Скважинный гидролокатор
Иллюстрации
Реферат
ь Ц
Союз Советских
Социалистических, м
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
g®
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 09.1Х.1969 (№ 1362578/26-25) МПК Е 2lb 47/ОО (.т 01ч 1/13 присоединением заявки . ю
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Приоритет—
Опубликовано 19,Х.1971. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 4Л .1972
УДК 550.834:622. . 247 (088.8) Авторы изобретения
В. П. Новиков, Г. А. Тизяев и С. И. Широченский
Специальное конструкторское бюро «Газприборавтома
Заявитель
СКВАЖИННЫЙ ГИДРОДОКАТОР
Изобретение относится к устройствам для акустического исследования подземных хранилищ нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов, создаваемых путем размыва в пластах каменной соли через буровые скважины.
В известных устройствах аналогичного назначения, работающих по принципу импульсного зондирования стенок хранилищ ультразвуком, излучение и прием отраженных от стенок хранилища сигналов осуществляется вращающимся электроакустическим преобразователем, находящимся в скважинном снаряде. Регистрация отраженных сигналов производится путем фотографирования с экрана электронно-лучевой трубки (индикатора кругового обзора), находящейся в наземной части аппаратуры. Вследствие того, что скорость распространения ультразвуковых колебаний на разных горизонтах в подземных камерах, заполненных рассолом или нефтепродуктами, непостоянна, для точного измерения сечения камеры перед съемкой сечения хранилища необходимо измерить скорость распространения колебаний (режим «калибровка»).
Так как непосредственное измерение скорости распространения ультразвуковых колебаний в камере затруднено, измеряют время пробега колебаний на фиксированном (калибровочном) расстоянии. По положению отметки от калибратора относительно колец временной масштабной сетки рассчитывают ск рость и вводят поправку в полученные сеч пня хранилища.
Эта операция трудоемка, поэтому стремя ся определить сечение хранилища с учето скорости распространения ультразвука в пр цессе съемки. Для этого в канале развертк дальности электроннолучевой трубки обесп чнвают регулирование длительности развер и ки генератора пилообразного напряжения каждом из диапазонов. Например, в извес ном скважинном гидролокаторе (см. авт. с № 172507), масштабные кольца создают п тем подсвечиванпя масштабных меток врем
15 ни на специальной развертке, запускаемой каждом цикле измерения после окончания о новной развертки дальности. Коррекция дл| тельности разверток обзорных диапазонов счет изменения скорости распространения ос
20 ществляется изменением сопротивления вр мязадающей цепочки генератора пилообра ного напряжения на калибровочном диапаз не. Таким образом меняется наклон пилоо разного напряжения развертки, и отметка
25 калибратора перемещается относительно н подвижных масштабных колец. Вследств того, что сопротивление времязадающей ц почки калибровочного диапазона включе последовательно с сопротивлениями времяз
ЗО дающих цепочек обзорных диапазонов ген
31П82 ратора пилообразного напряжения, при совмещении отметки от калибратора с расчетным кольцом масштабной сетки вводится коррекция по длительности на обзорных диапазонах.
Однако при таком измерении появляется погрешность, возникающая из-за наличия двух разверток, развертки дальности и развертки масштабных меток, нелинейность которых трудно учесть. Корректировка длительности развертки за счет изменения сопротивления времязадающей цепочки на калибровочном диапазоне вносит погрешность на обзорных диапазонах тем большую, чем больше измеряемый диапазон по сравнению с калибровочным.
Цель изобретения — повысить точность измерения путем исключения ошибок, вносимых нелинейностью развертки при калибровочных измерениях, и сохранения тем самым точности отсчета временного интервала, полученной на калибровочном диапазоне, на обзорных диапазонах.
Цель достигается благодаря тому, что в предложенном гидролокаторе блок развертки ,дальности снабжен генератором ударного возбуждения с регулируемым контуром настройки частоты возбуждения; делителем частоты на двух счетных устройствах, обеспечивающих формирование масштабных меток и диапазон длительности развертки, и статическим триггером. Вход генератора ударного возбуждения соединен с усилителем импульсов синхронизации, а выход через делитель частоты — с триггером, выходной сигнал которого управляет длительностью развертки генератора пилообразного напряжения, делитель напряжения времязадающей цепочки которого механически соединен с контуром настройки частоты генератора ударного возбуждения.
На фиг. 1 дана блок-схема скважинного гидролокатора; на фиг. 2 — блок-схема блока развертки дальности, формирующего длительность развертки и масштабные метки.
Скважинный гидролокатор состоит из наземного устройства и скважинного снаряда, связанных каротажным кабелем.
Скважинный снаряд содержит задающий генератор 1, синхронизирующий работу наземной и скважинной аппаратуры, генератор
2 ультразвуковых частот, схему переключения
8 излучателей, обзорный электроакустический преобразователь 4, двигатель 5 вращения обзорного электроакустического преобразователя, калибровочный электроакустический преобразователь б, датчик сигнала азимута 7, усилитель 8, фильтры 9.
Наземная аппаратура содержит блок селекции 10 для разделения сигналов, усилитель 11 синхроимпульсов с детектированием, блок развертки дальности 12, усилитель И сигнала азимута, усилитель 14 импульсов дальности, двигатель 15 вращения отклоняющей катушки. Блок развертки дальности 12 содержит высокостабильный генератор 1б ударного возбуждения, двухразрядну|о двои | но-десятичную декаду-счетчик 17, переключатель 18, двоичный счетчик 19 с изменяемым коэффициентом деления, двоично-десятичную декаду-счетчик 20, статический триггер 21, генератор пилообразного напряжения 22. Регистрация сигнала осуществляется с помощью индикатора кругового обзора на электроннолучевой трубке 28.
В исходном состоянии генератор 1б заперт, счетчики 17, 19, 20 сброшены на нуль, триггер 21 находится в одном из устойчивых состояний, при котором генератор пилообразного напряжения 22 закрыт.
В режиме «обзор» устройство работает следующим образом.
Задающий генератор 1 выдает импульс синхронизации в наземную аппаратуру и запускает генератор 2 ультразвуковых частот.
2О Импульсы от генератора 2 поступают на обзорный электроакустический преобразователь 4, вращаемый двигателем 5. Зондирук>щие импульсы, излученные преобразователем
4, отражаются от стенок хранилища, возвращаются обратно на преобразователь 4, усиливаются усилителем 8 и через фильтр 9 передаются в наземную аппаратуру.
В момент прохождения излучателем направления «север» датчик сигнала азимута зо 7 выдает импульс, который передается в наземную аппаратуру. Пройдя по кабелю, импульсы поступают в блок селекции 10 и далее на входы усилителей: импульс синхронизации усиливается усилителем 11 и запуска35 ет блок развертки дальности 12, импульс дальности после усиления усилителем 14 высвечивается на экране электроннолучевой трубки 28, сигнал азимута усиливается усилителем И и дает засветку радиуса на труб40 ке 28, соответствующую направлению «север». Круговой обзор на электроннолучевой трубке обеспечивает двигатель 15.
В режиме «калибровка» схема переключения 8 подключает к выходу генератора 2
45 электроакустический преобразователь 6, и отраженный сигнал поступает от калибратора. В остальном схема работает так же, как в режиме «обзор».
Работа блока развертки дальности 12 на50 чинается с приходом импульса синхронизации, который запускает генератор 16, выдающий импульсы счета, взводит триггер 21, формирующий длительность прямого хода развертки генератора пилообразного напря55 жения 22.
В режиме «обзор» импульсы генератора 1б поступают на включенные последовательно счетчик 17, переключатель 18, двоичный счетчик 19 и счетчик 20. Временной интервал, формируемый триггером 21, определяется от момента взвода триггера импульсом синхронизации до возвращения его в исходное состояние импульсом с выхода счетчика 20 и зависит от частоты генератора 1б и общего коэффициента деления, равного произведению
317782 коэффициентов деления счетчиков 17, 19, 20.
Импульсы с выхода счетчика 19 используются как масштабные метки.
При использовании счетчика 20 на временном интервале развертки дальности всег- 5 да будет десять масштабных колец независимо от диапазона, устанавливаемого за счет изменения коэффициента деления двоичного счетчика 19 или частоты генератора 1б. Корректировка длительности развертки произво- 1п дится путем изменения частоты генератора
Хб за счет изменения емкости в его контуре.
Для сохранения неизменным длины радиуса развертки при регулировке длительности развертки ручка настройки частоты генератора ы
1б механически связана с делителем, выдающим напряжение на времязадающую цепочку генератора пилообразного напряжения 22 таким образом, что при увеличении частоты величина зарядного напряжения уменьшается, 20 а радиус развертки на индикаторе кругового обзора сохраняется постоянным. По окончании цикла измерения импульс с выхода счетчика 20 возвращает триггер 21 в исходное состояние, останавливает генератор 1б и сбра- 25 сывает на нуль счетчики 17, 19, 20.
В режиме «калибровка» переключатель 18 отключает счетчик 17 и устанавливает максимальный коэффициент деления двоичного счетчика 19. За счет этого уменьшается коэффи- ЗО циент деления в сто раз, например максимальный диапазон 160 л в режиме «калибровка» становится диапазоном 1,6 м. Устанавливая необходимую длительность развертки в этом диапазоне, а затем работая в режиме «обзор», точность определения с орости стабилизируют за счет использован я точного делителя, образованного счетчиь1амн 17.
Предмет изобретения
1. Скважинный гидролокатор, содержащ и скважинный снаряд с калибровочным устр йством, опускаемый на каротажном кабеле, и наземную регистрирующую аппаратуру, одержащую усилители импульсов, блок р звертки дальности, выполненный на генерато е пилообразного напряжения, и индикатор обзора на электроннолучевой трубке, отлича щийся тем, что, с целью повышения точнос и измерения при определении конфигурац и подземных камер, блок развертки дальнос и снабжен генератором ударного возбужден я с регулируемым контуром настройки часто ы возбуждения, делителем частоты на двух счетных устройствах и статическим триггером.
2. Гидролокатор по п. 1, отличающий тем, что вход генератора ударного возбужд ния соединен с усилителем импульсов синхр низации, а выход через делитель частоты с триггером делитель напряжения врем задающей цепочки которого механически с единен с контуром настройки частоты генер топа ударного возбуждения.
317782 (/артура
I
1
1
1
i
1
1
II
i
3
1
Стаж инный снаряд
4 /
l
I ( (1 (Фаг 2
Составитель Э. Терехова
Техред Т. Китаева
Редактор Т. Орловская
Корректор T. Ускова
Заказ 505/1950 Изд. № 1370 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»