SU1432438A1 - Устройство дл калибровки приборов акустического каротажа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике геофизических исследований геологоразведочных скважин и предназначено дл  использовани  при полевой позер- , ке и калибровке аппаратуры акустического каротажа по амплитудным пфамет- рам, .

Цель изобретени  - повышение точности и воспроизводимости операций ю поверки электронно-акустического тракта аппаратуры по амплитудным параметрам.

На фиг, 1 показано устройство дл  калибровки приборов акустического 15 каротажа по амплитуде, общий вид; на фиг, 2 - устройство дл  иллюстрации закономерности распространени  плоских волн в волновЪде звукопрово- да{ на фиг, 3 и 4 - графики изменени 20 амплитудно-частотной характеристики пропускани  волноводного звукопрово- да под вли нием присоединенной демпфирующей массы,

В калибровочное устройство вход т 25 звукопровод 1, концентратор, 2 и 3 рупорного типа, которые креп тс  непосредственно на узлах излучател  4 и приемника 5 упругих колебаний, и съемные демпфирующие массы 6. Указан-30 1ные части устройства  вл ютс  самосто тельными узлами и сочлен ютс  между собой с помощью узлов 7 и 8 фиксации, а с преобразовател ми сква- жинного прибора 9 - посредством хому-jj тов-застежек 10, Торцовые поверхности звукопровода 1 и концентраторов 2 1и 3 выполнены в виде эластичных мембран 11 и 12 из резины, которые при взаимном соприкосновении одна с дру- 40 гой и цилиндрической поверхностью акустических преобразователей - излучател  4 и приемника 5 образуют на- дежньй акустический контакт, Звукопровод 1 и концентраторы 2 и 3 запол- j нены инертной, дегазированной жидкостью с волновым сопротивлением, близким к волновому сопротивлению резины.

Давление жидкости внутри отдель- „ ных частей устройства регулируетс  с помощью гидронасоса 13, который можно присоединить с помощью наружных штуцеров 14 к той или иной чарти калибровочного устройства.JJ

Увеличение давлени  внутри отдельных частей устройства вызывает деформацию контактных мембран 11 и 12 и

обеспечивает надежный и воспроизводимый акустический контакт между ними,

Звукопровод 1 выполн ет роль жид- костно-наполненного волновода с жесткими стенками. Чтобы упругие колебани  распростран лись,«внутри такого звукопровода в виде плоской волны с минимальными потер ми упругой энергии , внутренний диаметр d последнего должен быть равен d 1,2 , где Л - длина волны в жидкости,

Дп  гарантированного выполнени  такого услови , а также с целью уменьшени  наружных габаритов звукопровода используетс  между этими величинами соотношение d А/2, В этом случае дл  рабочей частоты преобразователей 30 кГц и скорости распространени  упругих колебаний в жидкости звукопровода V 1500 м/с диаметр последнего должен быть не более 2,5 см. Дл  обеспечени  минимального искажени  амплитудно-частотной характеристики упругого сигнала, передаваемого от звукопровода 1 калибровочного устройства к акустическим преобразовател м - излучателю 4 и приемнику 5 скважинного прибора 9, пер- вьй снабжен концентраторами 2 и 3 рупорного типа, имеющими плавньй дугообразный переход от диаметра звукопровода 1 к диаметру акустических преобразователей, образующему с осью калибровочного звукопровода 1 некоторый угол at , а с осью скважинного прибора 9 - угол /S ,

Следующей задачей  вл етс  получение нормированного ослаблени  упругих колебаний не менее чем в 1000 раз с целью калибровки канала измерени  амплитуд по известным относительньи значени м интенсивности сигнала.

Введение нормированного затухани  основано на вли нии демпфируювщх масс, выполненных из материала с резко отличающимис  (от жидкости, запол- н кнцей звукопровод) волновыми сопротивлени ми .

Демпфирующие массы 6 представл ют собой сменные цилиндры, которые плотно креп тс  с помощью узлов 7 и 8 фиксации на звукопроводе 1, Каждый цилиндр разнимаетс  в диаметральной плоскости на две половины, что обеспечивает его быструю фиксацию на звукопроводе 1, Разна  степень затухани  упругих волн в волноводе путем присоединени  демпфирующих масс достигаетс  за счет изменени  сквозной амплитудно-частотной характеристики зву- копровода под вли нием наружной присоединенной массы 6 (фиг. 3 и 4). По- лучение нормированного ослаблени  сигнала не менее чем в 1000 раз обеспечиваетс  набором из трех сменных демпфирующих масс.

Устройство работает следующим об- разом.

Концентраторы 2 и 3 закрепл ют на узлах акустических преобразователей излучател  4 и приемника с помощью хомутов-застежек 10 и подсоеди- н ют к ним звукопровод 1 с помощью узлов 7 и 8 фиксации. Через штуцера 14 делают подкачку давлени  жидкости в каждом узле устройства до 1,5 - 2 кгс/см с помощью гидронасоса 13. При этом происходит уплотнение акустического контакта между мембранами 11 и 12. После выполнени  указанных подготовительных операций устройство гот ово к работе.

Включают прибор акустического каротажа и приступают к его калибровке по амплитудным характеристикам упругих волн.

Упругие колебани  на рабочей част те излучател  3 поступают в виде цилиндрических волн через мембрану 12 в объем рупорного концентратора 2, распростран ютс  по заполн ющей его жидкости к входу в трубчатьш звуко- провод и, проход  через контактную мембрану 11, поступают в звукопровод в котором распростран ютс  в виде плоской волны практически без затухани  до выходного конца, где снова проход т через контактную мембрану .1 и поступают в рупорный концентратор.

Упругие колебани  в виде плоской волны проход т контактную мембрану 1 на узле приемника и достигают прием- ника 5. Потери энергии на контактных мембранах особенно незначительны,../

если внутренние объемы узлов излучател  4 и приемника 5 заполнены жидкостью с волновым сопротивлением, близким к волновому сопротивлению жидкости, заполн ющей калибровочное устройство. При отсутствии демпфирующих масс на поверхности звукопрово- да амплитуда упругого сигнала, достигающего приемник,  вл етс  максимальной и принимаетс  за первое калибровочное значение (фиг. 3). Затем, надева  на звукопровод сменные демпфирующие массы 6 и ввод  тем самым дополнительное затухание распростран ющихс  по нему упругих колебаний, получают следующие нормированные (по отношению к максимальному значени м амплитуд А при свободном зву- копроводе) значени  амплитуд упругих волн (фиг. 4) на гфиемном преобразо; вателе ( А, А). Полученный калибровочный график сравниваетс  с образцовым (эталонным) и в случае необходимости осуществл етс  корректировка характеристик скважин- ного прибора, после чего операци  калибровки повтор етс  до получени  полного соответстви  между полученным и образцовым калибровочными графиками .

Устройство предназначено в основном дл  калибровки амплитудных каналов приборов акустического каротажа, в том числе приборов дл  акустического контрол  цементировани  скважин в полевых услови х. Благодар  простоте и удобству конструкции устройства а также стабильности амплитудно-частотных характеристик во времени и. их контролируемым изменени м в процессе измерений устройство позвол ет оперативно, с минимальньв ш затратами времени и средств и с высокой точностью , обеспечить калибровку приборов акустического каротажа по амплитудным параметрам.

/4

Г2

Ю

. Z

Фцг,1

УО /,кГц

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ПРИБОРОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА, содержащее звукопроводы, связанные с акустическими преобразователями, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости операций поверки электронноакустического тракта аппаратуры по амплитудным параметрам, звукопровод выполнен в виде трубы, заполненной жидкостью, и имеет диаметр меньше половины длины волны упругих колебаний в жидкости, причем в местах контакта с акустическими преобразователями звукопровод снабжен концентраторами рупорного типа, имеющими поверхность контакта, превышающую площадь активной поверхности преобразователей, и плавный дугообразный переход к сечению звукопровода.