Пластовый наклономер

Авторы патента:

G01N29 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

E21B49 - Исследование структуры стенок скважины, исследование геологического строения пластов; способы или устройства для получения проб грунта или скважинной жидкости, специально предназначенные для бурения пород (взятие проб вообще G01N 1/00)

E21B47/026 - вскрытых пластов (устройства для получения ориентированных кернов E21B 25/16; исследование геологического строения пластов E21B 49/00)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своа Соеетоких

Социалистических

Реопублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Х11.1967 (М 1202635 22-3) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15 тт 1.1970. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 15.IX.1970

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете йтиииотрое

СССР

Авторы изобретения

Г. Я. Рабинович, А. Л. Перельман и Б. Р. Каменецкий

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики

ПЛАСТОВЫЙ НАКЛОНОМЕР

Известны пластовые наклономеры, содержащие скважннный прибор с датчиком ориентации и регистрирующее устройство. Известны в технике акустического каротажа устройства, включающие скважиннып прибор с преобразователями для излучения и приема акустических сигналов, импульсный генератор, предварительный усилитель, а также регистпирующуто аппаратуру с блоками усиления фопктиПования и развептки во впемени ппинятых сигналов, синхпонизации и коммутации.

Ппедлагаемый пластовый наклономеп отличается от известных тем, что один из акустических ппеобпазователей выполнен в виде двух или более независимых направленных элементов с паздельными каналами пепедачи информации на пегистпттп ющее устройство, ппичем рабочие поверхности элементов пасполагаются чепез заданные (наппимеп равные) угловые интепвалы в плоскости диаметпального сечения ппибора на гпанях призмы или усеченной пипамиды. соосной со скважинным ппибопом; между датчиком опиентации и пегистратором включено модулирующее устройство.

Это повышает надежность оппеделения элементов залегания границ раздела горных пород.

На чертеже показан предлагаемый пластовый наклономер.

Отт состоит нз скважинного ппибора А и регистрттпх ющей аппаратуры Б. В скважинном приборе размещены излучатель акустических сигналов 1 с импульсным генератором 2, многоэлементный узел ппиемников акустическттх сттгналов 3 с блоком электронных схем. включаютцих сттнхпоттттзатор, коммутатоп 4 и предварительный силитель. а также датчик опиентацин 5 с модулнпующим устройством.

Ппеобпазователи скважинного ппибопа пазделены акустическим изолятором 6 . С помощью ка пота жного кабеля 7 скважинный ппибоп соединен с пегнстщтпующей аппапатупой. включающей в себя блок ппомежуточной магнитной записи 8 и блок поканального восппоизведенпя 9. Многоэлементный узел ппиемников акустическттх сигналов 8 ппедставляет ппочный Kopllvc 10 с гнездами, пасположенными чепез равные угловые ннтепвалы в диаметральном сечении ппибопа. Поверх корпуса узла ппиемннков нанесено звукоизолипх ющее покпьттие II. В гнездах с помощью охпанных стаканчиков 12, закпенляемт.тх гайками 13, установлены пьезоэлементы 14. ттно стаканчика является пабочей поверхностью для каждого приемного элемента. Расположение рабочих поверхностей приемных элементов на гранях призмы или усеченной пирамиды задано углом наклона осей посадочных гнезд по

30 отношешпо к осн корпуса. Герметизация

273451 пьезоэлементов по отношению к буровому раствору в скважине осуществлена с помощью уплотнительных колец 15. Акустическая развязка стаканчика с пьезоэлементом от прочного корпуса выполнена с помощью резиновой шайбы 16 и уплотнительных колец.

При работе пластового наклономера излучатель 1, с круговой характеристикой направленности, возбуждаемый генератором 2, посылает в окружающую среду импульсы упругих колебаний, которые после распространения по буровому раствору и горным породам, вскрытым скважиной, регистрируются направленными приемниками 8 Наряду с волнами, проходящими по пути наименьшего времени распространения, к приемникам приходят волны, отраженные от акустических границ в разрезе, Отраженные волны приходят к приемнику только в том случае, когда оба преобразователя (излучатель и приемник) находятся по одну сторону от пересечения границы со скважиной, а максимум характеристики направленности приемника направлен в сторону границы и лежит в плоскости осевого сечения прибора, перпендикулярной отражающей границе. Таким образом от каждой отражающей границы только к некоторым приемникам узла (в зависимости от ширины характеристики направленности приемников и направления падения отражающей границы) придут отраженные волны. Импульсы синхронизации, формируемые в скважинном приборе, управляют работой импульсного генератора и коммутатора 4, последовательно подключающего приемники узла 3 ко входу предварительного усилителя. Данные об угле азимута (или апсидальном угле), измеряемые датчиком ориентации 5, с помощью модулирующего устройства преобразуются в пропорциональные временные интервалы. В течение одного измерительного цикла коммутатор, наряду с приемниками, последовательно подключает модулирующее устройство ко входу предварительного усилителя. Циклически повторяющаяся последовательность принятых всеми приемниками акустических сигналов и данных датчика ориентации передается на поверхность по одной жиле кабеля 7 и регистрируется с помощью устройства для промежуточной магнитной записи 8. Поканальное разделение сигналов осуществляется при их воспроизведении 9.

Предмет изобретения

1. Пластовый наклономер, содержащий скважинный прибор с преобразователями для излучения и приема акустических сигналов, импульсным генератором, предварительным усилителем и датчиком ориентации и регистрирующую аппаратуру с блоками усиления, формирования и развертки во времени принятых сигналов, синхронизации и коммутации, соединенные между собой линией связи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения элементов залегания границ раздела горных пород, по крайней мере один из акустических преобразователей ьыполнен в виде двух или более независимых направленных элементов с раздельными каналами передачи информации на регистрирующее устройство, причем рабочие поверхности элементов располагаются через заданные (например равные) угловые интервалы в плоскости диаметрального сечения прибора на гранях призмы или усеченной пирамиды, соосной со скважинным прибором.

2. Устройство по п. 1, отличиюиееся тем, что между датчиком ориентации и регистратором

40 включено модулирующее устройство.

273451

Г, b J! 1Ч! ! !

Составитель Т. Ясенева

Корректор В. Г. Трутнев

1зедактор Т. И. Зубкова

Техред T. П. Курилко

Заказ 2499, 18 Тираж 480 Подписное

ЦБ11ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2