Устройство для поверки аппаратуры акустического каротажа

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПОВЕРКИ ШПАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАЮТАЖА, содержащее герметизированную полость с жидкостью, находящейся в акустическом контакте с преобразователями поверяемой аппаратуры, звукопровод со стабильными акустическими свойствами, блок регулировки давления яощкости в герметизированной полости и блок; измёретшя временных и амплитудных napaMerpitm акустического сигнала, отличающееся тем, что, с целью повьпиения зффективности поверки аппаратуры акустического каротажа за счет создания возможности 1фоведения поверки во всем диапазоне амплитуд и затуханий акустического сигнала, между звукопроводом и преобразователями поверяемой аппаратуры помещен пористый газонасыщзнный эластичный материал.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

0% (11)

4(1) G 01 Ч l 40

onNGAHNE изоаратяния :

ГОСУДА1 СТВЕННЫй КОМИТЕТ ОСЕ

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОИ КТЕНИЙ И ОТК1 ЫТИй (21) 3591395/24-25 (22) 20 05.83 (46) 2301.85. Бюл. И 3 (72) В. М. Лохматов и А. Ю. Юматов (71) Калининское отделение Всесоюзного научно исследовательского и проектно-конструкторского института геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 550.83(088.8) (56) 1. Патент США И 30556466, кл. 181 — 5, опублик. 1962.

2. Патент США Р 2970666, кл. 360 — 18, опублик. 1957.

3. Блюменцев А. М., Кузнецов О. Д., Дзебань И. П., Ягодов Г. Н. Методы и средства проверки аппаратуры акустического каротажа ОИ вЂ” 41 — 001 — 77. М., ВИЭМС, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР И 711515, кл. G 01 V 11/40, 1980.

5. Авторское свидетельство СССР Р 641376,, кл. 6 01 Ч 1/40, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ

АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА, ;одержащее герметизированную полость с жидкостью, находящейся в акустическом контакте с преобразователями поверяемой аппаратуры, звукопровод со стабильными акустическими свойствами, блок регулировки давления жидкости в герметизированной полости и блок;измерения временных и амплитудных параметров акустического сигнала, отличающееся тем,что,сцелью новышения зффектнвности поверки аппаратуры акустического каротажа за счет создания возможности проведения поверки во всем диапазоне амплитуд и затуханий акустического сигнала, между звукопроводом Я и преобразователями поверяемой атптаратуры помещен пористый газонасыщенный эластичный материал.

113609) Изобретение относится к геофизическим исследованиям геологоразведочных скважин и предназначено для поверки и калибровки аппаратуры акустического каротажа и направлейо на повышение эффективности применения этой аппаратуры.

Известны устройства для поверки аппаратуры акустического каротажа в виде трубы, заполненной жидКостью, в которой измеряются временные и амплитудные характеристики 10 упругой волны (,) и (2) .

K недостаткам данных устройств относится низкая достоверность результатов поверки в них как временных, так и амплитудных характеристик акустической аппаратуры, поскольку поверка производится при одном фиксированном значении затухания упругой волны. Кроме того, результат измерения зависит от степени смачивания поверхности акустинх:ких преобразователей и -наличия на них э0 пузырьков воздуха.

Известны также устройства для поверки ° трехэлементной аппаратуры акустического каротажа, содержащей два одноименных нреА образователя, образунлцие базу измерения.

Скважинный акустический зонд помещается в. полость поверочного устройства. Затем дальний одноименный преобразователь полностью или частично закрывается экраном с известным ослаблением упругих волн и осущест- 30 вляется оценка затухания сигнала как логарифма отношения амплитуд сигналов от ближнего и дальнего акустических преобразователей (3) и (4).

Однако результат измерений в этих устройс- 5 твах зависит от смачиваемости поверхности преобразователей и наличия на них пузырьков воздуха, что снижает достоверность поверки.

К недостаткам этих устройств относится также отличие геометрии измерений при поверке и проведении каротажа, что приводит к отличию спектрального состава импульсных сигналов, регистрируемых наземной панелью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для поверки аппаратуры акустического коротажа, содержащее герметизированную полость с жидкостью, находящейся в акустическом контакте с преобразователями поверяемой аппаратуры, звукопровод со стабильными акустическими

i свойствами, блок регулировки давления жидкости, блок измерения временных и амплитудных параметров акустического сигнала.

Для проведения поверки.скважинный акустический зонд помещается в поверочное устройство в виде трубы со стабильными акустическими, свойствами и уплотнениями по обоим концам, которая заполнена жидкостью. Перед измерением в трубе создается с помощью насоса избыточное давление жидI кости. Полученные при измерении аттестуемой аппаратурой значения интервального времени и затухания сравниваются со эначен: ями этих параметров, измеренных при аттестации поверочного устрОйства, и по их разности определяется погрешность измерений.

Достоинство устройства в том, что условия измерений при поверке максимально приближены к скважинным, и на результаты не влияет смачиваемость преобразователей и наличие пузырьков воздуха на их поверхности, так как избыточное давление внутри трубы обеспечивает надежный акустический контакт жидкости с поверхностью преобразователей в любом случае (Ц.

Недостаток известного устройства состоит в невозможности проводить измерения в требуемом диапазоне затуханий и амплитуд акустического сигнала.

Цель изобретения — повышение эффективности поверки аппаратуры акустического каротажа эа счет создания возможности проведения поверки во всем диапазоне амплитуд и затуханий акустического сигнала, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для поверки аппаратуры акустического каротажа, содержащем герметизированную полость с жидкостью, находящейся в акустическом контакте с преобразователями поверяемой аппаратуры, звукопровод со стабильными акустическими свойствами, блок регулировки давления жидкости в герметизированной полости и блок измерения временных и амплитудных параметров акустического сигнала, между звукопроводом и преобразователями поверяемой аппаратуры помещен пористый газонасыщенный эластичный материал.

Измерение времени, амплитуд и эффективного затухания акустических сигналов производят в процессе контролируемого изменения давления жидкости внутри Ilopepo÷íîãî устройства.

Затухание акустических волн в среде, содержащей газовые пузырьки, зависит от эффективного сечения рассеяния на каждом пузырьке. В свою очередь сечение рассеяния определяется радиусом пузырьков, давлением газа в них и рядом других параметров. Так, в средах, подобных жидкостям, например в режиме, на частотах ниже резонансной для данного пузырька сечение рассеяния про. поршгонально четвертой степени радиуса этого пузырька. Максимальная величина сечения, а значит и затухания достигается в области резонанса. При частоте сигнала 20 кГц ра,1иус резонансного воздушного пузырька в режиме составит 0,16 мм.

Таким образом, затуханием акустической волны в таких средах можно управлять, меняя радиус газовых пузырьков от близкого к нулю до резонансного. Изменение радиуса пузырьков в эластичных материалах легко достигается изменением внешнего давления.

Это значит, что изменение давления на пористый эластичный гаэонасыщенный материал, помещенный между акустическими преобразователями поверяемого прибора и звукопроводом, приводит, к изменению амплитуд сигна- лов, регистрируемых поверяемой аппаратурой, При этом определенным значениям давления соответствуют определенные значения затухания акустического сигнала. Диапазон давления, и пористый материал должны быть подобраны так, чтобы обеспечить необходимый диапазон изменения затухания.

Аттестация такого поверочного устройства должна производиться с помОщью аттестованного эквивалента скважинного зонда. Погрешность измерения определяется разностью значений поверяемого параметра, измеряемого аттестуемой аппаратурой и:эквивалентом; скважишюго зонда.

На чертеже показана схема устройства а помещенным в него скважинным зондом.

Устройство состоит из корпуса 1 в виде иустотелой. трубы, куда помещается скважин3á ный зонд 2. Полость трубы заполняется жидкостью 3, например водой, Герметизируется полость устройства гайкой 4 с уплотнением.

Давление в полости создается поршнем 5 и контролируется манометром 6. Напротив приемных акустических преобразователей 7 и

8, образующих базу измерения прибора, помещен пористый гаэонасыщенный материал 9, 1136091 4 иэлучаюишй акустический преобразователь и блок для измерения временных и амплитудных параметров акустического сигнала соответственно 10 и 11.

Поверка осутцествляется след ющим образом.

Скважинный зонд 2 помещается в полость корпуса 1 поперечного устройства. Полость заполняется-жидкостью и герметиэпруется гайкой 4. После включения и прогрева зонда 2 и блока 11 фиксируются значения амплитудных и временных параметров акустического сигнала, распространяющегося от преобразователя

10 по жидкости 3, корпусу 1, пористому газонасыщенному материалу 9 к приемным преобразователям 7 и 8 при различных значениях давления, создаваемого поршнем

5. С целью более полного моделирования скважинных условий .прп поверке аппаратуры акустического каротажа пористые вкладыши могут быть изготовлены с различными акустическими свойствами. При этом цолжен быть обеспечен требуемый диапазон измене ния эффективного затухания и амплитуд акустических сигналов первого и второго канаJIoB трехэлемснтного скважинного зонда.

Устройство позволяет производить поверку аппаратуры акустического каротажа в широком диапазоне амплитуд и затуханий сигнала с произвольным количеством точек внутри диапазонов в условиях, близких к скважинным. Это позволяет улучшить петрологические характеристики аппаратуры и в конечном счете повысить геологическую эффективность ее применения. Устройство для поверки может быть использовиц также

QJIH полевой калибровки аппаратуры, посколь ку операция поверки занимает немного времени.!!Зб091

ВНИИПИ Заказ 10279/33 Тираж 748 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4