SU557339A1 - Электронный имитатор сигналов скважинного прибора акустического каротажа - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к промыслово- геофизической технике, а более конкретно к аппаратуре дл  акустического каротажа .

Известные имитаторы сигналов скважинного прибора дл  акустического каротажа ll J2j 4j предназначены дл  формировани  акустических и электрических импульсов с целью проверки, настройки и калибровки приемного такта скважинных приборов структуры 1И2И1П и 1И1И2П и регистрирующей части наземной аппаратуры акустического каротажа по продольным волнам (типа СПАК и АКЦ). Сигнал с задающего генератора, имитирующий частоту излучени  и частоту следовани  радиоимпульсов, а также мощность сигнала , подаетс  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. Указанные приборы

осуществл ли проверку, настройку и калибровку аппаратуры акустического каротажа по продольным волнам, поскольку дл  этого необходимы лишь такие параметры как врем  распространени  и амплитуда первого вступлени  первого волнового пакета продольной волны из полного сигнала, ре-гистрируемого приемником скважинного прибора (т. н. волновой картины). В св зи с по влением аппаратуры волнового акустического каротажа (типа ПАКТ, АПАК, Звук) по вилась необходимость имитировать параметры поллого сигнала с акустического приемника - оптимальное число волновых пакетов, врем  их вступлени , частоту, амплитуду, огибающую пакета и его длительность.

Наиболее близким техническим решением к предложенному  вл етс  электронный имитатор сигнала скважинного прибора дл  акустического каротажа ,3, который содержит задающий генератор, два генератора ударного возбуждени , генератор шума, смеситель, генератор цикла и: измеритель интервального времени. Сигнал от задающего r-енерагора поступает на генераторы ударного возбуждени , с выходов которых по двум каналам периодически фо мируютс  нач алыЕзЮ импульсы и --гадержанные относительно них на ог1ределенное врем  амппитудно-модупиронанные пакеты синусоидалыгогх колебаний. Схема сборки сводит на OAisy временную ось обе серии начальных импульсов, выходные сигналы генераторов ударного возбуждени  с обоих каналов и выходные сигна л генератора . Сигнал с выхода имитатора представл ет собой приближенную копию электрического сигнала с акустического приемника (приемников) скважинного прибора стру туры 1И2И1П или 1И1И2П. Но этот имитированный сигнал по каждому из двух каналов содержит лишь один волновой пакет (сиш-езированна  продольна  волна), частота сигнала в пакете посто нна, волновой пакет не имеет огибающей, длительность его фиксирована, поэтому он не соответствует полному реальному сигналу от скважинпого прибора акустического каротажа - волновой картине. Целью изобретени   вл етс  моделирование реального акустического волнового сигнала. Цель достигаетс  благодар  тому, что в предложенном электронном имитаторе содержитс  смеситель волновых картин и нес колько формирователей волновых картин. Формирователи волновых картин состо т из нескольких функциопальных формирователей волновых пакетов, подключенных к смесителю пакетов. Дл  регулировани  параметров волновой картины, каждый функциональ ный формирователь волновых пакетов состоит из фантастрона задержки, фантастронов длительности пакетов, триггера, интегратор генератора и амплитудного модул тора. Ка фнг, 1 приведена структурна  схема предложенного электронного имитатора сиг налов скважинного прибора дл  акустического каротажа структуры 1И1И2П| на фиг. 2 - временные диаграммы работы ими татора J на фиг. 3 - структурна  схема фор мировател  волновой картины | на фиг« 4 временные диаграммы работы формировател ; на фиг. 5 структурна  схема функционального формировател  волнового пакета на фиг. 6 - временные диаграммы работы функционального формировател . Электронный имитатор сигналов прибора содержит генератор 1 запускающих импульсов , формирователь 2 первой волновой картины, формирователь 3 второй волновой картины, генератор шума 4 и смеситель 5. Формирователи 2 и 3 состо т каждь1й ( см. фиг. 2.) из трех формирователей волновых пакетов 6, 7 и 8 и смесител  9. Каждый из формирователей волновых пакетов 6, 7 и 8 состоит (см. фиг. 3)из фа тастроновЮ , 11,12, интегратора 13, триггера генератора 15 и амплитудного модул тора 16. Работает имитатор следующим образом . Формируют сигнал, состо щий из двух или более волновых картин, в зависимосги от структуры скважинного прибора. Кажда  из волновых картин содержит три волновых пакета,имитирующих сигналы с приемника от различных по природе акустических волн, и описываетс  выражением: и г s (-t-tO cosK.(t-t-)- rit-t), т - пор дковый номер волнового где пакета; А - максимальна  амплитуда пакеt - врем  прихода пакета; коэффициент затухани  огибаюf i щей пакета; - частота колебаний в пакете; ntt)- случайна  функци , учитывающа  вли ние акустических щумов. Число волновых пакетов выбрано оптимальным , исход  из услови  моделировани  возможной интерференции первых и последних вступлений анализируемой волны с вступлени ми предшествующей и последующей волн в волновой картине. Согласно выражению (1), в имитаторе осуществл етс  регулировка максимальной амплитуды, времени прихода, длительности, огибающей и частоты колебаний в каждом волновом пакете во всех волновых картинах, моделирующих сигнал от скважинного прибора аппаратуры акустического каротажа. Рассмотрим работу имитатора на примере моделировани  сигнала скважинного прибора структуры 1И2И1П. Запускающий генератор 1 выдает две серии импульсов о1 и сГ, период следовани  которых равен периоду следовани  импульсов излучени  в скважинном приборе. Импульсы 01 смещены относительно импульсов S на врем  смещени  моментов срабатывани  излучателей 1И и 2 И. Сери  запускающих импульсов о поступает на формирователь 2, который вырабатывает ситнал f, , имитирующий волновую картиliy от ближнего излучател , задержанную относительно зап скающего импульса на заданное врем . Формирователь 3 срабатывает от запускающих импульсов 5 имитирует сигнал от дальнего излучате  скважинного прибора. Сигналы с выхода формирователей 2 и 3, запусьающке импульсы а и (5 и сигнал б с генератора шума 4 подаютс  на смеситель 5 который сводит все сигналы на одну временную ось. Выходной сигнал имитатора (по смесител  5) представл ет собой совокупность двух волновых картин и подаетс  на наземную аппаратуру акустического каротажа. В случае скважинного прибора более многоэлементной структуры в схему имитатора добавл етс  один или несколько формирователей (аналогичных формировател м 2, 3), и полный выходной сигнал содержит большее число волновых картин. При поступлении запускающего импульса на вход формировател  волновой картины н выходе формирователей 6, 7 и 8 получают амплитудно-модулированные пакеты синусои дальных колебаний ж , 3 , и, задержанные на заданное врем  относитель но импульса запуска. Эти сигналы поступа ют на смеситель 9, который формирует вол новую картину, имитирующую сигнал к по одному из каналов скважинного прибора. При поступлении запускающих импульсов от генератора 1 на вход формировател  волнового пакета запускаетс  фантастрон задержки 10, который выдает пр моугольный импульс л . Длительность эгого импульса регулируетс  и определ ет врем  прихода, волнового пакета. Задним фронтом этого импульса запускаетс  фантастрон 11 который выдает пр моугольный импульс м поступающий на вход интегратора 13. Выходной импульс н интегратора, используемый дл  амплитудной модул ции пакета синусоидальных колебаний, формирует огибающую волнового пакета. Измен   длитель ность импульса м с фантастрона 11 и посто нную времени интегратора 13, можно выбрать необходимую форму огибающей и длительность волнового пакета. Задним фро1-ггом импульса м запускаетс  фантастроы 12, который выдает к /ulyльc о, Длительность этого импульса определ етс  задним фронтом импульса л. Триггер 14 перекидываетс  в единичное состо ние импульсом л, а опрокидывретс  в исходное нулевое состо ние задним фронтом импульса о с выхода фантастрона 12. Импульс п с выхода триггера 14 использует с  дл  запуска генератора пакетов синусоидальных колебаний 15 с регулируемой частотой. На амплитудный модул тор 16 одновременно поступают пакет синусоидаль ных колебаний р с выхода генератора 15 и модулирующий импульс н с выхода интегратора 13. Модул тор 16 имеет аттеню аторз позБол ющий регулировать a цvдйJ. волно -ого , Таки o6paoo;.:i -а г-.-с-ситель 9 формировател  волновой картт-;ы г поступают or 4 рмнрозйте ей Uj / i; с: )5J.;новые пакеты с с регулируемой временной задержкой, частотой, длительисстью и огибающей, имитирующие различкьш по природе акустические волны. Имитирование реального спгнзла скважинного прибора дл  акустического каротажа-совокупности двух и более вол овых картин, состо щих из оптимальиэ о -iiic.iia волновых пакетов с измен ющейс  временной задержкой, частотой, длительное: гью, огибающей и амплитудой, моделирующих различные по природе комбинации акустических волн в волновой картине, позвол ет производить проверку и настройку аппаратуры волнового акустического каротажа. Имитатор может быть использован дк  калибровки наземной аппаратуры ак;5стического каротажа, регистрирующей кинематические и динамические параметры продольной, поперечной и других акустических волн. Совместно с аналоговой машиной типа МИ-7 имитатор может быть применен дл  моделировани  акустического сигнала, соответствующего различным геологическим и геофизическим параметрам пород, пересекаемых скважиной. Применение предложенного имитатора сигналов скважинного прибора дл  акустического каротажа при разработке и эксплуатации аппаратуры во-чнового акустического каротажа повьгщает эффективность и сокращает сроки новых разработок, позвол ет улучщить мегрологическкй конт роль и качество интерпретации результатов Формула кзобр 1, Электронный имитатор С;1ГНг5.ЛОВ СКВажииного прибора акусгичеокого каротажа, содерлсйщкй задающий генератор и генератор щума, отличающийс  тем, что, с целью моде лйровани  реального акустического волнового сигнала, он содержитсмеситель волновых картин и несколько формирователей волновых картин, 2,Имитатор по п. 1, отличающийс  тем, что каждый формирователь волновых картин состоит из нескольких функциональных формирователей волновых пакетов, подключенных к смесите-лю . 3,Имитатор по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что, с целью регулировани  параметров волновой картины, каждый функциональный формирователь волновых пакетов состоит из фантастрона задержки , фантастронов длительности пакетов , триггера, интегратора и амплитудного модул тора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 284339, кл Q 01V 1/4О, 1971.

2.Патент США № 2Г 44621, кл 1811960 .

3.Патент США № 2982943, кл. 340-18, 1961 т..

4.ПатенгСША N 3191142, кл. 340-17, 1965 г.

5.Авторское свидетельство СССР

№ 295870, кл. Е 21 В 47/ОО, 1972.

I I

Г

I.I

g К наземной - аппаратуре

Y I --4дйймд/1

шгФиг . 2

Фиг.З

и

Фиг. 5

иг.6