Юесоюзная

Юесоюзная

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 3799ОО

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

M. Кл. G Olv 1/40

Заявлено 18 Ч.1971 (¹ 1659003/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.!Ч.1973. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 23Х11,1973

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.834(088.8) ВСЕСОЮЗНАЯ

ВТЕЯТИО-ТЕХЯГ! .:.",Я

Б.1ю,1ч; .;.;

Авторы изобретения

P С. Челокьян, М. В. Цалюк и Л. М. Гольдштейн

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборост

Заявитель

СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

:AT= vh K(1 мин

1 т иакс l

Изобретение относится к области геофизических исследований буровых скважин методом акустического каротажа с применением трех- или многоэлементного акустического зонда.

При акустическом каротаже скважин по известным способам большое значение придают точному определению интервального времени распространения упругих колебаний. При этом стремятся свести к минимуму или исключить полностью погрешности, вызванные ошибками в фиксации момента прихода упругих колебаний к приемнику (приемникам) зонда.

Одним из способов повышения точности является фиксация момента прихода колебаний к приемнику (приемникам) по моменту изменения знака, зарегистрированному вступлением (при переходе его через нулевую линию).

Такой способ, однако, не исключает вероятности появления погрешности, обусловленной явлением «перескока через цикл», связанным с повышенным затуханием упругих колебаний в исследуемой среде и конечной чувствительностью приемного тракта.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность и достоверность измерений. Он основан на том, что при заданной скорости каротажа v„-, выбранной частоте F посылок в исследуемую среду импульсов упругих колебаний и граничных значениях пластовых скоростей распространения упругих колебаний, омпп, оыакс> MBKcHMBJlbHO Возможное изменение ЬЛТ интервального времени

5 распространения на измерительной базе AT между двумя соседними посылками определяется зависимостью и в диапазоне частот упругих колебаний, используемых в акустическом каротаже, является величиной, меньшей периода этих колебаний.

15 Иными словами, существует некоторый, вполне определенный доверительный интервал

+-БАЛТ возможного изменения от цикла к циклу интервального времени AT, т. е. в двух соседних,циклах изменение времени AT, вызван20 ое изменением скоростных характеристик пластов, не может превышать -ЬХТ, оставаясь при этом величиной, меньшей длительности периода упругих колебаний.

Изменение регистрируемого времени рас25 пространения упругих колебаний, вызванное явлением «перескока через цикл» (работой на неидентичных вступлениях), равно целому

1 числу К периодов — принятого сигнала, т. е. .Гс

30 зарегистрированное в этом случае пнтерваль379900 (2) (3) (4) AT„„„= ЛТ, k М.

3 ное время распространения упругих колебаний AT больше истинного времени распространения ЛТ, „ на целое число периодов, AT = ЛТ„„+ —.

В общем случае при наличии «перескока через цикл» и одновременного изменения времени распространения упругих колебаний, обусловленного изменением ско".îñòíûõ характеристик пластов, зафиксированное в данном цикле измерений интервальное время выражается зависимостью

t(ЛТ„= ЛT, -6 7 + —, f где Л҄— временной интервал, сформированный в данном, и-м цикле, подлежащий измерению и регистрации;

ЛТ„, — временной .интервал, измеренный и зарегистрированный в.. предыдущем, (n — 1) -м цикле.

1.,:

Сущность способа состоит в том, что путем сравнения времени распространения упругих колебаний, зафиксированного в п-м цикле, с временем, измеренным и зарегистрированным в предыдущем, (n — 1)-м цикле, определяют наличие «перескока». Если в результате сравнения окажется, что время и-го цикла отличается от времени (п — 1) -го более, чем на !

-ЬЛТ, т. е. моменты прихода упругих колебаний к двум приемникам (либо от двух излучателей) определяются не по идентичным вступлениям, то, вычитая из результата сравнения время, кратное целому числу периодов, находят приращение Л1, на величину которого время и-го цикла отличается от времени, измеренного (n — 1)-м цикле.

Это приращение находится внутри доверительного интервала, т. е. оЛТ(М(бЛТ, и определяет фактическое изменение интервального времени между двумя циклами измерений.

Затем определяют истинное время и-го цикла

Учитывая формулы (2), (3) и (4), алгоритм определения истинного времени распространения импульсов упругих колебаний в каждом и-м цикле измерений представляют в виде

AT„„„= AT, k Л҄— ЛТ„! —, (б)

К

Предлагаемый способ акустического каротака позволяет существенно повысить эффективность геофизических исследований буровых скважин, обеспечивая высокую точность измерения скорости распространения упругих колебаний в пластах, пересеченных сква>киной, даже в средах с большим затуханием.

З0

Я5

4

На чертеже представлена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предлаraåìûI! способ акустического карота>ка.

Скваж!!!!вы!! Прибор l, сОдсржа!ци!! два излучателя 2, 8 упругих колебаний с блоком 4 запуска, приемник 5 и блок б усилителя соединен с наземной измерительной панелью карота>иным кабелем 7. Панель содержит блок 8 синхронизации, блок 9 формирования временных интервалов, блок 10 цифровой обработки и преобразователь 11 код — аналог.

Выход прсобразоьагсля водил!очеп к регистру

12 карота>кной станции.

Блок 10 цифровой обработки содер>кит высокостабильные генераторы 13, 14 счетных импульсов, двоичный счетчик 15, регистр 1б памяти, компаратор 17, реверсивный счетчик 18, сумматор 19, ключевые устройства 20. Необходимая логика работы блока обеспечивается устройством 21 управления.

Интервальное время распространения упругих колебаний измеряют следующим образом.

В каждом цикле измерений излучатели генерируют в окружающую скважинный прибор среду импульсы упругих колебаний, которые после прохождения по породе воспринимаются приемником. Электрические колебания с выхода последнего, пройдя через усилитель, поступают по каротажному кабелю в наземную измерительную панель. В блоке формирования временных интервалов формируются прямоугольные импульсы, длительность ЛТ которых соответствует времени распространения упругих колебаний на измерительной базе между излучателями. Блок синхронизации обеспечивает работу блока формирования и определяет частоту посылок импульсов упругих колебаний в породу управляя работой блока запуска скважинного прибора.

Выходные импульсы блока формирования воздействуют на высокостабильный генератор счетчик импульсов, и измерение длительности временного интервала ЛТ„сводится к подсчету количества счетных импульсов, заполняющих этот интервал. Эта операция производится с помощью счетчика. В компараторе осуществляется сравнение числа импульсов, соответствующего интервалу ЛТ„, с числом, отражающим длительность импульса AT в предыдущем цикле измерений и хранящимся в регистре памяти. Если результат сравнения лежит в диапазоне +-ЬЛТ, что устанавливается с помощью устройства управления, то последнее воздействует на ключ и обеспечивает перенос числа, записанного в счетчике, в преобразователь код — аналог, с выхода которого аналоговая величина (ток или напряжение), пропорциональная по величине длительности ЛТ„, поступает на вход регистратора каротажной станции. В том случае, когда результат сравнения чисел, соответствующих интервалам AT„, ATÄ !, выходит из границ доверительного интервала, в реверсивном счетчике осуществляется последовательное вычитание из результата сравнения количест379900 ва -: и . ли:в нарабатываемых генератором, соответ,.:: „ . ь пего целому числу периодов принятого с. йа,, l. В,лчитание производится до тех пор, пока остаток не входит в диапазон

+-ос;Т.

Результат в. читания, представляющий собой в цифровой форме истинное приращение

Л1, склалывается в сумматоре с числом, хранящимся в регистре памяти, которое соответствует интервальному времени распространения упругих колебаний ХТ ь зарегистрированному в (и — 1)-м цикле измерений. Таким образом, в сумматоре оказывается записанным число, отображающее временной интерDQ;t Т„-, -.Ь, т. е. истинное ицтервальное время распространения упругих колебаний и-го цикла изме,;енпй. Через ключ это число переносится в преобразователь код — аналог и затем поступает на вход регистратора.

В конце каждого цикла с помощью устройства управления осуществляется сброс в регистре памяти, после чего в нем записывается число, соответствующее временному интерваhT»«>,, регистрируемому в данном цикле измерений. В следующем (n+1)-м цикле измерений описанный выше процесс повторяется, и компаратор сравнивает числа, соответствующие временным интервалам AT„„< и ЬТ„„С7.

5 Предмет изобретения

Способ акустического каротажа, заключающийся в измерении скорости распространения упругих колебаний на фиксированной ба10 3 le LiK Jу B) >I 5I 0QH 0 II,le}II1 bI %118 3 L . Tp 0 3 . стическими преобразователями акустического зонда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в пластах с повышенным затуханием упругих колебаний, в

15 каждом и-м цикле измерений сравнивают зафиксированное время распространения упругих колебаний с временем, зарегистрированным в (п — 1)-м цикле, и регистрируют алгебраическую сумму времени, измеренного в

20 (и — 1) -м цикле измерении, и приращения, лежащего внутри доверительного интервала, которое определяют как остаток от вычитания из результата сравнения времен и-го н (n — 1)-го циклов времени, кратного целому

25 числу периодов упругих колебаний.