска вн т ь д . дл Р пуска внутрь ствующего шага резьбы 5 . Так, при контейнера проводов 18. заданной величине погрешности установЧисло радиальных отверстий т ав- кн размера 0,125 мм можно выбрать шаг но отношению шага резьбы 5 к удво- Ж к, удво, .резьбы 2 мм, тогда число регулиро- енной величине заданной:точности 2 установки размера измерительной ба- somme oTsepñ™ 2--0 125

3„ зонда „,= -- а угловой размер В этом случае прн размере измеритель=

S ной базы О, 2 м относительная погрешпаза равен углу между соседними © ность установки размера базы после радиальными отверстиями. регулировки составит не более

Акустический зонд работает сле-, 0,06253, дующим образом. . Данная конструкция акустического

Для осуществления регулировки .. зонда позволяет существенно повысить размера измерительной базы акусти- М точность измерений.интервального ческий зонд помещают в калибровочный . зреиени распространения упругих колеэвукопровод с известным эначекием баний sa счет .уменьшения значения интервального времени 4.,. . полу" щ>греаности, связанной с отклонением ченным с помощью эталонных средсти., размеров измерительной базы акустиЗначение интервального времени . И ческого зонда от номинального эначенэмеряют с помощью акустнчес- нщя путем регулировки размера базы кого зонда, затем но разности значе- . заранее заданной точностью. Одионии д = (, — 1„„„ определяют ременно достигается упрощение конст1158958

7б

12

Составитель Н.журавлева

Техред N.Kóçüма Кбрректор О,Билак

Редактор А.Долинич

Заказ 3582/46 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П1П! "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 рукции акустического зонда по сравне. нию с прототипом эа счет отказа от применения устройств дистанционного управления механизмом изменения размеров базы и устройств дистанционного измерения этого размера.