Устройство для скважинной сейсмоакустической локации

Устройство для скважинной сейсмоакустической локации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений. Цель - повышение достоверности выявления геоакустических неоднородностей в околоскважинном пространстве за счет определения скорости распространения упругих колеба- НИИ во вмещающих геоакустические неоднородности горных породах. Устр-во содержит источник 1, первый 2 и второй 3 приемники упругих колебаний, генератор 4, усилители 6 и 7, аналого-цифровой преобразователь 9, блок (Б) 10 выявления сигнала. Устр-во также имеет Б 11 визуализации, Б 12 измерения времени вступления сигнала, Б 5 управления, Б 13 вычитания, сумматор 14, Б 15 деления, арифметичесiL & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4141436/22-03 (22) 30, 10.86 (46) 07. 02, 89, Бюл, Ф 5 (71) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики и Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения Министерства. геологии УССР (72) Ф.А,Кузнецов, Л,С.Прицкер, Ю,П,Соловей, М,В.Цалюк и В,И,Ладхин (53) 622,022. 74(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР .

N 744136, кл, Е 21 С 39/00, 1977, Разработка геоакустической аппаратуры для разведки месторождений твердых полезных ископаемых, Отчет о НИР, Алма-Ата, Каэ ВИРГ НПО "Рудгеофиэика", 1984, с.38-40.

„„SU„„1456542 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОАК УСТИЧЕ СКОЙ ЛОКАЦИИ (57) Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений, Цель — повьппение достоверности выявления геоакустических неоднородностей в околоскважинном пространстве за счет определения ско" рости распространения упругих колеба» ний во вмещающих геоакустические неоднородности горных породах. Устр-во содержит источник 1, первый 2 и второй 3 приемники упругих колебаний, генератор 4, усилители 6 и 7, аналого-цифровой преобразователь 9, блок (Б) 10 выявления сигнала, Устр-во также имеет Б 11 визуализации, Б 12 измерения времени вступления сигнала, Б 5 управления, Б 13 вычитания, сум" матор 14, Б 15 деления, арифметичес1

1456542 кий Б 16, Б 17 ввода информации, коммутатор 8 и регистратор 18, По команде оператора Б 5 формирует сигналы, один иэ которых поступает на генератор 4, а другой — на коммутатор 8, Генератор 4 возбуждает источник 1 упругих колебаний, который преобразует электрические сигналы в упругие колебания, распространяющиеся соответственно отраженным от искомого объекта упругим колебанием, поступивйим к приемнику 2, В Б 15 получают!

Изобретение относится,к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при выполнении сейсмоакустических исследований околоскважинного пространства, Целью изобретения является повьппе1 ° ние достоверности выявления геоакустических неоднородностей в околоскважинном пространстве путем определения скорости распространения упругих колебаний во вмещающих геоакустические неоднородности горных породах, На чертеже приведена структурная схема устройства для скважинной сейсмоакустической локации, Устройство для скважинной сейсмоакустической локации содержит источник 1 упругих колебаний, первый 2 и второй 3 приемники упругих колебаний, генератор 4, блок 5 управления, первый 6 и второй 7 усилители, коммутатор 8, аналого-цифровой преобразователь 9(АЦП), блок 10 выявления сигна" ла (БВС), блок 11 визуализации, блок

12 измерения времени вступления сигнала (БИВ), блок 13 вычитания, сумматор 14, блок 15 деления, арифметический блок 16, блок 17 ввода информации и регистратор 18, Выходы генератора 4 подключены к источнику 1 упругих колебаний и входу блока 5 управления, выходы которого соединены с входом генератора 4, первым входом блока 10 выявления сигнала, третьим входом коммутатора 8, вторым входом 12 измерения времени вступления сигнала, вторым входом блока 13 вычитания, вторым входом среднее время распространения упругих колебаний от источника 1 до искомого объекта и от последнего до приемников .2 и 3. По полученному времени в Б 16 вычисляют расстояние, равное сумме расстояний от источника

1 до приемников 2 и 3, Перемещая последние и источник и меняя расстояние между ними, получают информацию, позволяющую выявить отражающие объекты в околоскважинном пространстве и оп" ределить расстояние до них. 1 ил, 2 сумматора 14 и четвертым входом арифметического блока 16. Выходы приемников 2 и 3 упругих колебаний через усилители 6 и 7 подключены к входам коммутатора 8, выход которого подсоединен через аналого-цифровой преобразователь 9 к второму входу блока 10 выявления сигнала. Выходы блока 10 выявления сигнала соединены с входами блока 11 визуализации и блока 12 измерения времени вступления сигнала, выход которого подключен к первым входам блока 13 вычитания и сумматора

14. Выход последнего подсоединен к

15 входу блока 15 деления, выход которого соединен с первым входом арифметического блока 16, второй вход которо го подключен к выходу блока 17 ввода информации, третий вход к выходу бло2p ка 13 вычитания„ а выход - к входу регистратора 18, Устройство работает следующим образом, Источник 1 и приемники 2 и 3 упру25 гих колебаний опускают в скважину, Оба приемника 2 н 3 упругих колебаний устанавливают по одну сторону от источника 1 упругих колебаний, напри-. мер, снизу, Приемник 2 упругих коле"

3р баний размещают между источником 1 и приемником 3 упругих колебаний.

В арифметический блок 16 через блок 17 ввода информации вводят величину l равную расстоянию между приемниками 2 и 3 упругих колебаний, и другие требуемые данные, например номер скважины. Устанавливают в блоке

5 управления времй, в течение которого будет открыт один иэ входов комз 145 мутатора 8. Это время должно быть нескол ько б ол ьши м вр е мени р ас пр о стр анения упругих колебаний вдоль скважины от источника 1 до приемника 3 упругих колебаний. В этом случае отраженные от каких-либо объектов упругие колебания, поступающие к приемникам

2 и 3 упругих колебаний, не будут зарегистрированы, По команде оператора блок 5 управления формирует сигналы, один из которых поступает в генератор 4, а другой — в коммутатор 8, Генератор 4 возбуждает источник 1 упругих колебаний, который преобразует электрнческие сиг .калы в упругие колебания, распространяющиеся в горной породе, окружающей скважину, Упругие колебания достигают приемников 2 и 3, которые вырабатынают соответствующие электрические сигналы, Они усиливаются усилителями 6 и 7 и попадают на входы коммутатора 8, Последний в соответствии с командой, поступившей с выхода блока 5 управления, пропускают сигналы, выработанные приемником 3 упругих колебаний, и задер»знает сигналы, выработанные приемником 2 упругих колебаний, Сигналы, пропущенные коммутатором 8, преобразуются в цифровой код в AIIII 9 и поступают в БВС 10, где . суммируются с ранее поступившим сигналом (по команде с выхода блока 5 управления), Полученная сумма сигналов запоминается в БВС 10, При первом суммировании производится сложение с нулем, Таким же образом производится излучение и прием упругих колебаний, преобразование их в электрические сигналы, суммирование и запоьынание требуемое количество раз.

Суммарный сигнал при запоминании поступает в блок 11 визуализации, где преобразуется в аналоговую форму и отбражается на экране электронно-лучевой трубки (ЗЛТ ), Оператор оценива" ет количество суммарного сигнала и, при необходимости, увеличивает число накоплений, В случае, если суммарный сигнал удовлетворительный, т,е, обеспечивает определение вступления сиг.". нала, блок 5 управления по команде оператора формирует сигнал, по которому накопленный суммарный сигнал по-. ступает с выхода БВС 10 н БИВ 12, который формирует электрический сигнал, йропорциональный времени t< вступления суммарного сигнала на выход приемни654 .

4 ка 3 упругих колебаний. Этот сигнап поступает в блок 3 вычитания, где запоьянается.

После этого сигналы с выхода бло5 ка 5 управления переключает коммутатор 8 на пропускание электрических сигналов с выхода приемника 2 упругих колебаний. Далее процесс продолжается до определения времени t, вступления суммарного сигнала на вход приемника 2 упругих колебаний, С выхода БИВ 12 по команде блока 5 управления сигнал, пропорциональный времени t поступают в блок 13 вычитании, где вычитается из сигнала, пропорционального времени t, Полученная величина t, =1 -1„, соответствующая времени распространения упругих колебаний от приемника 2 до приемника 3 упругих колебаний, по командам блока 5 управления в виде электрического сигнала поступает в арифметический блок

16, где вычисляется скорость

25 V =1/т распространения упругих колебаний в горных породах, слагающих стенки скважины между точками стоянки приемников 2 и 3 соотнетственно, Рассчитанная величина V эапоминает6 ся н арифметическом блоке 16, При завершении вычисления Ч блок

5 управления переключает коммутатор

8- на пропускание сигнала с выхода усилителя 7, Оператор устанавливает в блоке 5 управления время, н тече35 ние которого должен быть открыт вход коммутатора 8, несколько большее времени вступления отраженных упругих колебаний от максимально удаленного

4< от скважины искомого объекта, и время задержки, несколько болыпее времени распространения упругих колебаний -вдоль скважины от излучателя 1 до приемников 3 упругих колебаний.

Далее накапливают в БВС 10 сигналы, поступающие с выхода приемника 3 упругих колебаний. В случае, если оператор не обнаруживает полезный сигнал на ЭЛТ блока 11 визуализации, т.е, отражающий объект отсутствует, работу в данном пункте скважины пре" кращают и перемещают источник l.u приемники 2 и 3 упругих колебаний в другой пункт скважины, Если же отра55 женный от искомого объекта сигнал обнаружен, по команде оператора блок 5 управления формирует соответствующие, сигналы, по которым накопленный сигнал с выхода БВС 10 поступает н БИВ

5 14565

12, где определяется время t> вступления сигнала, которое затем в виде электрического сигнала по команде блока 5 управления передается в сум5 матор 14, где запоминается, Зате по сигналу блока 5 .управления коммутатор 8 открывает вход, соединенный с выходом усилителя 6, и закрывает вход, соединенный с выходом усилителя 7, Далее аналогично накапливается сиг" нал, соответстующий отраженным от ис" комого объекта упругим колебаниям, поступившим к приемнику 2 упругих колеб аний, ° 15

При завершении накопления по сигналам блока 5 управления БИВ 12 вы-. рабатывает сигнал, соответствующий времени t< вступления сигнала, В сумматоре 14 вычисляется сумма t>+t+, которая в блоке 15 деления делится на

2 для получения среднего времени t распространения упругих колебаний от источника 1 упругих колебаний до искомого объекта и от последнего до 25 приемников 2 и 3 упругих колебаний, Полученное в блоке 15 деления время поступает в виде электрического сигнала в арифметический блок 16, где вычисляется расстояние Ь=ч -t рав- ЗО ное сумме растояний от источника 1 упругих колебаний до объекта и от объекта до приемников 2 и 3 упругих колебаний, Так как расстояние от источника 1 до приемников 2 и 3 упру"гих колебаний мало по сравнению с расстоянием до искомого объекта, то величина Ь/2 будет примерно соответствовать расстоянию от источника 1 упругих колебаний до объекта, 40 . Величина L в виде электрического сигнала с выхода арифматического блот ка 16 поступает в регистратор 18, который регистрирует полученную информацию, 45

Перемещая источник 1 приемники 2 и 3 и меняя расстояния между ними, можно получить информацию, позволяющую выявить отражающие объекты в околоскваяынном пространстве и оценить расстояние до них.

42 6 источник и первый приемник упругих кол е б аний, ген ер ат ор, у силн т ел ь, ан алого-цифровой преобразователь, блок выявления сигнала, блок управления, блок визуализации и регистратор, при этом первыи выход генератора соединен с источником упругих колебаний, вто» рой подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен с входом генератора, второй подключен к первому входу .блока выявления сигнала, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового пре-: обраэователя, выход подключен к блоку визуализации, выход первого приемника упругих колебаний подключен к входу первого усилителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности выявления геоакустических неоднородностей в околоскважинном пространстве за счет определения скорости распространения упругих колебаний во вмещающих геоакустические неоднородности горных породах, оно снабжено коммутатором, бло" ком измерения времени вступления сиг нала, блоком вычитания, сумматором, блоком деления, арифметическим блоком, блоком ввода информации, вторым приемником упругих колебаний и вторым усилителем, причем второй приемник упругих колебаний соединен через второй усилитель с первым входом. коммутатора, второй вход которого подключен к выходу первого усилителя, выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, третий вход подключен к выходу блока управления и второму входу блока измерения времени вступления сигнала, первый вход которого соединен с первым выходом блока выявления сигнала, выход подключен к первому входу блока вычитания и первому входу сумматора, второй вход которого соединен с вторым входом блока вычитания, четвертым входом арифметического блока и выходом блока управления, выход сумматора подключен к входу блока деления, выход которого соединен с первым входом арифметического блока, второй вход

Формул а и зобр ет ения

Устройство для скважинкой сейсмоакустической локации, содержащее искоторого подключен к выходу блока ввода информации, третий соединен с выходом блока вычитания, выход подключен к регистратору.