[2]Изобретение относится к аппаратуре для геофизических исследований скважин методом акустического каротажа
и может быть использовано для поверки метрологических характеристик этой аппаратуры по кинематическим
и динамическим параметрам в полевых условиях и в процессе каротажа.
[3]Цель изобретения,. - обеспечение возможности поверки метрологических характеристик аппаратуры акустического
каротажа в полевых условиях и в процессе каротажа по кинематическим и динамическим параметрам сигналов,
измеряемых аппаратурой.
[4]На фиг, 1 приведена структурная
iсхема аппаратуры; на фиг. 2 - временные диаграммы в режиме Каротаж ; на фиг. 3 - то же, в режиме Поверка
.
[5]Аппаратура содержит скважинный прибор, включающий формирователь прямоугольных
импульсов с делителем 1 частоты, генератор 2 синхроимпульсов , импульсные генераторы тока 31
и 32, излучатели 4.1 и 4.2 упругих колебаний, нагруженные на исследуемые
породы, пересеченные скважинами, приемник 5 упругих колебаний, усилитель 6, разделительный фильтр 7,
.нагруженйый на каротажный кабель 8, |формирователь 9 синхроимпульсов, де-
Iшифратор -10 команд, блок 11 регулируемой задержки, управляемый генератор
12 тока, контрольный излучатель 13 и наземный измерительный комплекс 14 с блоком 15 Команд.
[6]Аппаратура позволяет проводить измерения в режиме Каротаж и Поверка .
[7]Выбор режима измерения производится оператором.
[8]Работа аппаратуры в режиме Каротаж
осуществляется следующим образом (фиг. 2). Из. сетевого переменного напряжения 16 питания сква-
винного прибора формирователем пря- моугольных импульсов с делителем I
частоты формируются соответственно последовательности прямоугольных импульсов 17 и 18 заданной ч.пстоты.
[9]При помощи блока 15 команд формируется двоичный код 19, соответствующий
режиму Каротаж (например, трехразрядный 111).
[10]Дешифратор 10 команд формирует -
сигнал 20, воздействующий на генератор 2 синхроимпульсов, разрешая таки
[12]образом, поступление последовательности импульсов 18 после их
формирования, импульсов 21 и 22 на вход импульсных генераторов 31 и
[13]32 тока, которые обеспечивают возможность прохождения мощных импульсов
23 и 24 тока через обмотки возбуждения излучателей 4.1 и 4.2 упруг гих колебаний.
[14]Благодаря магнитострикционному эффекту, при протекании импульсов
тока через обмотки излучателей, последними возбуждаются упругие колебания , которые, распространяясь
[15]в виде головной преломленной волны по окружающим скважину породам, воздействуют
на приемник 5 упругих колебаний , который в свою очередь преобразовывает их в электрические ко- .
[16]лебания импульсов 25 и 26. Эти колебания после их усиления усилителем
6, пройдя разделительный фильтр 7 и каротажный кабель 8, поступают в
наземный измерительный комплекс 14.
[17]В наземный измерительный комплекс
14 через тот же каротажный кат- бель 8 с выхода формирователя 9 синхроимпульсов поступают мощные
импульсы синхронизации.
[18],Временное положение этих импульсов строго соответствует (с
учетом задержки их в кабеле) моментам излучения упругих колебаний в породы, являющиеся акустической
нагрузкой излучателей 4.. 1 и 4.2 . упругих колебаний.
[19]Для идентификации импульсов
синхронизации, соответствующих излучателям 4.1 и 4.2 упругих коле-
[20]банийуэти импульсы передаются по кабелю различной полярности.
[21]Наземный измерительный комплекс 14 обеспечивает измерение нематических и динамических параметров
сигналов, поступающих из скважинного прибора, характеризую щих геологические характеристики
пород, пересеченных скважинами, известными способами.
[22]Функционирование аппаратуры в
режиме Поверка предусматривает необходимость формирования скважин-
ным прибором упругих колебаний с заранее известными кинематическими и
[23]динамическими параметрами, имитирующими колебания, распространяющиеся
в реальных условиях его эксплуата- ции, и измерением этих параметров
[24]наземным измерительным комплексом 14 Для реализации этой задачи в режиме Поверка (фиг. 3) блок 15 команд
формирует соответствукпцую команду 27 :в виде двоичного кода, например 101.
[25]Деошфратор 10 команд формирует ;сигнал 28, который возде йствует на генератор 2 синхроютульсов и блок 1
регулируемой задержки. При этом выхо генератора 2 синхроимпульсов, возбуждаемого последоЕ1ательностыо им-
.пульсов 18 после их формирования, отключается от входных цепей импульсных
генераторов 3.1 и 3.2.и пёреклкг- чается непосредственно на вход мирователя 9 синхроимпульсов. Это
приводит к прекращению работы импульсных генераторов 3.1 и 3.2 тока и излучателей 4.1 и 4.2 упругих
ксшебаний и появлению на выходе формирователя синхроимпульсов мощных синхроимпульсов 29 и 30, которые по
каротажвому кабелю 8 аналогично режиму Каротаж поступают в наземный измерительный комплекс 14.
[26]Синхроимпульсы 29 и 30 одновременна (фиг., 3) поступают на блок П
регулируемой задержки. Сформированные блоком I1 регулируемой задержки разнополярные нмпульсы :3h и 32,
:задержанные на стабилизированный кварцем интервал относительно синхроимпульсов 29 и 30 соответственно,
запускают управляемый генератор 12 тока, создакщий импульсы 33 и 34 то-
ка через обмотку возбуждения контрольного излучателя 13. ...
[27]Импульсы упруги колебаний, генерируемые контрольным излучателем 13, расположенным непосредственно в кон
такте с приемником 5 упругих колебаний , преобразуются последним в электрические сигналы 35 и 36 и,
{шалогично импульсам 25 и 26 в режиме Каротаж (фиг. 2) передаются после усиления усилителем 6 по
[32]каротажному кабелю 8 в наземный нзмерительный комплекс 14 для измерения
их кинематических и динами- ческих параметров.
[33]Поскольку на блок I1 регулируемой
задержки и управляемый генератор 12 ггока воздействзтот последовательности импульсов положительной
и отрицательной полярности длительности задержек импульсов, генерируемых блоком 11 регулируемой
задержки относительно синхроимпульсов , а также амплитуды токов, прот текающих через контрольный излуча-
тель 13 от управляемого генератора 12 тока, оказываются различными для каждой полярности. Это позволяет
имитировать изменение кинематических и динамических парамет20 ров пород на измерительной базе зонда
скважинного прибора в режиме Поверка.
[34]В сёязи с тем, что информация в
режимах Поверка и Каротаж передается из скважинного прибора в наземный измерительный комплекс 14 по
единому тракту, ее стабильность в режнме Поверка свидетельствует об
исправности аппаратуры и стабильности ее метрологических характе- рнстик при воздействии на скважин-
ный прибор гидростатических давле- ний и температур, изменяющихся в широких пределах при каротаже.
[35]Возможность по верки метрологических характеристик аппаратуры
акустического каротажа в полевых условиях и особенно в процессе измерений
в ск:важинах достигается с по-
[36]4Q-мощью данной аппаратуры, позволяет
повысить достоверность измеряемых кинематических и динамических параметров
и их геологической интерпретации , обеспечить единство измере-
[37]де НИИ, выполняемых различной аппаратурой акустического каротажа.
[44]ЛЛЛААЛЛЛ
