SU1272295A1 - Устройство ограничени приращений в измерителе кинематических характеристик сигнала акустического каротажа - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  геофизических исследований скважин акустическими методами. Целью изобретени   вл етс  увеличение помехоустойчивости измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что за один цикл измерений выходному напр жению измерител  времени прихода сигнала разрешаетс  изменитьс  на величину, не превышающую значени  доверительного интервала, который измен етс  в зависимости от литологии. При этом дл  измерени  истинных приращений сигнала используют методы частотной селекции и взаимной коррел ции их на ближнем и дальнем зонде. Применение устройства позволит в несколько раз понизить допустимое соотношение сигнал/шум, при котором получаетс  качественный каротажный материал. Положительный эффект достигаетс  за счет того, что в устройство дл  ограничени  приращений в измерителе кинематических характеристик сигнала акустического каротажа введеW ны смеситель, схема логического сложени , формирователь импульсов записи , две схемы совпадени , реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, индикаторы максимума и минимума, блок межзондовой коррел ции и блок обрыва ю ю ю измерений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. со СП

Description

Изобретение относитс  к геофизиче ским исследовани м скважин акустическим методом. Цель изобретени  - увеличение помехоустойчивости измерений кинематических характеристик акустического сигнала. На фиг.1 представлена структурна  схема устройства} на фиг.2 - временные диаграммы сигналов на выходе его основных углов. Схема (фиг.1) содержит фильтры 1 и 2 верхних частот, смеситель 3, бло 4 межзондовой коррел ции, блок 5 обрыва измерени , схему 6 передачи модул , компараторы 7 и 8, преобразователь 9 код - аналог, схему 10 вычитани , схемы 11-14 совпадени , реверсивный счетчик 15, формирователь 16 импульсов записи, схемы 17 и 18 запоминани , индикаторы максимума 19 и минимума 20, усилитель-ограничител 21, схему 22 сравнени , схему 23 выделени  фронтов и схему 24 логического сложени . Устройство работает следующим образом . Устройство предназначено дл  работы с двухзондовой акустической аппаратурой с поочередной передачей информации от ближнего и дальнего излучател . Алгоритм работы, примен емый в этом случае дл  измерителей кинематических характеристик, заключаетс  в том, что интервал времени от момента излучени  до первой вьщел емой фазы принимаемого сигнала (эПюры 25 и 26) преобразуетс  в каждом такте в линейJHo нарастающее напр жение (эпюра 27) В момент окончани  измер емого интервала формируетс  команда (эпюра 28) на запоминание нового значени  (эпюра 29). В момент запоминани  в выходном напр жении по вл етс  ступенька напр жени , величина которой пр мо про порциональна разности между предыдущим и новым значением времени приход сигнала. Эти приращени  (эпюра 30) измер емого параметра, получаемые на ближнем и дальнем зонде в устройстве в фильтрах 1 и 2 верхних частот отде л ютс  от посто нной составл ющей и усиливаютс  до необходимой величины. Затем они складываютс  в смесителе 3 и поступают на вход блоков межзондовой коррел ции 4 и обрыва измерени  5 В последнем эти приращени  измер емой величины привод тс  схемой передачи модул  сигнала к одной полйрности , например положительной, и поступают затем на компараторы 7 и 8, на другие входы которых подаетс  напр жение с выхода преобразовател  9 код - аналог. Причем это напр жение на компаратор 7 поступает непосредственно , а на компаратор 8 через схему 10 вычитани , где оно уменьшаетс  на определенную посто нную величину . В простейшем случае роль этой схемы может выполн ть, например, стабилитрон с соответствующим напр жением пробо . Роль компараторов заключаетс  в сравнении величины приращени  измер емой величины с напр жением jHa их вторых входах. Если приращение (эпюры 30) оказываетс  выше напр жени  с выхода преобразовател  9 код - ансшог, то в момент их равенства компаратор 7 выдает команду на схему запоминани  в измеритель кинематических характеристик (эпюра 31) дл  прекращени  ее работы. Таким образом, она отработает не все изменение измер емого параметра, а только некоторую ее часть, величина которой определ етс  напр жением на выходе преобразовател  9 код - аналог .-Сработав , компаратор 7 открьтает также схему 11 совпадени , через которую (а также схему 13 .совпадени ) на суммирующий вход реверсивного счетчика 15 проходит сигнал с выхода формировател  16 ш пульса записи, который формируетс  в нем и в момент окончани  команды на запоминание в измерителе кинематических характеристик (эпюры 28 и 32). С поступлением импульса на суммирующий вход реверсивного счетчика число , записанное в нем, увеличиваетс  на единицу, что приводит к увеличению напр жени  на выходе преобразовател  9 код - аналог, т.е. в следующем такте измерителю кинематических характеристик разрешено отработ ать большее изменение измер емого параметра. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока напр жение на выходе преобразовател  9 код - аналог не станет больше приращений , получаемых временем прихода сигналаза один такт. При этом компаратор 7 перестает срабатывать и прекращаетс  поступление импульсов на

суммирующий вход реверсивного счетчика 15.

В случае, если приращение измер емого параметра оказываетс  меньше напр жени  на втором входе компаратора 8, он перестает срабатывать и закрывать схему 12 совпадени , при этом импульсы записи с выхода формировател  16 начинают поступать через схему 24 сложени  и схему 14 совпадени  на вычитаюпщй вход реверсивного счетчика .

Этот процесс происходит до тех пор, пока амплитуда приращений не окажетс  меньше напр жени  на компараторе 7, нобольше, чем на компараторе 8. В этом случае схемы 11 и 12 совпадени  оказываютс  запертыми и никаких изменений в состо нии реверсивного счетчика не происходит.

Таким образом, устройство следит за величиной приращений, получаемых измер емым параметром, и разрешает измерителю отрабатывать только эту реличину.

При этом посто нна  времени (инерционность ) схемы выбрана такой, чтобы исключить динамические ошибки измерени  и не разрешать отрабатывать резкие , хаотичные приращени , вызываемые сбо ми срабатывани  амплитудного дискриминатора на шумы.

При мощности пластов больше длины зондов возникают ситуации, когда изменение времени прихода сигнала на ближнем зонде прекратилось,на дальнем еще продолжаетс . При этом, естественно , таккак в устройстве доверительный интервал устанавливаетс  в общий на оба зонда, его необходимо поддерживать на прежнем высоком уровне до тех пор, пока и дальний зонд полностью не входит в новый пласт, т.е. пока не прекращаетс  на нем изменение времени прихода сигнала.

Дл  этого в схему введена схема 17 запоминани , котора  по команде импульса записи запоминает состо ние компаратора В. Поэтому на его выходе всегда отражено состо ние компаратора 8 во врем  приема сигнала другого зонда. Таким образом, прохождение импульсов через схему 12 совпадени  на вычитающий вход реверсивного счетчика , т.е. уменьшение доверительного интервала, разрешаетс  только в том случае, если -и на другом зонде также требуетс  его уменьатть,

Дл  ограничени  величины доверительного интервала применены индикатор 19 максимума и индикатор 20 минимума , которые закрывают схемы 13 и 14 совпадени , прекраща  тем самым возможность дальнейшего увеличени  или уменьшени  показаний счетчика при достижении ими соответственно максимально или минимально допустимой величины .

В устройство дл  лучшего распознавани  систематических приращений входной величины от случайных введен блок 4 межзондовой знаковой коррел ции .

Приращени  сигнала со смесител  3 поступают через усилитель-ограничитель 21 на схему 22 сравнени  и схему 18 запоминани , в которой хранитс  знак приращени  на другом зонде. Таким образом, на вход схемы 22 сравнени  подаетс  информаци  о знаках приращени  измер емого параметра на ближнем и дальнем зонде в двух.соседних посылках. Если эти знаки одинаковые, схема 13 совпадени  открыта и разрешает , в случае необходимости, увеличить доверительный интервал. Различие этих знаков указывает на то, что один из них ложный, поэтому увеличение доверительного интервала в этом случае запрещаетс  (схема 13 совпадени  закрыта ) .

Кроме того, желательно уменьшение доверительного интервала. Дл  этого в устройство введен блок 23 выделени  фронтов. Каждый раз, когда схема 18 запоминани  мен ет свое состо ние, т.е. если знаки приращени  на обоих зондах различны, блок вьфабатывает . импульс, который через схему 24 сложени  и схему 14 совпадени  поступает на вычитающий вход реверсивного счет чика и вызьгеает уменьшение доверительного интервала.

Таким образом, благодар  применению предлагаемого устройства, измеритель имеет возможность отработать изменение времени прихода сигнала настолько, насколько это определ етс  литологией. Резкие же изменени  вызываемые случайными факторами, ограничены на низком уровне, чем и достигаетс  увеличение помехоустойчивости измерений. Применение устройства позвол ет -резко повысить качество каротажного материала в пластах с низким уровнем сигнала и увеличить скорость

движени  снар да на остальных участках .

Claims (3)

1. Устройство ограничени  приращений в измерителе кинематических характеристик сигнала акустического каротажа , содержащее два фильтра верхних частот, входы которых  вл ютс  информациоными входами устройства, блок передачи модул  и компаратор, отличающее с  тем, что, с целью увеличени  помехоустойчивости измерений, в устройство введены смеситель , схема логического сложени , формирователь, две схемы совпадени , реверсивный счетчик, преобразователь код - аналог, индикаторы максимума и минимума, блок межзондовой коррел ции и блок обрыва измерени , при этом выходы фильтров верхних частот через смеситель св заны с входом блока межзондовой коррел ции и первым входом блока обрыва измерени , вход формировател   вл етс  запускающим входом устройства, а его выход соединен с запускающими входами блока межзондовой коррел ции и блока обрыва измерени , выход реверсивного счетчика св зан с входами индикатора максимума, индикатора минимума и преобразовател  код - аналог, выход которого св зан с вторым входом блока обрыва измерени , один из входов схемы логического сложени  соединен с первым выходом блока межзондовой коррел ции, другой вход - с первым выходом блока обрыва измерени , а выход соединен с первым входом первой схемы совпадени , второй вход которой соединен с выходом индикатора минимума, а выход - с вычитающим входом реверсивного счетчика, первый вход второй схемы совпадени  соединен с вторым выходом блока обрыва измерени , второй вход с BTopbtM выходом блока межзондовой коррел ции, третий - с выходом индикатора максимума, а выход соединен с

суммирующим входом реверсивного счетчика , при этом третий выход блока обрыва измерени   вл етс  выходом устройства .

2.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок межзондовой коррел ции состоит из усилител ограничител , схемы запоминани , схемы сравнени  и схемы вьщелени  фронтов, причем вход усилител -ограничител   вл етс  информационным входом блока, а его выход соединен с одним из входов схемы сравнени , с информационным входом схемы запоминани , управл ющий вход которой  вл етс  запускающим входом блока, а выход соединен с другим входом схемы сравнени  и с входом схемы выделени  фронтов, причем выход схемы сравнени  соединен с вторым выходом блока, а выхЬд схемы выделени  фронтов - с его первым выходом.

3.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок обрыва измерени  состоит из схемы передачи модул , двух компараторов, схемы вычитани , двух схем совпадени  и схемы запоминани , при этом вход схемы передачи модул   вл етс  первым, информационным , входом блока, а ее выход соединен с неинвертирующим входом первого компаратора непосредственно и инвертирующим входом второго компаратора , входы которых св заны с вторым , информационным, входом блока- через схему вычитани , первый вход первой схемы совпадени  соединен с выходом схемы запоминани , второй входс выходом второго компаратора и информационным входом схемы запоминани , третий - с запускающими входами блока и схемы запоминани , а также с одним из входов второй схемы совпадени , другой вход которой соединен с выходом первого компаратора и третьим выходом блока, при этом выход первой схемы совпадени   вл етс  первым вы .ходом блока, а второй выход - его вторым выходом. Ипрайл кзщ. импульс на хтмгн.-; BtfxoS на рыв измерение