SU960695A1 - Устройство дл акустического каротажа скважин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м скважин акустическими методами.

Известно устройство дл  акустического каротажа сквахшн, состо щее из наземного пульта с блоком управлени  скважинным прибором, содержащего схему разделени  пусковых импульсов и ключевые элементы,управл ющие работой коммутирующих- элементов , и скважинного прибора с блоками , обеспечивающими поканальное разделение пусковых импульсов, задержку момента возбузхдени  излучателей относительно пусковых импульсов и передачу в наземные блоки импульсов, соответствующих моментам возбу сдени  излучателей 1.

Известны также серийно выпускаемые приборы акустического каротажа СПАК-2М и СПАК-4Н, в которых дл  передачи пусковых импульсов и ш ульсов момента возбуждени  излучателей используетс  фантомна  схема. При этом, по двухпроводной линии св зи передаетс  информационный сигнал, а питание скважинного прибора и временна  синхронизаци  его работы осуществл етс  через средние точки фантомных трансформаторов блока управлени 

наземного пульта и скважинного.нагруженных на эту линию св зи прибора. Причем, с целью уменьшени  вли ни  сети питани  на канал синхронизации, пусковые импульсы передаютс - на скважинный прибор в моменты перехода напр жени  питани  через О 21.

Однако эти системы синхронизации устойчиво и надежно работают только ;

10 при сети питани  с частотой 50 Гц в то врем  как, в св зи с разработкой комплексной комбинированной аппаратуры , происходит перевод питани  окна-; жинных приборов на сеть с частотой

15 400 Гц.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  аппаратура акустического каротажа СПАЬС-б, представл юща  собой устройство дл  акусти- .

20 ческого каротажа скважин, содержа-, щее наземный пульт, состо щий.из блока управлени  линией св зи и блоков измерени  кинематических и динамических параметров упругих волн,

25 при этом первый вход блока измерени  кинематических параметров и вход блока управлени  линией св зи подсоединены к каротажному кабелю, выход блока согласовани  с линией св зи под30 ключен ко второму входу блока измерени  кинематических параметров, выход которого соединен со входом блока измерени  динамических параметров, и скважинный прибор, соединенный с наземным пультом каротажным кабелем и содержащий селектор пусковых импул сов, блок формировани  задержанных импульсов запуска, генератор мпупъсов возбуждени  излучателей, излучатели , блок формировани  импульсов момента возбуждени  излучателей иуси литель мошности,при этом выход усилител  мощности и вход селектора пуско вых импульсов подключены к каротажно :.,му кабелю, выход селектора пусковых импульсов соединен с входом блока фо миловани  задержанных импульсов запуска , первые два выхода которого соединены с входами генератора импульсов возбуждени , первый выход последнего подсоединен к блоку формировани  шлпульсов момента возбужд ни , а остальные - к излучател м. В этом устройстве дл  повышени  помехоустойчивости системы синхрони зации при передаче пусковых импульсов сверху и импульсов момента возбуждени  излучателей снизу использу етс  отдельна  жила каротажного кабел , а питание скважинного прибора осуществл етс  напр жением 400 Гц по фантомной схеме. При этом дл  надежного запуска излучателей скв.ажинного прибора генератор импульсов синхронизации блока управлени  наземного пульта форм рует разнопол рные импульсы амплиту дои 350-400 В tai. Однако применение подобных систем синхронизации устройств акустическо каротажа затруднено в составе комплексной комбин11рованной аппаратуры, так как они создают большой уровень помех каналам передачи данных других геофизических методов.: Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости устройства, Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  акустического каротажа скважин, содержащем наземны пульт, состо щий из блока согласовани  с линией св зи и блоков измерени  ,кинематических и динамических параметров упругих волн, при этом пе вый вход блока измерени  кинематичес ких параметров и вход блока согласовани  с линией св зи подсоединены к каротажному кабелю, выход блока согласовани  с линией св зи подключен к второму входу блока измерени  кине матических параметров, выход которог соединен со входом блока измерени  динамических параметров, и скважинны прибор, соединенный с наземным пульТОМ каротажнь1М кабелем и содержащий делитель чистоты, блок формировани  зацержа,нных импульсов запуска,генератор импульсов возбуждени  излучателей и усилитель мощности, при этом выход усилител  мощности и вход делител  частоты подключены к каротажному кабелю, выход делител  частоты соединен с входом блока формировани  задержанных импульсов запуска, первые два выхода которого соединены с входами генератора импульсов возбуждени , первый выход последнего подсоединен к блоку формировани  импульсов момента возбуждени , а остальные - к излучател м , блок согласовани  .с линией ; св зи наземного пульта выполнен в виде блока фиксации начала заднего фронта синхроимпульса, генератора импульсов момента возбуждени  и амплитудного селектора, вход которого  вл етс  входом блока согласовани  с линией свйзи, а выход соединен с входом блока фиксации начала заднего фронта синхроимпульса и первым входом регенератора импульсов момента возбуждени , второй вход которого соединен с выходом блока фиксации начала Заднего фронта синхроимпульса, а- в скважинный прибор введены ждущий мультивибратор, первый и второй инверторы и схема ИЛИ, входы которой соединены с третьим и четвертым выходами блока формировани  задержанных импульсов запуска, а выход подключен к входу первого инйертора, выход последнего соединен с первым входом  иущего мультивибратора, второй вход которого соединен с выходом блока формировани  импульсов момента , возбуждени , а выход ждущего мультивибратора подключен к входу второго .инвертора, выход последнего соединен со входом усилител  мощности, первый вход которого  вл етс  входом информационного сигнала. .На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  акустического каротажа скважин; на фиг. 2 - временные диаграммы , иллюстрирующие работу устройства . . Устройство состоит из наземного пульта 1 и скважинного прибора 2, соединеннь1Х между собой каротажным кабелем 3. Наземный пульт содержит блок 4 согласовани  с линией св зи, в состав которого вход т амплитудный селектор 5, блок 6 фиксации в начале заднего фронта импульса синхронизации и регенератора 7 импульсов момента возбуж- . дени , блок 8 измерени  -кинематических параметров, упругих волн и блок 9 измерени  динамических параметров упругих волн. В состав скважинного прибора 2 входит делитель 10 частоты, двухканальный блок 11 формировани  задержанных импулБсов, запуска, генератор 12импульсов возбуждени , излучатели 13и 14, блок 15 формировани  импульсов моментавозбуждени , усилитель

16 мощности, схема ИЛИ 17, первый и второй инверторы 18 и 19, ждущий мультивибратор 20.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питани  на скважинный прибор 2 через блок 4 согласовани  наземного пульта 1 напр жение сети также поступает и на вход делител  10 частоты (фиг. 2а), осуществл ющего формирование последовательности пр моугольных импульсов с частотой запуска излучателей 13 и 14.

Последовательность выходных импульсов делител  10 частоты, представл ющих собой меандр (фиг. 26), подаетс  на двухканальный блок 11 формировани  задержанных импульсов запуска генератора. 12.

Причем задержки импульсов запуска первого и второго-канала генератора 12 импульсов возбуждени  различны и отличаютс ,например, вдвое (фиг. 2в,г).

. -Фронтами импульсов меандра с двухканального блока 11 формировани  задержанных импульсов запуска через схему ИЛИ 17 запускаетс  ждущий мультивибратор 20 (фиг. 2е).

Длительность импульса, который мжет генерировать ждущий мультивибратор 20, выбираетс  из услови 

tзolAl

f - длительность Ждущего мультигде г вибратора 20;

Зо(А1 максимально возможное фиксированное врем  задержки импульсов запуска излучателей 13 или 14.

Через врем  1зид озбуждаетс  излучатель .13, И с выхода блока 15 формировани  импульсов момента возбуждени  поступает на ждущий мультивибратор 20. импульс сброса.

Ждущий мультивибратор 20 возвращаетс  в исходное состо ние.

На выхрде ждущего мультивибратора 20 по вл етс  импульс t t f fдлительность которого несет информацию о признаке канала (в данном случае 1-го ), а задний фронт - о моменте возбуждени  излучател  13 (фиг. 2е).

Этот импульс синхронизации через второй инвертор 19 поступает на вход усилител  16 мощности) усиливаетс  (фиг. 2ж) и по каротажному кабелю 3 поступает в наземньай пульт 1.

Через врем  t (завис щее от геофизических параметров акустического зонда и породы) на вход усилител  16 мощности также поступает с приемника скважинного прибора информационный сигнал первого канала (фиг. 2ж).

Таким образом, на выходе усилител  16 мощности циклически по вл етс  дл  первого канала последовательный временной набор сигналов (фиг.2ж); импульс синхронизации, информационный сигнал.

Этот набор поступает по каротажному кабелю 3 на вход блока 4 согласовани  наземного пульта 1 (фиг.2,з). При помощи амплитудного селектора 5 Наземного пульта 1 производитс  выделение импульсов синхронизации (фиг. 2и),после обработки которых

0 на выходе блока 6 фиксации по вл ют-. с  импульсы фиксации начала заднего, фронта импульсов синхронизации (фиг. 2к),соответствующие моменту возбуждени  излучател  13.

5 Выходные импульсы блока 6 фиксации поступают на вход двухканального регенератора 7 импулЬсов момента возбуждени .

На второй вход регенератора 7

Q импульсов поступают прин тые импульсы синхронизации. В регенераторе импульсов 7 по врег-1енному признаку: V t3o(A.-i - первый канал синхронизации , -2 t3ciA.i- 2-ой кйнал синхронизации, происходит разделение каналов .

Восстановленным импульсом момента возбуждени  излучател  13 скважинното прибора 2 и осущес.твл етс  по пер- вому каналу синхронизации управление блоками измерени  кинематических 8 и динамических 9 параметров упругих волн (фиг. 2л).

Аналогично работает устройство I при возбуждении излучател  14 скважинного прибора 2.

Только в этом случае в скважинном приборе формируетс  импульс синхрони . заций второго канала с длительностью 0 tr t.jc(;2 , начало заднего фронта которого соответствует моменту возбуждени  излучател  14, а импульс момента возбуждени  поступает на управление работой блоков 8 и 9 измерени  кинематических и динамических

параметров наземного пульта 1 по второму каналу (фиг. 2м).

Система синхронизации работы сква0 жинного прибора 2 и наземного пульта 1 с передачей по одной и той же двупроводной линии св зи импульсов синхронизации и информационного сигнала позвол ет использовать устройство 5 акустического каротажа в комплексной комбинированной аппаратуре с минимальным вли нием канала акустического сигнала на каналы двух методов, так как амплитуда импульсов синхрод низации, несущих информацию о канале (по длительности импульса) и моменте возбу оденн  излучателей скважинного прибора (начало заднего фронта импульса ) , в дес тки раз; меньше, чем в существующей аппаратуре акустического

5

Claims (3)

1. каротажа. Формула изобретени  Устройство дл  акустического кар тажа скважин, содержащее наземный пульт, состо щий из блока согласовани  с линией св зи и блоков изме ни  кинематических и динамических параметров упругих волн, при этом первый вход блока измерени  кинематических параметров и вход блока согласовани  с линией св зи ,подсоед нены к каротажному кабелю, выходблока согласовани  с линией св зи подключен к второму входу блсэка изм рени  кинематических параметров,выход которого соединен со входом бло ка измерени  динамических параметров , и скважинный прибор, соединенный с наземным пультом каротажным кабелем и содержа1дий делитель частоты , блок формировани  задеджанных импульсов запуска, генератор  мпуль сов возбуждени  излучателей, излучатели , блок формировани  импульсов момента возбуждени  излу-зафелей и усилитель мощности, при этстл выход усилител  мощности и вход делител  частоты подключены к каротг1Ж.нрму кабелю, выход делител  частоты соединен С входом блока формировани  задержанных импульсов запуска, перв два выхода которого соединены с вхо дами генератора импульсов возбуждени , первый выход последнего подсое динен к блоку формировани  импульров момента возбуждени , а остальные - к излучател м, о т л ,и ч а ю ш е е с   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, блок согласовани  с линией- св зи наземного пульта выполнен в виде блока фиксации начала заднего фронта синхроимпульса, регенератора импульсов момента возбуждени  и амплитудного селектора, вход которого  вл етс  входом блока согласовани  с линией св зи,, а выход соединен с входом блока фиксации начала заднего фронта синхроимпульса и первым входом регенератора импульсов момента возбуждени , второй вход которого соединен с выходом блока фиксации начала заднего фронт а синхроимпульса , а в скважинный прибор введены ждущий мультивибратор,, первый и второй инверторы и схема ИЛИ, входы которой соединены с третьим и четвертым Выходами блока формировани  задержанных импульсов запуска, а выход подключен к. входу первого инвертора выход последнего соединен с первым входом ждущего мультивибратора , второй вход которого соединен с вЕЙсдцом блока формировани  импульсов момента возбуждени , а выход ждущего мультивибратора ,родключен к входу второго инвертора, выход последнего соединен со входом усилител  мощности, первый вход которого  вл етс  входом информационного сигнала . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 296884, кл. Е 21 В 47/00, 1969.
2. 2.Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Кузнецов р.Л. Акустические методы исследовани  скважин. М., Недра , 1978, с. 146, 152-154.
3. 3.Прибор QnAK-6. Техническое описание АКБ 431.521.00б.тЬ, ОКБ ГП Киев, 1979 (прототип).

   1

   7

   1

   г