Устройство для акустического каротажа скважин

Устройство для акустического каротажа скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. саид-ву (т227952

Союз Советских

Социалистических

Республик (iI> 687431 (51)М. Кл.2

G 01 Ч 1/40:

Е 21 В 47/00 (22} Заявлено060677 (21} 2494111/18-25 с присоединением заявки Но (23} Приоритет

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834. .622 ° 241 (088.8) ОпубликоаанО250979. баоялетень Но 35

Дата опубликскваняя сктисання 2509.79 (72) Авторы изобретения

M.A. Сулейманов, В.А. Горгун, В.И. Коровин и С.И. Вдовин (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

СКВАЖИН

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследова- ний скважин, в частности к аппара»» туре акустического каротажа. Для повышения. эффективности исследования скважин акустическими методами необходимо регистрировать амплитудные значения поперечных воли.

В основном авт.саид. В 227952 описано устройство, содержащее скважинный прибор, опускаемый в скважину на кабеле, излучатели акустических импульсов, приемник акустических волн, синхронизатор, фильтр, усилитель-ограничитель первых вступлений, 15 измерительный триггер, временной преобразователь, самописец, генератор стробируницих импульсов для выделения продольных волн, временной селектор продольных волн, амплитудный преобразователь продольных волн, времяимпульсный преобразователь, генератор стробирующих импульсов для выделения поперечных волн, временной селектор поперечных волн,, амплитудный преобразователь поперечных волн.

Времяимпульсный преобразователь преобразует амплитуды, cooTBBtcTBующне времени прихода продольных волн в импульсы, временное положение которых относительно момента возбуждения излучателей соответствует зависимос-. ти

1,8 tp (1)

От этих импульсов запускается генератор стробирукицих импульсов, позволяющий измерять амплитуду поперечной волны в течение времени, равного (3-4) периодам колебаний.

Однако время пробега продольной волны от излучателя до приемника равно

tp tpn + tр с (2) где tpn — время пробега продольной волны но породе, прилегающей к скважине; — время пробега волны по жидкости, заполняющей скважину, Время пробега поперечной волны от излучателя до приемника равно

tS = ten + tw (3) где t < — время пробега поперечной волны по породе, прилегающей к скважине.

В известном устройстве ожидаемое время пробега поперечной волны равно

tg =ktp = k (tpn +tw) = ktpn+kt иаи go = tsn+kt, ar. ц«

687431

30 где d

dye

V c — диаметр скважины; — диаметр прибора; — скорость распространения волны в скважинной жидкости.

Поскольку величины, стоящие в правой части соотношения (5) перед началом скважинных исследований, известны, то, определив величину

) ожидаемое время прихода поперечной волны можно найти по следующей формуле

40

t — K (t> — t ), (6) так как K(tp — tQ = К tpn = tpn > то соотношение (6) равно соотношению (3). Из этого следует, что ошибка определении момента прихода поперечной волны, присущая известному устройству, устраняется.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство состоит из скважинного прибора 1, включающего синхронизатор 2, генератор 3 токовых импульсов, излучатели 4 и 5 акустических импульсов, приемник 6 акустических колебаний, усилитель 7, опускаемого в скважину на кабеле 8, и наземной части, которая содержит фильтр 9, ждущий мультивибратор 10, усилительограничитель 11 первых вступлений, измерительный триггер 12, временной преобразователь 13, самописец 14, генератор 15 стробирующих импульсов для выделения продольной волны, вре- 65

k = Ye twh (4)

Vs

Поскольку соотношения (3) и (4) не равны, то в определении времени прихода поперечной волны возникает ошибка, равная о = — = (K-1) яс

Эта ошибка в определении момента прихода поперечной волны может иметь такую величину, что максимальная амплитуда поперечной волны может не попасть во временное окно, создаваемое генератором стробирующ х импульсов, что .приведет к значительным погрешностям в измерении амплитудных параметров. !5

Целью изобретения является повышение точности измерений амплитудных параметров поперечных волн.

Достигается это благодаря тому, .что в схем.у наземной части устрой- 20 ства включен ждущий вибратор, задающий время пробега волны по скважинной жидкости, вход которого соединен с фильтром а выход подключен к измерительному триггеру времяимпульсн ому 25 преобразователю.

Время волны по скважинной жид- ж †) (-5) кости с менной селектор 16 продольных волн, амплитудный преобразователь 17 npozIoëüíûõ волн, времяимпульсный преобразователь 18, генератор 19 стробирующих импульсов, временной селектор

20 поперечных волн, амплитудный преобразователь 21 поперечных волн.

Устройство работает следующим об (разом.

Синхронизатор 2 вырабатывает импульсы, запускающие генератор 3 токовых импульсов, возбуждающий поочередно излучатели 4 и 5 акустических импульсов. Энергия этих акустических импульсов, пройдя по скважинной жидкости и прилегающей породе, воспринимается приемником 6 акустических колебаний, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются усилителем 7. Сигнал с усилителя и разнополярные импульсы с излучателей передаются через кабель 8 в наземную часть, где поступают на фильтр 9, который разделяет информационный сигнал и импульсы, соответствующие моментам излучения акустической энергии. Импульсы, соответствующие моментам излучения (см. фиг. 2 а), запускают ждущий мультивибратор 10, вырабатывающий импульсы (cM. фиг. 2 в), длительность которых выбирается равной времени пробега волны по скважинной жидкости 1 сИнформационный сигнал (см. фиг. 2 б) поступает на усилительограничитель 11 и сформированными импульсами опрокидывает измерительный триггер 12 (см. фиг. 2 г), запускаемый задним фронтом импульса ждущего мультивибратора 10. В результате этого длительность выходного импульса триггера равна

tpn = tp — t

Выработанный триггером 12 прямоугольный импульс, длительность которого равна интервальному времени продольных волн по породе, прилегающей к скважине, преобразуется с помощью функционального преобразователя 13 в напряжения, которые регистрируются самописцем 14.

Запускаемый с измерительного триггера 12 генератор 15 стробирующих импульсов управляет временным селектором 16 продольных волн, пиковые значения амплитуд которых преобразуются амплитудным преобразователем 17 в напряжения для записи самописцем 14.

Времяимпульсный преобразователь

18, запускаемый задним фронтом импульса ждущего мультивибратора 10 и управляемый напряжением временного преобразователя 13, вырабатывает импульсы, длительность которых равна 5й K (tp tQ KtpH

Этими импульсами запускается генератор 19 стробирующих импульсов, управляющий временным селектором 20 поперечных волн. Пиковые значения

687431 амплитуд поперечных волн преобразуются амглитудным преобразователем 21 в напряжения для регистрации самописцем 14.

Временной интервал между моментом излучения акустической энергии и моментом запуска генератора 19 стробирующих импульсов для выделения попе- . речных волк равен

Таким образом момент прихода поперечной волны определяется более точно в данном устройстве по сравнению с известным устройством. Это повышает точность измерения амплитудных параметров поперечной. волны и эффективность исследования скважин акустическим методом.

Формула изобретения

Устройство для акустического каро,тажа скважин, по авт.свид. Р 227952, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, 5 с целью повышений точности .Измерения амплитудных параметров по поперечной волне, в схему наземной части устройства включен ждущий мультивибратор, задающий время пробега акустической волны по скважинной жидкости, вход которого соединен с фильтром, а выход подключен к измерительному триггеру и времяимпульсному преобразователю.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Азторское свидетельство СССР

Р 227952, кл. 6 01 Ч 1/40, 1967 (прототип).

687431

<к

tp2

1 @р ж) I

I !

Составитель Э. Терехова

Редактор Е. Гончар Техред Э.Чужик Корректор Г. Решетник

Заказ 5725/44 Тираж 697 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5 с с с P" с

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

I !