Способ измерения временных параметров сигнала при акустическом каротаже и устройство для его осуществления

Способ измерения временных параметров сигнала при акустическом каротаже и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (<>) ддцззз

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18.08.75 (21) 2168248/10 (51) М. Кл.е

Cj 04 F 10/00 с присоединением заявки №.Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.12.76 Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 25.03.77 (53) УДК 681.11 (088.8) (72) Авторы изобретения

Т. Д. Антоненко, И. Х Садыков и В. Ф. Панов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА

ПРИ АКУСТИЧЕСКОМ КАРОТАЖЕ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

1 2

Изобретение относится к геофизическим исследованиям, в частности к акустическому каротажу.

Известен способ и устройство для определения расстояния до объекта, основанный на измерении времени распространения сигнала от излучателя до объекта измерений (l).

В частности, известен способ измерения интервального времени, при котором измеряют разницу во времени прихода сигнала к 10 двум разнесенным на фиксированное расстояние приемникам. Известно также устройство для осушествления данного способа„ содержашее блок для выделения сигнала, управляюший блок, вычислитель, коммутатор, 15 выход которого связан с вычислителем,и скважинный прибор, подключенный на вход блока для выделения сигнала, причем управляющий блок подключен к соответствуюшим входам блока для выделения сигнала и ком-20 мутатора (21.

Однако эти известный способ и устройство не обеспечивают достаточную точность измерения в присутствии слабого принимаемого сигнала.

Белью изобретения является повышение точности измерения временных параметров иг нала.

Для этого сигнал, принятый каждым из приемников, сравнивают с этим же сигналом, сдвинутым на определенное время задержки, фиксируют первые моменты равенства амплитуд сравниваемых сигналов и определяют интервальное время по разнице зафиксированных моментов времени, причем время задержки сигнала должно быть меньше половины периода принятых сигналов.

Для реализации предложенного способа в устройство введены сравниватель, формирователь и сдвигаюший блок, причем сравниватель объединен с входом сдвигаюшего блока и подключен к выходу блока для выделения сигнала, выход через формирователь включен на вход коммутатора, а на второй вход подключен выход сдвигаюшего блока.

На фиг. 1 приведены эпюры напряжений, поясняюшие способ измерения; на фиг. 2структурная электрическая схема устройст ва.

538333

Здесь

- время прихода акустических волн от излучателя к ближнему 1первому ) приемнику, время прихода акустических волн

2 от излучателя к дальнейшему (второму ) приемнику, Т - время задержки сигнала, ц ц — акустические сигналы, принятые г соответственно первым и вторым щ приемниками, Ц U — акустические сигналы, задержаны зл ные на время Г, время между моментами излучения и равенства амплитуд, приня- ig тых сигналов с задержанными, принятыми соответственно пеу . вым и вторым приемниками, at=t -т, — интервальное время. ъ

Сущность способа заключается в следуктщем.

Уравнение первых полуволн сигналов, полученных первым и вторым приемниками, можно представить в виде

U„А ай си%, 25

0 = А Йт) шФ,у где A,A - амплитуды сигналов, cU - частота сигналов.

Уравнения сигналов, сдвинутых во времени на величину C, записываются следующими образом:

0, = А . в и ия И-<)>

U =A - s m cu (t-i), Найдем значение времени для точки пересечения первых сигналов 0„и U „

31

35 ()з А,ь1ми Ф =А юЫ и (4-Х), 1

tu f, = (2 9 + 4 ) 7С - Ш (6 — Т) . отсюда +

2со

Таким образом, при неизменной частоте сигналов (а и постоянном времени Г время

4о будет величиной постоянной.

Следовательно, если брать разность моментов равенства амплитуд волн, приходящих на приемник, и сдвинутых на величину Е, а не разность моментов первых вступлений, будет также получена величина интервального времени, т.е. (см. фиг. 1) о о1 2 ta) +to)

Эффект определения интервального времени заключается в ъ м, что момент одинаковых значений сравниваемых сигналов может быть онредепен с большей точностью, чем момент первого вступления.

Величина Х должна быть выбрана не более Т/2, так как в противном случае иэ-за неоднородности акустического сигнала по амплитуде для других полупериодов приведенные выше рассуждения становятся несправедливыми. Для того, чтобы момент равенства амплитуд сравниваемых сигналов приходился на крутой участок сигнала, нижний предеп

f следует выбрать не меньшим 1/4 Т.

Устроиство для записи временных параметров содержит скважинный прибор 1, блок

2 для выделения сигнала, связанные со сдвигающим блоком 3 и сравнивателем 4, второй вход которого подключен к блоку 3, а выход соединен с формирователем 5, который, в свою очередь, связан с коммутатором каналов 6, выходы которого подключены к вычислителю 7, а вход соединен с управляющим блоком 8, связанным с блоком 2 для выделения сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Из скважинного прибора в блок 2 поступает информационный сигнал, здесь он усиливается и селектируется, затем сигнал поступает на сравниватель 4 и сдвигающий блок 3. Задержка сигнала блоком 3 может быть выбрана из интервалаf/4Т» 1 )/27периода приходящего ультразвукового сигнала.

Результирующий сигнал со сравнивателя

4 поступает на формирователь 5, выделяющий момент одинаковых значений сравниваемых сигналов. Импульсы, соответствующие этим моментам, подаются на коммутатор каналов 6, на который одновременно подаются и управляющие импульсы, обеспечивающие синхронизацию с управляющим блоком 8.

Если на коммутатор 6 поступает синхроимпульс первого канала, то через коммутатор 6 и вычислитель 7 проходят импульсы, воспринимаемые первым приемником.

В момент прихода синхроимпульса второго канала коммутатор 6 переключается и в вычислитель 7 поступает информация второго канала.

В вычислителе 7 происходит вычисление и запн информации о временных парамет рах, Формула изобретения

1. Способ измерения временных параметров сигнала цри акустическом каротаже и устройство для его х:уществленияупри кото ром измеряют разницу во времени прихода сигнала к двум разнесенным на фиксированное расстояние приемникам, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения временных параметров сигнал, принятый каждым из приемников, сравнивают с этим же сигналом, сдвинутым

538333 на определенное время задержки, фиксируют первые моменты равенства амплитуд сравниваемых сигналов и определяют интервальное время по разнице зафиксированных моментов времени, причем время задержки сигнала должно быть меньше половины периода принятых сигналов.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее блок для выделения сигнала, управляющий блок, вычислитель, комму-10 татор, выход которого связан с вычислителем, и скважинный прибор, подклкяенный на вход блока для выделения сигнала, причем управляющий блок подключен к соответствующим входам блока для выделения сигнала O икоммутатора, отличающееся тем, что в него введены сравниватель, формирователь и сдвигающий блок, причем вход сравнивателя объединен с входом сдвигаюшего блока и подключен к выходу блока для выделения сигнала, выход через формирователь включен на вход коммутатора, а на второй вход подключен выход сдвигающего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гитис Э. И. Преобразователи для. электронно-вычислительных машин. М., "Энергия

1972, с. 229.

2. Методическое руководство по исследованию нефтегазовых скважин аппаратурои

СПАК-2, часть 1, ВНИИГИС, г. Октябрьский, 1 974 прототип ) 538333

Составитель В. Митряев

Редактор А. Зиньковский Техред Н. Андрейчук Корректор В. Куприянов

Заказ 5719/ 28 Тираж 575 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113ОЗГ, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4