Патент ссср 234295
Иллюстрации
Реферат
234295
o n è c A H è E
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Е АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сони Соввтскив
Социалистичесиив
Реслублии
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 5а, 47/00
42с, 42
Заявлено 08.VIII.1963 (№ 851605/26-25) с присоединением заявки ¹ 1194858/26-25
Приоритет
Опубликовано 10.1.1969. Бюллетень № 4
Дата опубликования описания 28Х.1969
МПК Е 21Ь
G 0111
УДК 550.834:622.241 (088.8) йомитет со делам изобретений и открытий ври Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Заявитель
С. Г. Комаров, Н. Н. Сохранов и В. Б. Минухин
Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки
СКВА)КИ Н Н Ы и ПРИБОР АКУСТИ Ч ЕСКОГО КАРОТА)КА
Данное предложение относится к области геофиз ического исследования буровых скважин, в частности, к устройствам акустического каротажа, Известны устройства акустического каротажа, содержащие импульсные ультразвуковые излучатели и приемниии, в которых регистрируется весь сигнал, воспринимаемый,приемниками (полная волновая картина). Использование |всей информации, содержащейся в полной волновой картине, значительно расширяет возмож ности и эффективность акустического ка ротажа.
К аппаратуре с регистрацией полной волновой картины относится, например, лаборато- 15 рия ЛАК-1.
Однако известной аппаратуре для регистрации на поверхности полной волновой картины присущ весьма существенный недостаток, заключающ|ийся .в несоответствии, параметров 20 акустического сигнала параметрам линии связи — каротажного кабеля.
Сигналы акустического каротажа представляют собой импульсы ультразвуковых колебаний, разделенные большими промежутками 25 .времени. В то же время каротажный .кабель сможет пропустить без значительного затухания лишь сигналы относительно низких частот — до частоты порядка первых килогерц.
При дальнейшем повышении частоты сигнала 30 затухание в кабеле и особенно фазово-частотные искажения очень быстро возрастают. Поэтому непосредственная передача по каротажному кабелю полного акустического сипнала связана с неизбежными искажениями и потерей информации. Учесть искажения, вносимые кабелем, практически невозможно из-за изменения,параметров линии связи в процессе смотки-намотки кабеля на каротажную лебедку при измерениях.
С целью повышения качества получаемой информации предлагается ввести в состав скважинного прибора акустического каротажа устройство магнитной записи-воспроизведсния с вращающейся головкой записи, задачей которого является преобразование объема акустического сигнала и согласование его характеристик с характеристиками канала связи: сжатие спектра сигнала и перевод его в область низких частот, пропускаемых каротажным кабелем без заметных, искажений. Для этого необходимо синхронизировать работу скважинных излучателей от устройства магнитной записи-воспроизведения.
На фиг. 1 изооражен общин вид прибора; на фиг. 2 — .принципиальная схема одного из возможных вариантов его выполнения; на фиг. 3 — схематические графики сигналов, поступающих от приемников акустического сиг234295
1 нос
1 гоо
1 —,.в т нала и передаваемых по кабелю на ?поверхностьь.
Скважинный прибор 1 акустического каротажа, спускаемый B буровую скважину на каротаж ном кабеле 2, имеет импульсный излучатель 3 упругих колебаний (для простоты рассматриваем слсучай двухэлементного зонда) и приемник 4 упругих колебаний, Кабель
2 огибает установленный у устья скважины блок-баланс 5 и наматывается на барабан 6 каротажной лебедки, С коллектора 7 лебедки приходящие из скважины аигналы поступают к регистратору 8 волновой каргины. Последний мо?кет,представлять собой устройство для промежуточной магнитной за пиен полного акустического сигнала в аналоговой или, после кодирования, цифровой форме, высокочастотный шлейфовый осциллограф или фотокамеру для съемки волновых картин с экрана электроннолучевой трубки.
Преобразователь акустического сигнала соДЕР?КИТ ЗаМКНУТОЕ КОЛЬЦО МаГНИТНОГО НОСНТЕЕля 9, механизм протяжки носителя, сОстОящиЙ из д вигателя 10, натяжного 11, прижимного
12 и ведущего 18 роликов и других общеизвестных элемс1пов, неподви?кные магнитные головки воспроизведения 14 и стирания 15.
Блок записи ультразвукового сигнала BK;Itoчает в себя барабан 16 вращающейся головки 17, приводной электродвигатель 18, токоподводящее устройство, состоящее из коллскторных колец 19 и щеток 20, и электронную схему 21 (усилитель записи с генератором подмагничивания). Блок синхронизац|ии в данном варианте состоит из источника света 22, фотоэлемента 28, оптического обтюратора (диска с отверстием, насаженного на один вал с барабаном 16 вращающейся головкм 17) 24 и электронной схемы синхронизации 25. В состав преобразователя входят также генерагор стирания 26 и усилитель воспроизведения 27.
Работает устройство следующим образом.
Кольцо .магHHTiHOI носителя 9 протягива Tся механизмом пр отя?кки с постоянной скоростью мимо барабана 16 вращающейся головки записи 17 и неподвижных головок воспроизведения 14 и стира11ия 15. Барабан 16 вращается с постоянной скоростью электродвигателем 18. Смонтированная на барабане 16 головка записи 17, в которую через токоподводящсе устройство 19, 20 от приемн ика 4 tt электропную схему 21 подается ток записываемого сигнала и высокочастотного подматничивания,,периодически .входит в контакт с носителем 9. Ме?кду диаметром D барабана 16 и длиной l участка носителя, находящегося в контакте с барабаном, выполняется соотношение: где т — время, отведенное на запись полезного сигнала (волновой картины);
Т вЂ” период оборота барабана 16.
10 5
Зо
Между скорость10 движения магнитного носителя Р„„и окружной скоростью вращения головки V,„o,,выполняется соотношение:
Тогда при условии надлежащей синхронизации работы излучателя íà магнитном носителе плотно одна за другой записываются волновыс картины, а проме?кутки между ними ,1литсльностью T — T, в течение которых головка записи 17 не находится в ко,1такте с носителем 9, исключаются. Записанные таким образом сигнала считываются затем неподв и?Иной головкой воспроизведения 14, усиливаются усилителем 27 ипередаются.,по каротажн Jму кабелю 2 на,поверхность. При этом, так как относительная скорость головки-носителя понижается .по сравнению с записью в 10 раз, во столько ?Kc раз сигналы растягиваются во времени, а их спектр с?кимается и перемещаcto» ь область низких частот.
Низкочастотный сигнал передается по каротажному кабелю практически без искажений.
0пнсанный выше процесс .преобразования и передачи сигналов поясняется фиг. 3.
Головка стирания 15,,питающаяся от генератора стирания 26 током ультразвуковой частоты, непрерывно подготавливает носитель 9 к записи сигналов.
Необходимым условием преобразования аК, СТ11с1ЕСКОГÎ СИГНаЛа ЯВЛЯЕТСЯ СИНХРОННая р;!Oота излучателя скважинного .прибора l преобразователя. Синхронизация работы преобразователя сигнала и скважинного излучателя I!pHBOIIIT к сложному техническому решс 1Н1о. Значительно проще синхронизировать работу излучателя скьа?кинного прибора и
-1 рсобразователя. Эта синхронизация может быть осуществлена различными способами.
Б варианте, показанном на 11?иг. 2, синхронизация осуществляется фотооптическим путем. Фотоэлемент 23 в момент входа вращаюшейся головки 17 в контакт с носителем через обтюратор 24 освещается от источника света
22 н через электронную схему 25 посылает импульсы на включение ультразвукового излучателя 8.
Предмет изобретения
Скважинный прибор акустического каротажа, опускаемый в скважину на карота?кном кабеле, содержащий импульсные ультразвуковые излучатели и,приемники, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемой информации, в него введен преобразователь спектра сигнала, выполненный в виде устройства магнитной записи-воспроизведения с вращающейся магнитной головкой, управляющей работой излучателя, осуществляющий преобразование объема сигнала и согласоваk;kte его характеристик с характеристиками канала связи, 234295
4 юлудэс м Возбумчдению
vuryvumertn
Обул ос w Возбуди @ение июумиимЮ
ФЬг. 3
Составитель Э. А. Терехова
Рсдь лор Б. Б. Федотов Техред А. A. Камышникова Корректор С. М. Сигал
Заказ 672,12 Тираж 465 Подписное
Ц11ИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр. пр, Серова, д. 4
Типография, пр, Сапунова, 2