SU1485172A1 - Способ акустического каротажа и устройство для его осуществления - Google Patents

Description

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель изобретения - увеличение разрешающей способности способа акусИзобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. '

Целью изобретения является увеличение разрешающей способности способа акустического каротажа за счет повышения точности определения параметра нелинейности среды.

Способ осуществляется следующим образом.

В скважине или на поверхности возбуждают низкочастотную акустическую волну. Одновременно с ней в скважине возбуждают высокочастотную акустическую волну. В зоне взаимодействия волн (между источником и приемником) измеряют максимальную амплитуду

2

тического каротажа путем повышения точности определения параметра нелинейности среды. На поверхности или в скважине возбуждают низкочастотную акустическую волну, а в скважине одновременно с низкочастотной - высокочастотную волну. Измеряют максимальную амплитуду низкочастотной акустической волны и фазовую модуляцию высокочастотной акустической волны в моменты, когда амплитуда низкочастотной акустической волны достигает в зоне взаимодействия максимального и нулевого значений. Параметр нелинейности среды определяют по отношению разности величин· фазовой модуляции, измеренных при максимальной и нулевой амплитудах низкочастотной волны, к максимальной амплитуде низкочастотной волны.

2 с, и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

низкочастотной волны и.величины фазовой модуляции высокочастотной акустической волны в моменты, когда амплитуда низкочастотной волны достигает максимального и нулевого значений. Параметр нелинейности среды определяют по отношению разности величин фазовой модуляции при максимальной и нулевой амплитудах низкочастотной акустической волны к амплитуде низкочастотной акустической волны.

В импульсном режиме возбуждение

высокочастотной акустической волны

осуществляют только в Моменты, когда амплитуда низкочастотной акустиаЦп., 1485172 А1

3

1485172

4

ческой волны равна нулю или достигает максимума.

На чертеже представлена схема устройства для акустического каротажа .

Устройство для акустического каротажа содержит скважинный зонд 1, соединенный кабелем 2 с наземной аппаратурой 3, а также источник 4 низкочастотных акустических волн. Скважинный зонд 1 включает в себя высокочастотный генератор 5, соединенный с излучателем 6, а также приемники 7 и 8 соответственно высокочастотных и низкочастотных волн. К выходам приемников подключены соответственно высокочастотный 9 и низкочастотный 10 усилители. Наземная аппаратура 3 включает фильтры 11 и 12 соответственно верхних и нижних частот. Фильтр 11 соединен с фазовым детектором 13, а фильтр 12 с амплитудным детектором 14. Выход амплитудного детектора соединен с блоком 15 управления и блоком 16 сравнения. Выходы блока управления и фазового детектора соединены с блоком 17 измерителя разности откликов фазового детектора, выход которого подключен к блоку сравнения. Выход блока сравнения соединен с регистратором 18.

Для импульсного режима выход блока 15 управления соединен с входом высокочастотного генератора 5.

Устройство работает следующим образом.

В непрерывном режиме источник 4 возбуждает в исследуемой среде низкочастотную акустическую волну. Излучатель 6 возбуждает высокочастотную акустическую волну. В результате взаимодействия исходных акустических волн на приемник 7 поступает высокочастотная волна, промодулиро- . ванная по фазе и частоте низкочастотной волной. Преобразованный/ электрический сигнал усиливается высокочастотным усилителем 9 и по кабелю передается в наземную аппаратуру. Здесь сигнал поступает на фильтр 11 верхних частот, освобождается от низкочастотных помех, ограничивается по амплитуде и приходит на фазовый детектор 13. Последний преобразует фазовые изменения в амплитудные. Напряжение с выхода фазового детектора, пропорциональное глубине

фазовой модуляции, подается, на вход блока 17 измерителя разности откликов фазового.детектора. Низкочастотная акустическая волна, прошедшая по городе, приходит на приемник 8. Преобразованный электрический сигнал усиливается низкочастотным усилителем 10 и по кабелю передается в наземную аппаратуру. Здесь этот сигнал фильтруется фильтром 12 нижних частот и поступает в амплитудный детектор 14, с выхода которого напряжение, пропорциональное амплитуде низкочастотной волны, подается на блок 16 сравнения, где запоминается максимальная амплитуда. Кроме того, это напряжение подается на блок 15 управления. Последний в моменты, когда амплитуда низкочастотной волны либо равна нулю, либо имеет максимальное значение, посылает импульс управления блоку 17 измерителя разности откликов фазового детектора. В этом блоке вычисляется разность откликов фазового детектора при максимальной и нулевой амплитулах низкочастотной акустической волны. Напряжение, пропорциональное разности откликов фазового детектора, подается на блок 16 сравнения. В этом блоке определяется отношение разности откликов фазового детектора к максимальной амплитуде низкочастотной акустической волны, Которое регистрируется регистратором 18.

В импульсном режиме источник 4 возбуждает низкочастотную акустическую волну в исследуемой среде. Эта волна принимается приемником. Преобразованный электрический сигнал . усиливается низкочастотным усилителем 10 и по кабелю передается в наземную аппаратуру, Здесь сигнал фильтруется фильтром 12 и детектируется амплитудным детектором 14. Максимальная амплитуда регистрируется в блоке 16 сравнения. В момент, когда амплитуда равна нулю, либо имеет максимальное значение, блок 15 управления запускает высокочастотный генератор 5, который возбуждает излучатель 6. На приемник 7 поступает промодулированная низкочастотной волной высокочастотная акустическая волна. Преобразованный электрический сигнал усиливается высокочастотным усилителем 9 и передается по кабелю в наземную аппаратуру. Здесь сигнал фильтруется фильтром 11. Затем фазовые изменения преобразуются

5

1485172

6

в амплитудные в фазовом детекторе 13. Отклики фазового детектора на высокочастотный сигнал при нулевой и максимальной амплитудах поступают на блок 17 измерителя разности откликов фазового детектора, где вычисляется разность откликов, которая подается на блок 16 сравнения. В этом блоке определяется отношение разности откликов фазового детектора к максимальной амплитуде низкочастотной волны, которое регистрируется регистратором 18.

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Способ акустического'.каротажа, заключающийся в возбуждении высокочастотной акустической волны всква- 20 жине и низкочастотной акустической волны в скважине или на поверхности, изменении фазовой модуляции высокочастотной акустической волны и амплитуды низкочастотной акустической волны в зоне взаимодействия волн, определении параметра нелинейности среды по отношению измеренных величин, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности способа акустического каротажа за счет повышения точности определения параметра нелиней·** ности среды, фазовую модуляцию высокочастотной волны определяют по разности откликов фазового детектора при максимальной и нулевой амплитудах низкочастотной акустической волны· в зоне взаимодействия волн.
2. 2. Способ поп. 1, отличающий с я тем, что в импульсном режиме высокочастотную акустическую волну излучают при нулевой и максимальной амплитудах низкочастотной акустической волны, измеренной в зоне взаимодейцтвия волн,
3. 3. Устройство для акустического каротажа, содержащее скважинный зонд с последовательно соединенными высокочастотными генератором и излучателем, приемниками высокочастотных и низкочастотных акустических еолн и

   15 усилителями, кабель и наземную аппаратуру, включающую каналы измерения фазовой модуляции высокочастотной волны и амплитуды низкочастотной волны, блок сравнения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью управления генерацией и регистрацией акустических волн, в наземную аппаратуру введен блок управления, вход которого соединен с вы25 ходом канала измерения амплитуды низкочастотной волны, и блок измерителя разности откликов фазового в . детектора, входы которого соединены с выходом канала измерения фазовой

   30 модуляции высокочастотной волны и выходом блока управления, а выход с блоком сравнения.
4. 4. Устройство по п. 3, о т л и35 чающееся тем, что, с целью .

   возможности работы в импульсном режиме, один из выходов блока управления соединен с высокочастотным генератором .

   1485172