RU2521144C1 - Remote testing method for acoustic logging units in field conditions - Google Patents
Remote testing method for acoustic logging units in field conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521144C1 RU2521144C1 RU2013106064/28A RU2013106064A RU2521144C1 RU 2521144 C1 RU2521144 C1 RU 2521144C1 RU 2013106064/28 A RU2013106064/28 A RU 2013106064/28A RU 2013106064 A RU2013106064 A RU 2013106064A RU 2521144 C1 RU2521144 C1 RU 2521144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- signals
- signal
- under test
- acoustic logging
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике, а именно к аппаратуре акустического каротажа.The invention relates to oilfield geophysics, and in particular to acoustic logging equipment.
Известен имитатор сигналов скважинного прибора акустического каротажа [патент США №3191142, кл. 340-17, 1965 г.], который предназначен для формирования акустических и электрических импульсов с целью проверки, настройки и калибровки приемного тракта скважинных приборов и регистрирующей части наземной аппаратуры акустического каротажа на продольных волнах. Сигнал с задающего генератора, имитирующий частоту излучения и частоту следования радиоимпульсов, а также мощность сигнала, подается на акустический излучатель (или излучатели, в зависимости от структуры скважинного прибора), с выхода которого по акустическому тракту упругий импульс поступает на акустический приемник (приемники) и далее в регистрирующую часть наземной аппаратуры акустического каротажа. Указанное устройство осуществляет проверку, настройку и калибровку аппаратуры акустического каротажа на продольных волнах, поскольку для этого необходимы лишь такие параметры, как время распространения и амплитуда первого волнового пакета продольной волны из полного сигнала, регистрируемого приемником скважинного прибора.A well-known simulator of the signals of a borehole acoustic logging tool [US patent No. 3191142, class. 340-17, 1965], which is intended for the formation of acoustic and electrical impulses for the purpose of checking, tuning and calibrating the receiving path of downhole tools and the recording part of ground-based sonic equipment for longitudinal waves. The signal from the master oscillator, simulating the frequency of radiation and the repetition rate of radio pulses, as well as the signal power, is fed to an acoustic emitter (or emitters, depending on the structure of the downhole tool), from the output of which an elastic pulse is transmitted through the acoustic path to an acoustic receiver (s) and further into the recording part of the surface acoustic logging equipment. The specified device checks, adjusts, and calibrates the longitudinal wave acoustic logging equipment, since it only requires parameters such as the propagation time and amplitude of the first wave packet of the longitudinal wave from the full signal recorded by the receiver of the downhole tool.
В связи с появлением аппаратуры волнового акустического каротажа появилась необходимость имитировать параметры полного сигнала с акустического приемника - оптимальное число волновых пакетов, время их поступления, частоту, амплитуду, огибающую пакета и его длительность.In connection with the advent of wave acoustic logging equipment, it became necessary to simulate the parameters of the complete signal from the acoustic receiver — the optimal number of wave packets, their arrival time, frequency, amplitude, envelope envelope and its duration.
Часть этой задачи решается электронным имитатором сигналов скважинного прибора для акустического каротажа [АС СССР №295870, кл. Е01В 47/00, 1972], который содержит задающий генератор, два генератора ударного возбуждения, генератор шума, смеситель, генератор цикла и измеритель интервального времени. Сигнал с выхода имитатора представляет собой приближенную копию электрического сигнала с акустического приемника скважинного прибора.Part of this task is solved by an electronic simulator of downhole tool signals for acoustic logging [USSR AS No. 295870, class. ЕВВ 47/00, 1972], which contains a master oscillator, two shock excitation generators, a noise generator, a mixer, a cycle generator and an interval time meter. The signal from the simulator output is an approximate copy of the electrical signal from the acoustic receiver of the downhole tool.
Недостатком такого имитатора является то, что имитированный сигнал по каждому каналу содержит лишь один волновой пакет (синтезированная продольная волна), частота сигнала в пакете постоянна, длительность его фиксирована, поэтому он не соответствует полному реальному сигналу от скважинного прибора акустического каротажа - волновой картине.The disadvantage of this simulator is that the simulated signal for each channel contains only one wave packet (synthesized longitudinal wave), the frequency of the signal in the packet is constant, its duration is fixed, therefore it does not correspond to the complete real signal from the borehole acoustic logging tool - the wave pattern.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ электронного имитатора сигналов скважинного прибора акустического каротажа, посредством которого осуществляют моделирование реального акустического волнового сигнала [АС СССР №557339, кл. G01V 1/40, 1977], реализуемый устройством, содержащим смеситель волновых картин и несколько формирователей волновых картин.Closest to the proposed method is a method of an electronic simulator of the signals of a borehole acoustic logging tool, by means of which a real acoustic wave signal is modeled [USSR AS No. 557339, class.
Недостатком этого способа является недостаточная надежность устройства, невысокая точность измерения и необходимость постоянного контроля параметров излучения акустических сигналов путем непосредственной ручной настройки.The disadvantage of this method is the lack of reliability of the device, the low accuracy of the measurement and the need for constant monitoring of the radiation parameters of the acoustic signals by direct manual tuning.
Задача изобретения - повышение надежности и точности способа измерения.The objective of the invention is to increase the reliability and accuracy of the measurement method.
Технический результат - обеспечение дистанционного тестирования для приборов акустического каротажа в полевых условиях.The technical result is the provision of remote testing for acoustic logging tools in the field.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что способ тестирования приборов акустического каротажа, по которому осуществляют моделирование реального акустического волнового сигнала, согласно изобретению реализуют его в полевых условиях, и перед моделированием акустического волнового сигнала производят измерения акустических сигналов, воспроизводимых излучающими зондами тестируемого прибора, которым обеспечивают необходимые преобразования и направляют к измерительным зондам тестируемого прибора в виде реальных акустических сигналов, далее посредством тестируемого прибора эти сигналы отправляют на компьютер по геофизическому кабелю, а сигналы, полученные с излучающих зондов тестируемого прибора, передают по беспроводному каналу данных на тот же компьютер, после чего эти сигналы раскладывают на спектральные составляющие и выполняют сравнение спектральных составляющих измерительных сигналов со спектральными составляющими эталонных сигналов, и по расхождению спектральных характеристик судят о работоспособности тестируемого прибора.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the method of testing acoustic logging instruments, which simulate a real acoustic wave signal, according to the invention, realize it in the field, and before modeling the acoustic wave signal, measure acoustic signals reproduced by the emitting probes of the device under test which provide the necessary transformations and direct to the measuring probes of the device under test in e real acoustic signals, then by means of the device under test, these signals are sent to the computer via a geophysical cable, and the signals received from the emitting probes of the device under test are transmitted wirelessly to the same computer, after which these signals are decomposed into spectral components and the spectral components are compared the components of the measuring signals with the spectral components of the reference signals, and the discrepancy of the spectral characteristics is used to judge the performance of the test under ora.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена структурная схема устройства, на фиг,2 - диаграмма работы устройства с прибором акустического каротажа.The invention is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a structural diagram of the device, Fig.2 is a diagram of the operation of the device with an acoustic logging tool.
Устройство тестирования приборов акустического каротажа содержит последовательно соединенную цепь, состоящую из первого приемника УЗ волн 1, первого полосового фильтра 2, первого входного усилителя 3 и такую же последовательно соединенную цепь из второго приемника УЗ волн 4, второго полосового фильтра 5, второго входного усилителя 6. Обе цепи подключены к двум входам блока аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7, который в свою очередь соединен последовательно с микроконтроллером (МК) 8, к которому подключены модуль Wi-Fi 9 и блок цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 10. К двум выходам ЦАП подключены последовательно включенные цепи, первая из которых содержит первый выходной усилитель 11 и первый источник УЗ волн 12, а вторая содержит второй выходной усилитель 13 и второй источник УЗ волн 14.The acoustic logging testing device comprises a series-connected circuit consisting of a first
Устройство дистанционного тестирования приборов акустического каротажа работает следующим образом: излучаемый зондом тестируемого прибора акустический сигнал, поступая к первому приемнику УЗ волн 1, проходит через первый полосовой фильтр 2 и первый входной усилитель 3 к блоку АЦП 7. Затем полученный сигнал преобразуется в цифровой сигнал и поступает на микроконтроллер (МК) 8. С микроконтроллера 8 оцифрованный сигнал по модулю беспроводной связи Wi-Fi 9 передается на компьютер для дальнейшего анализа. А тем временем этот же сигнал после временной задержки, зависящей от параметров прибора и количества приемников, с микроконтроллера 8 приходит к блоку ЦАП 10, где преобразуется в аналоговый сигнал и усиливается первым выходным усилителем 11. Далее с выхода первого источника УЗ волн 12 воспроизводится акустический сигнал, который в итоге приходит к измерительным зондам тестируемого прибора и с выхода тестируемого прибора через геофизический кабель передается на компьютер. В базе данных компьютера хранятся протоколы более ранних тестирований прибора. И по полученным данным на компьютере производятся сравнения спектральных характеристик прибора с протоколами спектральных характеристик, хранящихся в базе данных.The device for remote testing of acoustic logging tools works as follows: the acoustic signal emitted by the probe of the tested device, arriving at the first receiver of
Исходя из результатов сравнения и анализа полученных спектральных характеристик с протоколами базы данных компьютера делается вывод о возможных неполадках в работе зондов прибора.Based on the results of comparison and analysis of the obtained spectral characteristics with the protocols of the computer database, a conclusion is drawn about possible malfunctions in the operation of the instrument probes.
Для организации беспроводной связи с компьютером используется модуль ХВее, который дает возможность использования стандарта беспроводной передачи данных ZigBee.To organize wireless communication with a computer, the XBEE module is used, which makes it possible to use the ZigBee standard for wireless data transmission.
Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.
Подают акустический сигнал на приемник УЗ волн, затем через блок АЦП сигнал приходит на компьютер, где производят обработку акустического сигнала в среде разработки и выполнения программ Lab View.An acoustic signal is supplied to the ultrasonic wave receiver, then, through the ADC block, the signal arrives at the computer, where the acoustic signal is processed in the Lab View development and execution environment.
В качестве приемника акустических колебаний используют виртуальный прибор (ВП) Formula Waveform, позволяющий задавать форму выходного сигнала при помощи математических выражений. На выходе имеем затухающие гармонические колебания:As a receiver of acoustic vibrations, a virtual Formula Waveform device (VP) is used, which allows you to set the shape of the output signal using mathematical expressions. At the output, we have damped harmonic oscillations:
где x(t) - входной сигнал,where x (t) is the input signal,
α1, α2 - амплитуды составляющих входного сигнала,α 1 , α 2 - the amplitudes of the components of the input signal,
w - частота входного сигнала (должна находиться, как правило, в пределах от 10 до 30 кГц).w is the frequency of the input signal (should be, as a rule, in the range from 10 to 30 kHz).
Для имитации действия шумовой составляющей сигнала применяют ВП White Noise Waveform.To simulate the action of the noise component of the signal, White Noise Waveform VIs are used.
Для сложения информационного сигнала с помехой используют ВП Formula:To add an information signal with interference, use Formula VP:
где xy (t) - сумма входного сигнала и его шумовой составляющей.where x y (t) is the sum of the input signal and its noise component.
При помощи ВП Filter осуществляют фильтрацию сигнала в диапазоне частот от 10 кГц до 30 кГц.Using the Filter VI, the signal is filtered in the frequency range from 10 kHz to 30 kHz.
В результате данного преобразования удаляют составляющие помехи, не входящие в полосу пропускания фильтра:As a result of this conversion, the interference components that are not included in the filter passband are removed:
где xF(t) - отфильтрованный сигнал.where x F (t) is the filtered signal.
После этого преобразуют сигнал из аналогового вида в цифровой при помощи ВП Analog to Digital, в котором задают разрядность используемого АЦП, равную 10. Такая разрядность позволяет получить погрешность преобразования сигнала не более 3%.After that, the signal is converted from analog to digital form using the Analog to Digital VI, in which the bit depth of the used ADC is set to 10. Such bit depth allows to obtain a signal conversion error of not more than 3%.
Цифровой сигнал при помощи виртуального инструмента Get Waveform Components раскладывают на спектральные составляющие, после чего информацию записывают в файл Write to Binary File, где непосредственно сохраняют входную волновую картину.Using the Get Waveform Components virtual instrument, the digital signal is decomposed into spectral components, after which the information is written to the Write to Binary File, where the input wave pattern is directly saved.
Цифровой сигнал с АЦП поступает на ЦАП, представленный в виде ВП Digital to Analog. После преобразования сигнал поступает на излучатели.The digital signal from the ADC is fed to the DAC, presented as a Digital to Analog ID. After conversion, the signal enters the emitters.
Работа устройства с прибором акустического каротажа показана на диаграмме (фиг.2).The operation of the device with an acoustic logging tool is shown in the diagram (figure 2).
Из полученной диаграммы мы видим, что сигнал RESULT, являющийся отфильтрованным вариантом сигнала SUM, практически полностью совпадает с диаграммой SIGNAL. Погрешность преобразования сигнала по амплитуде не превысила 2%, по частоте равна 2,5%. Тем самым, устройство дистанционного тестирования приборов акустического каротажа полностью выполняет поставленную перед ним задачу, а тестируемый прибор акустического каротажа прошел тестирование с положительным результатом.From the obtained diagram, we see that the RESULT signal, which is a filtered version of the SUM signal, almost completely coincides with the SIGNAL diagram. The signal conversion error in amplitude did not exceed 2%, in frequency it was 2.5%. Thus, the device for remote testing of acoustic logging instruments fully fulfills the task assigned to it, and the tested acoustic logging instrument passed the test with a positive result.
Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить точность и надежность способа, а также расширить функциональные возможности за счет использования дистанционного тестирования в полевых условиях.So, the claimed invention improves the accuracy and reliability of the method, as well as expand the functionality through the use of remote testing in the field.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013106064/28A RU2521144C1 (en) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Remote testing method for acoustic logging units in field conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013106064/28A RU2521144C1 (en) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Remote testing method for acoustic logging units in field conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2521144C1 true RU2521144C1 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=51218141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013106064/28A RU2521144C1 (en) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Remote testing method for acoustic logging units in field conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2521144C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725005C1 (en) * | 2019-10-10 | 2020-06-29 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Acoustic well device with built-in diagnostics system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU295870A1 (en) * | SSR: ^. | |||
US3191142A (en) * | 1961-05-16 | 1965-06-22 | Schlumberger Well Surv Corp | Low acoustic velocity support member for logging tools |
SU541133A1 (en) * | 1974-11-18 | 1976-12-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии | Acoustic logging simulator |
SU557339A1 (en) * | 1975-06-11 | 1977-05-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Electronic signal simulator downhole acoustic logging device |
SU1075211A1 (en) * | 1982-07-12 | 1984-02-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии | Device for checking acoustic well-logging equipment |
US20050128871A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-16 | Fernando Garcia-Osuna | Methods and systems for calibrating acoustic receivers |
-
2013
- 2013-02-12 RU RU2013106064/28A patent/RU2521144C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU295870A1 (en) * | SSR: ^. | |||
US3191142A (en) * | 1961-05-16 | 1965-06-22 | Schlumberger Well Surv Corp | Low acoustic velocity support member for logging tools |
SU541133A1 (en) * | 1974-11-18 | 1976-12-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии | Acoustic logging simulator |
SU557339A1 (en) * | 1975-06-11 | 1977-05-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Electronic signal simulator downhole acoustic logging device |
SU1075211A1 (en) * | 1982-07-12 | 1984-02-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии | Device for checking acoustic well-logging equipment |
US20050128871A1 (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-16 | Fernando Garcia-Osuna | Methods and systems for calibrating acoustic receivers |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725005C1 (en) * | 2019-10-10 | 2020-06-29 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Acoustic well device with built-in diagnostics system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108107413B (en) | Radar target simulator calibration system | |
WO2006016520A1 (en) | Nondestructive method and system of inspecting inside of tree by employing acoustic tomography | |
CN104360234B (en) | A kind of abnormal independent positioning method of the passive intermodulation of linear frequency hopping noncoherent detection | |
Chan | Bender element test in soil specimens: identifying the shear wave arrival time | |
RU2521144C1 (en) | Remote testing method for acoustic logging units in field conditions | |
CN106556859A (en) | A kind of ultrasonic signal excites reception method of testing | |
JPH1068779A (en) | Non-destructive measuring method using acoustic wave for physical characteristics of stratum | |
TWI265302B (en) | alpha-ray measuring device and method thereof | |
CN1201911A (en) | Method and apparatus for certification of testing instrument for geophone | |
CN111141376A (en) | Ultrasonic wave interference phenomenon demonstration and sound velocity measurement device | |
CN112526600B (en) | Amplitude compensation method and system for sweep frequency ultrasonic excitation signal | |
SU824097A1 (en) | Method of acoustic well logging apparatus calibration | |
RU77968U1 (en) | COMPLEX UNSTATIONARY VIBRATION IMPACT SYSTEM | |
Viegas et al. | Integrated approach for modeling acoustic propagation and projectors/hydrophones electronics | |
US11249209B1 (en) | Systems and methods for determining a likelihood of striking subsurface geohazards using coda wave trains | |
CN108181382B (en) | Fluctuation testing method for joint rock mass viscosity coefficient | |
Pitsch | " Acoustics"-toolbox for teaching | |
CN109283598B (en) | Vibration excitation system and method of detector tester | |
CN115680636A (en) | Acoustic logging calibration system and method | |
Hayman et al. | Signal modelling techniques to extend the measurement frequency range downwards when echo-free time is limited | |
SU310034A1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC TREATMENT | |
Joyce | Investigation of ultrasonic transducer responses when coupled with solid materials | |
Shrisha et al. | FPGA based Ultrasonic thickness measuring device | |
SU1499220A1 (en) | Method of electronic modelling of defects | |
SU1053036A1 (en) | Method of calibration testing of acoustical logging equipment |