Устройство для фиксации упругих колебаний при акустическом каротаже скважин

Устройство для фиксации упругих колебаний при акустическом каротаже скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено15. 03. 77 (21) 2462142/18-25 (51) М КЛ с присоединением заявки М (23) Приоритет

0 01 V 1/40

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 10.80. Бюллетень г4о З8

Дата опубликования описания 17.10.80 (53) УДК550. 8З (088.8) (72) Авторы изобретения

П. Д. Резник, П. A. Зельцглан и A. К. Мельцер

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения треста "Укргеофизразведка" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

ПРИ АКУСТИЧЕСКОМ KAPOTAXE СКВАЖИН

Изобретение относится к области прогзысловой геофизики и может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения кинематических и динамических характеристик уп- 5 ругих волн в интервалах разреза скважин с относительно высоким уровнем шумов.

Известно устройство, где фиксация упругих колебаний осуществляет- 10 ся с помощью спускового (порогового) устройства, чувствительность которого регулируется вручную в зависимости от величины шума и сигнала в исследуемом интервале разреза скважи- 15 ны (11 . Недостатком данного устройства является низкая оперативность регулирования порога чувствительности спускового устройства, что зачастую приводит к срабатыванию спуско- 20 вого устройства от шумов и фиксации вместо рабочих фаэ сигнала последуюших.

Известно также устройство, в котором информационный сигнал от при- 25 емника упругих колебаний поступает на пороговое устройство и фиксируется на уровне, пропорциональном огибающей шумового процесса, в интервале такта до прихода информационно- 30 го сигнала, причем при изменении уровня шума в процессе каротажа изменяется уровень (порог) срабатывания порогового устройства и автоматически устанавливается выше огибающей шумов на проходимых прибором интервалов разреза (21.

Недостатки данного устройства связаны с необходимостью обеспечения значительного превышения уровня срабатывания порогового устройства относительно огибающей шумового пьоцесса, что приводит к перемещению момента фиксации по пологой вершине рабочего вступления или его сдвигу с рабочего вступления на последующие.

Целью изобретения является повышение точности фиксации момента прихода упругих колебаний.

Она достигается тем, что в известном устройстве для фиксации упругих колебаний при акустическом каротаже скважин, включающем приемник упругих колебаний, усилитель и пороговое устройство, к выходу порогового устройства подключен стабилизатор частоты шумовых сбоев, поддерживающий средыюю частоту шумовых сбоев на предельно допустимом уровне" и содержащий селективный счетчик шумовых сбо771589 ев, формирователь контрольного интервала, схему установки эталонного кода, схему сравнения кодов и источник управляющего напряжения, при этом счетчик шумовых сбоев и схема установ1 и эталонного кода подключены ко вхо; дам схемы сравнения кодов, воздейст- вующей на источник управляющего напряжения при отклонении средней частоты шумовых сбоев от предельно допустимой, а выход источника управляющего напряжения подключен к цепи регулировки коэффициента усиления усилителя.

Стабилизация частоты шумовых сбоев на предельно допустимом уровне обеспечивает оптимальный режим фик- 15 сации в интервалах пород с относительно высоким уровнем шумов, т.к. в этом случае достигается максимальная величина соотношения между амплитудой фиксируемого вступления и по- ;@ рогом срабатывания порогового устройства, т.е. предельно низкий относительный уровень срабатывания порогового устройства, а соответствующие этому режиму редкие шумовыс сбои легко учитываются при обработке результатов измерений.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений.

Основными функциональными элементами устройства являются приемник упругих колебаний 1, предварительный усилитель 2, усилитель 3, пороговое устройство 4 и стабилизатор частоты шумовых сбоев 5, содержащий селектив- ЗЗ ный счетчик шумовых сбоев 6, формирователь контрольного интервала 7, схему установки эталонного кода 8, схему сравнения кодов 9 и источник управляющего напряжения, образован- 4g ный счетчиком тактов 10, реверсивным счетчиком 11 и преобразователем коданалог 12.

Устройство работает следующим образом.

Упругие колебания, возбужденные излучателем скважинного прибора, пройдя через образующую стенки скважины породу, попадают на приемник упругих колебаний 1, где преобразовываются в электрические колебания. Пакет электрических колебаний от излучателя вместе с колебаниями, вызванными шумами (эпюра 13), усиливается предварительным усилителем 2 и по каротажному кабелю поступает. на сигнальный вход рас-55 положенного на поверхности усилителя 3, а с его выхода — на пороговое устройство 4. Пороговое устройство осуществляет квазиселекцию поступивших колебаний, вырабатывая единичные импульсы 14 всякий раэ, когда электрический сигнал достигает по амплитуде порога срабатывания. Ймпульсы порогового устройства поступают в блоки измерения временных и амплитудных параметров сигнала, причем первый из них в интервале ожидания сигнала в каждом такте используется в качестве отметки момента прихода упругих колебаний. Одновременно выходные импульсы порогового устройства поступают на селективный счетчик шумовых сбоев 6, содержащий схему пропускания на входе и функционирующий s каждом такте в течение длительности поступающего на схему пропускания стробирующего импульса 15 от формирователя контрольного интервала, причем временное положение стробирующего импульса соответствует контрольному интервалу, начинающемуся в каждом такте после затухания информационного сигнала. Счетчик 6 считает импульсы 16 на выходе схемы совпадения, соответствующие срабатываниям порогового устройства в контрольном интервале, где нет сигнала и срабатывания порогового устройства вызываются только шумами. Счет ведется в течение цикла, соответствующего для большей достоверности при средних геолого- геофизических условиях тридцати двум тактам работы аппаратуры, после чего счетчик 6 устанавливается в нулевое состояние импульсом счетчика тактов 10 при насчете последним и тактов. Этот же импульс поступает на счетный вход реверсивного счетчика 11, увеличивая или уменьшая на единицу хранящийся в нем код в зависимости от состояния управляющих входов "+" или "-" счетчика, подключенных к выходам схемы сравнения кодов 9. На входы схемы сравнения кодов подаются от счетчика б код числа срабатываний пороговогo устройства И и от схемы установки эталонного кода - код И, соответствующий предельно допустимому числу шумовых срабатываний в течение одного цикла, причем код И соответствует нормированному числу шумовых срабатываний, при котором они легко учитываются и практически не влияют на достоверность получаемой информации.

При М, большем Ио, схема сравнения кодов 9 уатанавливает разрешающий потенциал на входе "+" реверсивного счетчика 11, а при И, меньшем

И, устанавливает разрешающий потенциал на входе

Таким образом один раз в течение цикла число, записанное в реверсивном счетчике, увеличивается или уменьшается на единицу. Одновременно изменяется на величину, соответствующую младшему значащему разряду, выходное напряжение подключенного к реверсивному счетчику преобразователя коданалог 12, которое, поступая на вход управления усилением усилителя 3, onpemeyaex коэффициент усиления последнего, следовательно, и амплитуду колебаний от шума на входе порогового

171589

Формула изобретения

1б I

ВНИИПИ Заказ 6689/57 Тираж 649 Подписное

Филиал ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, устройства и число шумовых срабатываний (сбоев) последнего. Указанная корекция автоматически осуществляется каждом цикле, приближая число шумо ° вых срабатываний порогового устройства к предельно допустимому, т.е. стабилизируя среднюю частоту шумовых сбоев на предельно допустимом уровне, установленном нормами.

Устройство позволяет существенно повысить точность фиксации момента прихода упругих колебаний и качество информационного материала за счет автоматического поддержания оптимального для интервалов с интенсивными шумами режима: предельно низкого относительного уровня срабатывания порогового устройства при допустимой частоте шумовых сбоев.

- 1.устройство для фиксации упругих колебаний при акустическом каротаже скважин, содержащее приемник упругих колебаний, усилитель и пороговое устройство, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения точности фиксации, в нем к выходу порогового устройства подключен стабилизатор частоты шумовых сбоев, выход которого подключен к усилителю.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стабилизатор частоты шумовых сбоев содержит селективный счетчик шумовых сбоев, формирователь контрольного интервала, схему установки эталонного кода, схему сравнения кодов и источник управляющего напряжения, при этом счетчик шумовых сбоев и схема установки эталонного кода подключены ко входам схемы сравнения кодов, воздействующей на источник управляющего напряжения при отклонении средней частоты

15 шумовых сбоев от предельно допустимой, а выход источника управляющего напряжения подключен к цепи регулировки коэффициента усиления усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Конноли Э. T. Справочник по ка" ротажу эксплуатационных скважин. М., "Недра", 1969, с. 19-21.

2. Лвторское свидетельство СССР

9 247528, кл. G Ol- V 1/40, 1968 (прототип).