RU2725005C1 - Acoustic well device with built-in diagnostics system - Google Patents
Acoustic well device with built-in diagnostics system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725005C1 RU2725005C1 RU2019132143A RU2019132143A RU2725005C1 RU 2725005 C1 RU2725005 C1 RU 2725005C1 RU 2019132143 A RU2019132143 A RU 2019132143A RU 2019132143 A RU2019132143 A RU 2019132143A RU 2725005 C1 RU2725005 C1 RU 2725005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- unit
- receivers
- acoustic signals
- microcontroller
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
- G01V1/52—Structural details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V13/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices covered by groups G01V1/00 – G01V11/00
Abstract
Description
Устройство относится нефтепромысловой геофизике, а именно к аппаратуре акустического каротажа скважин.The device relates to oilfield geophysics, and in particular to acoustic well logging equipment.
Известно устройство для реализации способа дистанционного тестирования для приборов акустического каротажа в полевых условиях (патент РФ №2521144, G01V 1/40, 2013.), обеспечивающее сравнительный анализ спектральных характеристик акустических зондов, получаемых в процессе работы скважинного прибора, с эталонными показателями спектральных характеристик предварительного тестирования прибора, хранящихся в базе данных. По результатам сравнительного анализа полученных спектральных характеристик с протоколами базы данных компьютера делается вывод о возможных неполадках в работе зондов прибора.A device is known for implementing a remote testing method for acoustic logging tools in the field (RF patent No. 2521144, G01V 1/40, 2013.), which provides a comparative analysis of the spectral characteristics of acoustic probes obtained during operation of a downhole tool, with reference parameters of the spectral characteristics of preliminary testing instrument stored in the database. Based on the results of a comparative 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.
Известное устройство обеспечивает возможность дистанционного контроля работы скважинных зондов в процессе работы и экстренного принятия мер в случае их неполадки. К недостатку следует отнести недостаточную точность измерения параметров, поскольку на контролируемые акустические сигналы оказывают влияние скважинные шумы. А на сигналы, передаваемые по геофизическому кабелю, оказывают влияние параметры самого кабеля и окружающей скважинной среды.The known device provides the ability to remotely monitor the operation of downhole probes during operation and emergency measures in case of failure. The disadvantage should be attributed to the lack of accuracy in the measurement of parameters, since borehole noises influence the controlled acoustic signals. And the signals transmitted through the geophysical cable are influenced by the parameters of the cable itself and the surrounding downhole environment.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности контроля и передачи измеряемых параметров в реальном режиме времени, а также процесса диагностики скважинного акустического прибора в реальном режиме времени и повышение надежности и эффективности проведения геофизических исследований.The objective of the present invention is to improve the accuracy of monitoring and transmission of measured parameters in real time, as well as the diagnostic process of a downhole acoustic device in real time and to increase the reliability and efficiency of geophysical surveys.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
В приборе акустическом скважинном с встроенной системой диагностирования, содержащем систему излучателей и приемников акустических сигналов, блок телеметрии, блок АЦП, микроконтроллер и наземный блок управления, дополнительно установлены блоки диагностики в виде идентичных независимых датчиков по числу излучателей и приемников акустических сигналов, каждый из которых установлен на одном валу в непосредственной близости со своим излучателем и приемником акустических сигналов и блок анализа данных, входящего в состав скважинного блока управления и связанного посредством микроконтроллера с независимыми датчиками.In an acoustic borehole device with an integrated diagnostic system containing a system of emitters and receivers of acoustic signals, a telemetry unit, an ADC unit, a microcontroller and a ground control unit, diagnostic units are additionally installed in the form of identical independent sensors in the number of emitters and receivers of acoustic signals, each of which is installed on one shaft in close proximity to its emitter and receiver of acoustic signals and a data analysis unit, which is part of the downhole control unit and connected via a microcontroller with independent sensors.
Существенным отличием предложенной конструкции от известных устройств является следующее:A significant difference between the proposed design from known devices is the following:
- оснащение каждого из излучателей и приемников акустических сигналов своим независимым датчиком позволяет непосредственно в процессе геофизических исследований обеспечить контроль и коррекцию работы излучателей и приемников акустических сигналов и своевременное принятие необходимых мер при сбое работы излучателя и/или приемника, повышая тем самым достоверность работы устройства;- equipping each of the emitters and receivers of acoustic signals with its independent sensor allows directly in the process of geophysical exploration to provide control and correction of the operation of emitters and receivers of acoustic signals and timely adoption of necessary measures in case of malfunction of the emitter and / or receiver, thereby increasing the reliability of the device;
- наличие дополнительного блока анализа данных, входящего в состав скважинного блока управления, позволяет посредством микроконтроллера проводить цикличный опрос каждого из независимых датчиков с заданным интервалом времени, осуществляя тем самым диагностику работы прибора акустического скважинного в реальном режиме времени без влияния на конечный результат параметров геофизического кабеля (как у прототипа), что также повышает точность измерений- the presence of an additional data analysis unit, which is part of the downhole control unit, allows the microcontroller to conduct a cyclic survey of each of the independent sensors with a specified time interval, thereby diagnosing the operation of the acoustic downhole tool in real time without affecting the final result of the parameters of the geophysical cable ( like the prototype), which also increases the accuracy of measurements
- установка каждого из независимых датчиков на одном валу в непосредственной близости со своим излучателем и приемником акустического сигнала позволяет избежать влияния акустических шумов на чистоту контролируемых акустических сигналов и тем самым повышает точность измерений.- the installation of each of the independent sensors on one shaft in close proximity to its emitter and receiver of the acoustic signal avoids the influence of acoustic noise on the purity of the controlled acoustic signals and thereby increases the accuracy of measurements.
- возможность применения независимого датчика как в режиме излучения, так и в режиме приема акустических сигналов позволяет в случае сбоя работы какого либо из излучателей или приемников акустических сигналов продублировать работу вышедшего из строя излучателя (приемника) независимым датчиком, установленным с ним на одном валу, что расширяет функциональные возможности применяемого блока диагностики и обеспечивает надежность работы прибора акустического скважинного с встроенной системой диагностирования.- the possibility of using an independent sensor both in the radiation mode and in the mode of receiving acoustic signals allows in the event of a malfunction of any of the emitters or receivers of acoustic signals to duplicate the operation of a failed emitter (receiver) by an independent sensor installed with it on the same shaft, which expands the functionality of the applied diagnostic unit and ensures the reliability of the acoustic downhole tool with an integrated diagnostic system.
В совокупности указанные признаки соответствуют критерию изобретения «существенные отличия»Together, these features meet the criteria of the invention "significant differences"
Наличие в предложенной конструкции прибора акустического скважинного с встроенной системой диагностирования дополнительных независимых датчиков, устанавливаемых на одном валу в непосредственной близости с излучателями и приемниками акустических сигналов, не вносит существенных изменений в конструкцию прибора, сохраняя надежность конструкции. При этом для ее практической реализации не требуется специальных материалов и оборудования, что соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».The presence in the proposed design of an acoustic borehole device with a built-in diagnostic system of additional independent sensors installed on the same shaft in close proximity to the emitters and receivers of acoustic signals does not make significant changes to the design of the device, while maintaining the reliability of the design. Moreover, for its practical implementation does not require special materials and equipment, which meets the criteria of the invention of "industrial applicability".
На фиг 1 приведен вариант прибора акустического скважинного с встроенной системой диагностирования.Figure 1 shows a variant of an acoustic borehole device with an integrated diagnostic system.
На фиг. 2 приведен вариант структурной схемы работы акустического скважинного прибора с встроенной системой диагностики.In FIG. Figure 2 shows a block diagram of the operation of an acoustic downhole tool with an integrated diagnostic system.
На фиг. 3 показан независимый датчик со своим излучателем акустического сигнала.In FIG. 3 shows an independent sensor with its acoustic emitter.
Предложенный прибор акустический скважинный с встроенной системой диагностирования (далее - устройство) содержит корпус, в котором установлены излучатель 1 и приемники 2 акустических сигналов, независимые датчики 3-4 и скважинный блок управления 5, связанный с наземным блоком управления 15 (фиг. 1).The proposed acoustic downhole device with an integrated diagnostic system (hereinafter referred to as the device) comprises a housing in which a
Датчики 3 и 4 идентичны и выполнены на основе пьезоэлементов, и в зависимости от электрической схемы подключения могут использоваться в качестве излучателей либо в качестве приемников акустических сигналов. Каждый из датчиков 3-4 установлен на одном валу 6 в непосредственной близости со своим излучателем 1 или приемником 2 и закреплен на нем посредством корпуса с гайкой 7 (фиг. 2). При этом датчик 3, установленный на валу с излучателем 1, работает как излучатель, а датчики 4, установленные на валах с приемниками 2, работают как приемники акустических сигналов.
Излучатель 1, приемники 2 и независимые датчики 3, 4 электрически связаны с скважинным блоком управления 5, в состав которого входят усилитель нормирующий УН 8, коммутатор высоковольтный KB 9, аналого-цифровой преобразователь АЦП 10, формирователь высокого напряжения ФВН 11, микроконтроллер МК 12, блок анализа данных БАД 13 с записанными в нем нормированными значениями излучателя 1 и приемников 2, блок телеметрии БТ 14. (фиг. 3)The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В процессе работы на скважине оператором с наземного блока управления 15 подается сигнал активации основного режима работы устройства. От наземного блока управления 15 сигнал по каналу связи поступает на блок телеметрии 14 скважинного блока управления 5. Блок телеметрии 14 запускает работу основных систем устройства и одновременно передает команду на микроконтроллер 12, который включает в работу формирователь высокого напряжения 11 и коммутатор высоковольный 9, который в свою очередь подает высоковольтное напряжение на преобразователи АЦП 10. Излучатель 1 в постоянном режиме генерирует упругие волны, а приемники 2 принимают отраженные волновые пакеты, которые после обработки нормирующим усилителем 8 через АЦП 10 поступают на микроконтроллер 12, где фиксируются и передаются в наземный блок управления 15. В заданный период времени работы устройства по сигналу от микроконтроллера 12, формирователь высокого напряжения И подает высоковольтное напряжение на независимый датчик 3. Генерируемый датчиком 3 волновой пакет поступает на нормирующий усилитель 7, преобразовывается и через микроконтроллер 12 поступает в блок анализа данных 13. Блок анализа данных 13 усредняет и анализирует полученные данные, сравнивая их с нормированными значениями излучателя 1 и приемников 2. В случае отклонения полученных данных от нормированных значений с блока анализа данных 13 на микроконтроллер 12 поступает сигнал о возможной неисправности. Микроконтроллер 12 формирует команду на блок телеметрии 14, связанный с наземным блоком управления 15. На наземный блок управления 15 поступают информация, на основе которой оператор может внести коррекцию в работу блока телеметрии 14 - усилить или ослабить уровень приема сигнала посредством нормирующего усилителя 8 или изменить амплитуду высоковольтного напряжения с помощью формирователя высокого напряжения 11.In the process of working on the well, an operator activates the main mode of operation of the device from the
При этом возможность использования идентичных независимых датчиков блока диагностики как в качестве излучателей, так и в качестве приемников акустических сигналов, в случае существенного отклонения параметров какого либо излучателя 1 или приемника 2 акустических сигналов от нормируемых значений, позволяет оператору по команде с наземного бока управления 15 обеспечить возможность дублирования работы неисправного излучателя 1 или приемника 2 закрепленным с ним на одном валу независимым датчиком, что существенно расширяет функциональные возможности блока диагностики и повышает надежность работы устройства в целом..At the same time, the possibility of using identical independent sensors of the diagnostic unit both as emitters and as receivers of acoustic signals, in the case of a significant deviation of the parameters of any
Таким образом, наличие в конструкции прибора акустического скважинного с встроенной системой диагностирования дополнительного блока диагностики повышает точность автоматического контроля работы устройства и обеспечивает быструю коррекцию его работы в реальном режиме времени, упрощает работу оператора и исключает влияние «человеческого фактора» на результаты измерений, в отличие от аналога.Thus, the presence in the design of an acoustic borehole device with an integrated diagnostic system of an additional diagnostic unit increases the accuracy of automatic control of the device and provides quick correction of its operation in real time, simplifies the operator’s work and eliminates the influence of the “human factor” on the measurement results, unlike analogue.
На основании изложенного считаем, что поставленная задача изобретения решена в полном объеме.Based on the foregoing, we believe that the task of the invention is solved in full.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132143A RU2725005C1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Acoustic well device with built-in diagnostics system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132143A RU2725005C1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Acoustic well device with built-in diagnostics system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725005C1 true RU2725005C1 (en) | 2020-06-29 |
Family
ID=71509819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132143A RU2725005C1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Acoustic well device with built-in diagnostics system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725005C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111983692A (en) * | 2020-07-13 | 2020-11-24 | 中国石油天然气集团有限公司 | Array sound wave digital signal communication acquisition control analog device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU557339A1 (en) * | 1975-06-11 | 1977-05-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Electronic signal simulator downhole acoustic logging device |
SU813349A1 (en) * | 1978-07-07 | 1981-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Device for graduation and testing acoustic logging instruments |
SU949592A1 (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-07 | Государственный Геофизический Трест "Татнефтегеофизика" | Checking calibration device for acoustic for acoustic well-logging equipment |
US4862425A (en) * | 1987-04-02 | 1989-08-29 | Institut Francais Du Petrole | Device for acquiring seismic data in a borehole and transmission thereof to a central control and recording system |
WO2013154519A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | Landmark Graphics Corporation | Compressional velocity correction apparatus, methods, and systems |
RU2521144C1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Remote testing method for acoustic logging units in field conditions |
-
2019
- 2019-10-10 RU RU2019132143A patent/RU2725005C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU557339A1 (en) * | 1975-06-11 | 1977-05-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Electronic signal simulator downhole acoustic logging device |
SU813349A1 (en) * | 1978-07-07 | 1981-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Device for graduation and testing acoustic logging instruments |
SU949592A1 (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-07 | Государственный Геофизический Трест "Татнефтегеофизика" | Checking calibration device for acoustic for acoustic well-logging equipment |
US4862425A (en) * | 1987-04-02 | 1989-08-29 | Institut Francais Du Petrole | Device for acquiring seismic data in a borehole and transmission thereof to a central control and recording system |
WO2013154519A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | Landmark Graphics Corporation | Compressional velocity correction apparatus, methods, and systems |
RU2521144C1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Remote testing method for acoustic logging units in field conditions |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111983692A (en) * | 2020-07-13 | 2020-11-24 | 中国石油天然气集团有限公司 | Array sound wave digital signal communication acquisition control analog device |
CN111983692B (en) * | 2020-07-13 | 2023-08-22 | 中国石油天然气集团有限公司 | Array sound wave digital signal communication acquisition control simulation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6661737B2 (en) | Acoustic logging tool having programmable source waveforms | |
US6901028B2 (en) | Marine seismic survey apparatus with graphical user interface and real-time quality control | |
US7089118B2 (en) | Shear wave velocity determination using circumferentially aligned transmitter and receiver elements | |
US8559272B2 (en) | Acoustic logging while drilling tool having raised transducers | |
US7609169B2 (en) | Electromagnetic telemetry apparatus and methods for minimizing cyclical or synchronous noise | |
US9260958B2 (en) | System and method for acoustic imaging using a transducer array | |
US7155957B2 (en) | Apparatus and methods for testing acoustic probes and systems | |
US20060285439A1 (en) | Shear wave velocity determination using evanescent shear wave arrivals | |
RU2725005C1 (en) | Acoustic well device with built-in diagnostics system | |
US7278289B2 (en) | Apparatus and methods for testing acoustic systems | |
US5530678A (en) | Real-time calibration acoustic array | |
CN108008279A (en) | A kind of circuit radio noise test system, method and device | |
US7007539B2 (en) | Apparatus and methods for interfacing acoustic testing apparatus with acoustic probes and systems | |
NO901731L (en) | Acoustic detection device. | |
CN102330551B (en) | Method and system for rectifying sound wave pressure in sound wave amplitude well logging | |
KR20130048831A (en) | Apparatus for sensing and monitoring temperature in wireless type | |
KR20170109770A (en) | Underwater vehicle health monitoring method and system using self noise and self-generated sonar signal | |
RU162515U1 (en) | Borehole Spectral Sound Level Meter | |
SU603933A1 (en) | Ultrasonic pulsing method and apparatus for investigating boreholes | |
US20190250292A1 (en) | Method and system for detecting seismic events | |
US2944621A (en) | Testing device for acoustical logging system | |
CN113534078B (en) | Continuous wave radar on-orbit calibration method | |
CN104205712A (en) | Monitoring of a differential multichannel transmission link | |
KR102596417B1 (en) | Integrated checking system with passive sonar sensor | |
CN111983692B (en) | Array sound wave digital signal communication acquisition control simulation device |