Устройство для акустического каротажа скважин

Устройство для акустического каротажа скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

333 Звал l

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И А670РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Советскил

Социалистическив

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. б 01ч 1/13

Заявлено 06. IX.1968 (№ 1267961/26-25) с присоединением заявки Ы йовтите) по делов еео0ретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 07.111.1972. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 21.IV.1972

УДК 834.622.241 (088.8) Авторы изобретения

П. Д. Резник, С. М. Королев, П. А. Зельцман, М. В. Цалюк, В. И. Пасник, В. Д. Шкляревский и Д. В. Белоконь

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостр

Заявитель

Бт 1БЛ 4С П=ЯА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится к устройствам для акустического каротажа, применяемым при геофизических исследованиях нефтяных и газовых скважин, Известно устройство для акустического каротажа скважин, состоящее из скважинного блока, содержащего многоэлементный зонд, схему возбуждения излучателей, усилитель сигналов приемника, и наземного блока, содержащего схему синхронизации и схему измерения временных и амплитудных параметров, включающую в себя источники управляющих импульсов и измерителыные пиковые детекторы.

В схему таких устройств входят селекторы, которые усложняют аппаратуру и повышают погрешность измерений, обусловленную влиянием дестабилизирующих факторов, например температурных, на элементы селекторов.

Цель изобретения — повышение точности измерения параметров, связа|нных с затуханием сигналов.

Это достигается выполнением измерительного пикового детектора по схеме с двумя входами, связанными с источниками управляющих импульсов. Применение пикового детектора с двумя входами дает возможность отказаться от использования в аппаратуре селектора.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2, а изображен электрический сигнал в виде волновой картинки, показаны интерва1ь) измерений и эпюры импульсов некоторых элементов схемы; на фиг. 2, б показан пиковый детектор.

Устройство для акустического каротажа скважин состоит из скважин ного и наземного блоков (фиг. 1). На противоположных концах

)o скважинного блока находятся электроакустическпе преобразователи — излучатель 1 и приемник 2. Излучатель подключен к схеме 8 возбуждения, Нагрузкой приемника является усилитель 4. Формирующее устройство 5, pacö положенное в наземном блоке, через делитель б частоты связано с генератором 7 пусковых импульсов. Делитель б частоты соединен с одним из входов измерительного триггера 8 и со входом фиксатора 9 волны по ко20 лонне. Второй вход измерительного триггера 8 соединен с пороговым устройством 10, а выход — с интегратором 11.

Фиксатор 9 волны по колонне соединен с источником 12 управляющего напряжения Аь

2; а последний связан с одним из входов пикового детектора 13. Вход источника 14 управляющего напряжения соединен с одним из входов пикового детектора 15, а выход источника 14 — с одним из входов детектора 15.

3о Вторые входы детекторов 18 и 15 соединены с

3 выходом мощного усилителя 16, ко входу которого подключен предварительный усилитель 17.

Усилитель 17 через каротажный кабель 18 связан с усилителем 4 скважинного блока, и генератор 7 пусковых импульсов через каротажный кабель — со схемой 8 возбуждения.

Схема 8 возбуждения периодически возбуждает излучатель 1, который после каждого возбуждения генерирует серию упругих колебаний. Упругие колебания, пройдя через окружа1ощую среду — обсадну.ю колонну, породу, буровой раствор, — достигают приемника 2, где преобразовываются в электрические колебания. Полученный от приемника 2 слабый электрический сиги ал, имеющи и вид пакета высокочастотных колебаний переменной амплитуды, усиливается усилителем 4 и по каротажному кабелю 18 подается на вход наземного блока.

Формирование синхроимпульсов для запуска схемы возбуждения 8 и синхронизац1ш узлов наземного блока осуществляется от питающей сети с помощью формирующего устройсгва 6 (триггер Шмитта), делителя 6 частоты и генератора 7 пусковых импульсов.

Так как в общем случае скорости упругих волн в колонне н в породе различны, то в высокочастотном сипнале на входе наземного блока (фиг. 2, а) можно различить волну по колонне и волну по породе (эти волны разделены по времени). Оценка качества цементиP ования производится по трем параметрам

А А и Т получаемым при автоматическом !

) 2 2 анализе сигнала, поступающего от скважинного блока к наземному блоку (T -время прохождения акустической волны от излучателя к приемнику по породе; Л2 и А! — пар р аметры затухания, соответственно амплитуде акустической волны, прошедшей от из. уизлучателя к приемнику по породе и амп.штуде акустической волны, прошедшей от излучателя к приемнику по обсадной ко 1051?IP).

Параметр Т2 соответствует отрезку времени от момента посылки синхроимпульса 19 до момента прихода волны по породе. Момент прихода волны по породе фиксируется с помощью порогового устройства !О, которое срабатывает прп достижении сигналом порога срабатывания 20. Импульс 21 порогового устройства опрокидывает измерительный триггер 8, с выхода которого снимается импульс 22 длительностью Т2. С помощью интегратора 11 импульс измерительного триггера 8 преобразовывается в ток, средняя величина которого пропорциональна длительности импульса. Полученный ток поступает на фоторегистратор (на чертеже не указан) для регистрации в качестве параметра Ò2.

Параметр А2 соответствует максимальной амплитуде сигнала в пределах интервала Т02> начиная от момента фиксации волны по породе пороговым устройством.

Параметр А1 соответствует максимальной амплитуде сигнала в пределах интервала То„

331351

Устройство для акусти !еского каротажа скважин, сОстоящее l!3 сква:кинного О 10h3, содержащего многоэлементнь1й зонд, схему возбуждения излучателей, усилитель сигналов приемника, и наземного блока, содержащего схему синхронизац5ии и схему измерения временных и амплитудных параметров, включающую в себя источники управляющих им60

65!

-Ь

55!! ачill1351 От Ъ10 ICHTB прихода Во !!!bi ПО !Олонне, который отмечается с помощью фиксатора 9 волны по колонне по первому встуи;Ie«II!0 этой волны.

В ка1естве фиксатора 9 используют фаитастрон, задний фронт импульса 28 которого при работе на скважине устанавливается по первому вступлению волны по колонне. Интервалы Т,! и ТО2 устанавливаются равными

120 мк)сек и включают в себя несколько первых вступлений продольной волны соответственно по колонне и по породе. Последующие вступления искажены наложением на них волн другого типа (например, поперечными волнами) и объектами измерения не являIОТСЯ.

Установка интервалов То! и То2 осуществляется источниками 12 и 14 управляющего напряжения соответственно. В качестве источников управляющего напряжения используют ждущие мультивибраторы, с выходов которы . снимаются положительные импульсы 24 и 26.

Источник 12 запускается задним фронтом импульса 28. Источник 14 управляющего напряжения запускается задним фронтом импульса 22. Импульсы источников управляющего напряжения поступают иа вход 26 соответствующего пикового детектора 18 и 16 (фпг. 2, б). На входы 27 пиковых детекторов поступает полный сигнал сква5кинного блока фиг. 2, а) после усиления его в наземном блоке предварительным усилителем 17, и мощным усилителем 16.

В качестве нелинейного детектора используют лампу-пентод 28. В исходном состоян1ш лампа заперта по направляющей сетке. Этот режим соответствует разрыву цепи нелинейного элс:,1ента и детектирования быть не может. При поступлении на вход 26 положительного импульса от источника управляющего напряжения лампа 28 отпирается и по цепи анод-катод осуществляется диодное детектирование. Продетектированный сигнал в BIIде постоянного напряжения (тока), пропорционального максимальной амплитуде в интервале времени То! и (ТО2), снимается с 1!агрузки детектора — резисторы 29 и 80 — и подается Ila фоторегистратор для регистрации в качестве параметра А! и(А2).

Таким образом, с помощью примененных пиковых детекторов, выполненных по схеме с двумя входами, осуществлено избирательное детектирование в требуемых временных интервалах.

Предмет изобретения

331351

6 пульсов и измерительные пиковые детекторы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров, сьязаннык с затуханием сигналов, измерительные пиковые детекторы выполнены IIO салеме с двумя вкодами, связанными с источниками управляющик имп IvbcoB.

331351

Составитель Ю. Дадерко

Техред Л. Богданова

Корректор Н. Шевченко

Редактор Т. Рыбалова

Загорская типография

Заказ 1553 Изд. ¹ 308 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5