Устройство акустического каротажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ 361277

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссиа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 081Х,1969 (K 1359709/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

М. Кл. Е 21Ь 47/00

G 0lv 1/40

Комитет ло делам иаобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

Опубликовано 07.XII.1972. Бюллетень ¹ 1 за 1973 УДК 550.834(088.8) 622.241 (088.8) Дата опубликования описания 1.11.1973

Авторы изобретения

Ю. А. Гуторов и А. Ф. Косолапов

Волго-Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки

Заявитель

УСТРОЙСТВО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕЩИН В СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к области промысловой и разведочной геофизики и может быть использовано для акустического исследования скважин с целью выделения трещинных коллекторов.

Известно устройство для обнаружения трещин в стволе, осуществляющее наблюдение и фиксирование дифракции акустических волн на неоднородности, которую представляет собой трещина. В результате дифракции возникает сложная интерференция волн, которая искажает форму, изменяет амплитуду и частоту принимаемого сигнала. Это аномальные изменения формы и частоты сигнала свидетельствуют о наличии трещин в стволе скважины.

Устройство, предназначенное для обнаружения трещин, настраивается на регистрацию аномалий амплитуды или частоты сигнала.

Такое устройство содержит на входе усилитель сигналов, подключенный к его выходу селектор, каскады для измерения частоты сигнала (преобразующие изменения частоты сигнала в изменение постоянной составляющей), и регистратор с диаграммной лентой.

Записанная диаграмма представляет собой непрерывную кривую, величина отклонения которой пропорциональна частоте принятого сигнала. Поскольку известные устройства фиксируют абсолютные значения частоты принятого сигнала, на подобной диаграмме трудно выделить аномальные отклонения, вызванные только трещинами, из аномалий, обусловленных изменением литологического состава пород, пересекаемых скважиной.

Для однозначного выделения местоположения трещины приходится применять другие виды каротажа, что увеличивает стоимость геофизических работ. Таким образом, извест10 ные устройства не позволяют уверенно выделять трещины.

Предлагаемое устройство позволяет автоматически и однозначно выделять трещины в стволе скважины благодаря тому, что к выхо15 ду каналов измерения частоты подключено сравнивающее устройство, соединенное через фазовый селектор и линию задержки со схемой совпадений.

На чертеже приведена блок-схема предла20 гаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1, излучатель 2, глубинный прибор 8, приемник 4 первого канала, приемник 5 второго канала, усилитель 6 первого канала, временной селектор

7 первого канала, измеритель частоты 8 первого канала, сравнивающее устройство 9, фазовый селектор 10, усилитель 11 второго канала, временной селектор 12 второго канала, измеритель частоты И второго канала, - 0 мультивибратор 14 положения стробирующе361277

65 го импульса, мультивибратор 15 ширины стробирую щего импульса, линию задержки

1б, cvevry совпадений 17, регистратор 18.

Предлагаемое устройство состоит из глубинного прибора и наземного устройства.

Глубинный прибор 8 имеет два приемника

5 и 4, разнесенных <а равные расстояния по обе стороны излучате.пя 2.

Наземное устройство состоит из двух идентичных каналов измерения частоты, каждый из которых содержит усилитель, селектор и измеритель частоты. Оба канала подключены к сравнивающему устройству 9, выход которого соединен с фазовым селектором

10. Кроме того, наземное устройство содержит генератор синхронизирующих импульсов

1, мультивибраторы 14, 15, линию задержки

1б, схему совпадения 17 и регистратор 18.

Генератор синхроимпульсов 1 управляет схемой возбуждения излучателя 2, генерирующей ультразвуковые импульсы, распространяющиеся через буровой раствор и породу в противоположные стороны. Ультразвуковые импульсы достигают приемников 4 и 5, которые преобразуют их в электрические колебания, передаваемые на поверхность к усилителям б, 11. Усиленные колебания поступают одновременно на селекторные каскады (с усилителя б на селектор 7, с усилителя 11 — на селектор 12). Селекторные каскады открываются стробирующим импульсом, время формирования и длительность которого определяются мультивибраторами 14 и 15, срабатывающими от генератора синхроимпульсов

1. Мультивибратор 14 определяет момент отпирания селекторов, а мультивибратор 15— продолжительность их открытого состояния, что позволяет пропускать к измерителям частоты 8 и 18 интересующий вид колебаний.

С выхода измерителей частоты сигнал подается на сравнивающее устройство 9 (например, дифференциальный усилитель). Напряжение на выходе сравнивающего устройства 9 отлично от нуля только в том случае, если сигнал, поступивший на приемник 4, отличается по частоте от сигнала, поступающего на приемник 5. В случае равенства частоты сигналов, принимаемых обоими приемниками, напряжение на выходе сравнивающего устройства равно нулю.

С выхода сравнивающего устройства разнополярные сигналы поступают на фазовый селектор 10, разделяются по двум каналам, в цепь одного из которых включена .пиния задержки 1б.

Указанные сигналы поступают на схему совпадений 17, на выходе которой сигнал появляется только в случае совпадения во времени сигналов на ее входе. Сигнал с выхода схемы совпадений проходит на регистратор 18.

Положение трещины в скважине определяется следующим образом.

5 0

I5

Зо

45 ,0

Когда прибор находится над трещиной, то из-за однородности пласта частоты сигналов, поступающих на оба приемника, равны, и, следовательно, сигнал на выходе сравнивающего устройства 9 равен нулю.

При перемещении прибора трещина попадает сначала в пространство между приемником 4 и излучателем 2. Из-за явления интерференции частота сигнала, принятого приемником 4, станет меньше, а частота сигнала, принятого приемником 5, не изменится. B результате напряжение на выходе сравнивающего каскада 9 будет отличным от нуля.

При последующем перемещении прибора трещина попадает в пространство между приемником 5 и излучателем 2. В этом случае так же частоты сигналов, принятых приемниками, будут различаться: частота сигнала приемника 5 уменьшится, а частота сигнала приемника 4 не изменится. Сигнал на выходе сравнивающего устройства 9 будет отличным от нуля, но другой полярности.

Таким образом, при прохождении приоора мимо трещины ее присутствие регистрируется отклонением, точка перегиба которого соответствует местоположению трещины в скважине. Указанный сигнал трудно использовать для автоматического выделения положения трещины, так как он теряется на фоне разнополярных сигналов, характеризующих границы пластов, поэтому он пригоден только для визуального контроля. Чтобы автоматизировать процесс выделения трещин, полученный сигнал обрабатывают с помощью фазового селектора 10, линии задержки 16 и схемы совпадений 17, получая на записи однополярные отклонения, относящиеся только к трещинам.

Фазовый селектор 10 обеспечивает поканальное разделение сигналов, поступающих со сравнивающего устройства 9. Так как эти сигналы сдвинуты на некоторую величину

М, то, выбрав для линии задержки г„, = t, можно обеспечить их совпадение во времени.

Совпавшие во времени сигналы дадут на выходе схемы совпадений такой сигнал, который свидетельствует о наличии трещины в стволе скважины. Во всех остальных случаях на выходе схемы совпадения сигнал отсутствует. Сигнал на выходе схемы совпадений можно использовать для визуального контроля положения трещин в скважине и для автоматического контроля, так как он может управлять отметчиком глубин, затвором фотоаппарата и другими регистрирующими и сигнальными устройствами.

Предмет изобретения

Устройство акустического «„.àðîòàìà для обнаружения трещин в скважинах, содержащее глубинный зонд с излучателем и приемликами, наземный пульт, включающий каналы измерения частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности выделе361277

Составитель E. Вишняков

Техред Л, Богданова Корректор А. Степанова

Редактор Т, Орловская

Заказ 736/8 Изд. № 6 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» ния трещин в скважине, к выходу каналов измерения частоты подключено сравнивающее устройство, соединенное через фазовый селектор и линию задержки со схемой совпадений.