Аппаратура акустического каротажа

 

О П И С А Н И Е 3649!3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. С 01v 1,40

Заявлено 12.VI I.1971 (№ 1682228/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет со долам изобретений и открытий ври Совете тлинистров

СССР

УДV, 550.834(088,8) Опубликовано 28.XII.1972. Бюллетень ¹ 5 за 1973

Дата опубликования описания 23.11.1973

Авторы изобретения

В. Л. Перельман и В. И. Стернин

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики

АППАРАТУРА АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к геофизической аппаратуре для проведения геофизических исследований в разведочных скважинах методом акустического каротажа (АК) .

Известна аппаратура АК с непрерывной фазокорреляционной записью акустических сигналов, которая состоит из скважинного прибора, содержащего акустические излучатели и приемники, и наземной регистрирующей àïïàратуры, включающей в себя фоторегистратор с лентопротяжным механизмом и проекционным устройством, электроннолучевую трубку, блок временной развертки, блок синхронизации, блок марок времени, разделительный фильтр, усилитель-ограничитель принятых сигналов с пороговым устройством и оконечный формирующий каскад.

Недостаток известной аппаратуры состоит в том, что на участках, соответствующих неоднородным породам, параметры всех составляющих сигнала быстро изменяются с глубиной, отдельные волновые пакеты накладываются друг на друга и интерферируют. В этом случае фазовая корреляция нарушается, получаемые записи носят хаотический, случайный характер и по ним удается определить только время прихода первых вступлений. Разделить вступления волн различного типа и определить время их прихода не представляется возможным.

Предложенная аппаратура позволяет устранить указанные недостатки благодаря тому, что используется корреляция не отдельных фаз колебаний, а групповая корреляция вол5 новых пакетов отде lbHblx волн, входящих в сложный суммарный сигнал.

В области наложения н интерференции нескольких волн различного типа групповая корреляция волновы: пакетов оказывается более

10 эффективной для их прослеживания и разделения. Для групповой корреляции и разделения волн используется информация об амплитудных распределениях в принимаемых сложных сигналах, а также о свойствах огибаю15 щих отдельных волновых пакетов.

С целью прослеживания отдельныx волн, в том числе и в области пх наложения и интерференции, в предложенной аппаратуре включен преобразователь принятых сигналов, ко20 торый путем последовательного усиления, двухполупериодного выпрямителя и детектирования входно" о сигнала выделяет его огибающую, а затем путем дифференцирования огибающей выделяет на ней минимумы, кото25 рые соответствуют моментам прихода отдельных волновых пакетов.

Выходные импульсы преобразователя, соответствующие минимумам огибающей принятого сигнала, подаются на систему модуляции

30 яркости электроннолучевой трубки. В резуль364913

ЗО

55 тате на регистрируемых диаграммах записываются линии, соответствующие временам прихода отдельных волновых пакетов в сложном суммарном сигнале.

Некоторое сглаживание огибающей при детектировании и корреляция выделенных импульсов по глубине помогают устранить влияния случайных минимумов и максимумов, возникающих в области наложения и интерференции отдельных волн или под воздействием случайных шумов.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемой аппаратуры; па фиг. 2 — временная диаграмма работы преобразователя сигналов.

Предлагаемая аппаратура включает в себя скважинный прибор 1, содержащий акустические излучатели И и приемник П, кабель 2, соединяющий скважинный прибор с наземной аппаратурой, содержащей разделительный фильтр 8, блок синхронизации 4, блок развертки 5, электроннолучевую трубку б, блок марок времени 7, преобразователь сигналов, состоящий из входного усилителя 8, двухполупериодного выпрямителя 9, детектора 10, дифференцирующего усилителя П и усилителяформирователя 12, а также оконечный формирователь 18, фоторегистратор с проекционным устройством 14 и блок-баланс 15.

Аппаратура работает следующим образом.

Сигналы от скважинного прибора 1 поступают по кабелю 2 на фильтр 8, с выхода фильтра сигналы проходят на блок синхронизации 4, запускающий блок развертки 5, к которому подключены отклоняющие катушки системы развертки электроннолучевой трубки б. Одновременно блок синхронизации 4 запускает блок марок времени 7.

Сигналы скважинного прибора с фильтра 8 проходят также на входной усилитель 8 преобразователя сигналов. С выхода усилите я

8 сигнал поступает на двухполупериодный выпрямитель 9. Выпрямитель 9 производит двухполупериодное выпрямление сигнала, который поступает на детектор 10, выделяющий огибающую акустического сигнала. Постоянная времени детектора выбирается так, ч-.обы сгладить случайные флюктуации сигналîв, связанные с интерференцией, и в то же время не нару шить закономерности огибающей, присущей отдельным волновым пакетам, С выхода детектора 10 сигналы поступают на ди фференцирующий усилитель 11, вырабатывающий сигнал, пропорционалы ый производной огибающей акустического сигнала. С выхода усилителя 11 преобразованный сигнал подается на усилитель-формирователь 12, в котором сигналы усиливаются и ограничиваются, а затем из них формируются стандартные импульсы. Полученные выходные импульсы соответствуют минимумам огибающей суммарного акустического сигнала и началу каждого волнового пакета в суммарном сигнале.

Выходные импульсы преобразователя сигналов подаются на оконечный формирователь

18, вырабатывающий импульсы в соответствии с требованиями, предъявленными регистрирующим устройством. Выходные импульсы оконечного формирователя 18 модулируют ток луча электроннолучевой трубки. С помощью проекционного устройства изображение с экрана электроннолучевой трубки переносится на фоторегистратор 14 и в виде четких штрихов регистрируется на фотоленте, движущейся синхронно движению скважинного прибора с помощью привода от блок-баланса 15. При этом, например, первый штрих соответствует моменту прихода продольных колебаний Р, второй штрих-моменту прихода поперечных волн S, а третий штрих — приходу волны Q по жидкости, заполняющей скважину. 1 аким образом, введепие в аппаратуру преобразователя позволяет улучшить разделение волн различного типа, входящих в акустический сигнал, и одновременно повысить наглядность получаемых диаграмм, так как приход каждого волнового пакета отмечается только одной линией.

Предмет изобретения

Аппаратура акустического каротажа, состоящая из скважинного прибора, включающего излучатели и приемники упругих колебаний, и наземной регистрирующей аппаратуры, содержащей разделительный фильтр, электроннолучевую трубку, блок синхронизации, блок развертки, блок марок, оконечный фор-, мирователь и фоторегистратор с лентопротяжным и проекционным устройствами, отличаюи аяся тем, что, с целью улучшения разделения в принятых акустических сигналах волн различного типа и улучшения наглядности регистрируемой кинематической картины, в наземную регистрирующую аппаратуру введен преобразователь сигналов, выполненный в виде последовательно включенных усилителя, двухполупериодного выпрямителя, детектора, дифференцирующего усилителя и усилителя— формирователя, причем вход преобразователя подключен к разделительному фильтру, а выход соединен с оконечным формирователем.

364913

Фиг, я

Составитель В. Карпушин

Корректоры: Н. Стельмах и И. Божко

Техред Л. Грачева

Редактор И. Орловская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 318/12 Изд. № 106 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5