Аппаратура для аку1стического каротажа

 

1 бил;.„Н;".:И

404033

0 П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.Ч.1971 (№ 1659001/26-25), с присоединением заявки №

М. Кл. G 01ъ 1/40

Приоритет

Государственный комитет

Совета Министрав СССР по делам изобретений и открытий

УДК 550.834(088.8)

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 27.111.1974

Авторы изобретения

П. Д. Резник, М. Я. Браславский, Л. М. Гольдштейн, С. М. Королев, В. И. Пасник и О. И. Хуторянский

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения

Заявитель

АППАРАТУРА ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

СКВА)КИ Н

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин акустическими способами.

Известна аппаратура, решающая аналогичные задачи и состоящая из скважинного снаряда, содержащего акустический зонд, усилитель и схему возбуждения, и наземного устройства, содержащего селектор тактовых импульсов, блок синхронизации, измеритель амплитуд и аналоговый измеритель интервального времени.

Однако в известной аппаратуре измеритель интервального времени выполнен по однотактной схеме с запоминающим конденсатором, что определяет его существенную инерционность и связанную с ней динамическую погрешность измерения интервального времени при движении снаряда в скважине.

Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности измерения времени при движении снаряда в скважине.

Для этого измеритель интервального времени выполнен по двухтактной схеме с чередующимся сбросом, в качестве .ключей сброса которого использованы управляемые параметрические стабилизаторы тока, обеспечивающие равенство измеряемого времени и времени сброса.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг, 1 приведена блок-схема аппаратуры; на фиг. 2 — блок-схема измерителя интервального времени; на фиг. 3 — эпюры напряжения на элементах измерителя интервального времени.

Аппаратура состоит из скважинного снаряда и наземного устройства (фиг. 1).

В скважинном снаряде размещен . акустический зонд, состоящий из излучателя 1 и при10 емника 2. Излучатель 1 подключен к схеме возбуждения 3, а приемник — к усилителю 4.

В наземном устройстве находятся селектор тактовых импульсов 5, блок синхронизации 6, измеритель амплитуд 7 и аналоговый измери15 тель интервального времени 8. Во время работы скважинный снаряд и наземное устройство соединены каротажным кабелем.

Измеритель интервального времени содержит триггер-делитель 9 и два симметричных

20 канала, в каждом из которых имеется ключ сброса 10, 11, накопительный конденсатор 12, 13 и ключевой стабилизатор зарядного тока

14, 15, 16 — общий выход, 17 — измерительный вход.

25 В скважинном снаряде схема возбуждения

3 (фиг. 1) периодически запускает излучатель

1, который лосле каждого возбуждения генерирует в окружающую среду серию упругих колебаний. Последние, пройдя элементы сре30 ды, попадают на приемник 2. Приемник 2

404033 преобразовывает акустические колебания в колебания электрические, которые вместе с замешанным тактовым импульсом, соответствующим моменту возбуждения, поступают по каротажному,кабелю на вход наземного устройства.

В наземном устройстве сигнал скважинного снаряда поступает на измеритель амплитуд 7 и селектор тактовых импульсов 5. В последнем производится выделение тактового импульса из сигнала, пришедшего на вход назомного устройства. Выделенный тактовый импульс 18 (фиг. 3) поступает на блок синхронизации 6. В блоке синхронизации 6 формируются сигналы, определяющие:рабочий интервал измерителя амплитуд и прямоугольные импульсы 19, начало и конец которых соответственно привязаны к моменту прихода тактового импульса и моменту прихода измеряемого сигнала. Длительность этого импульса Т равна времени прохождения акустического сигнала от излучателя к приемнику. Импульсы длительностью Т поступают на измерительный вход 17 (фиг. 2) аналогового измерителя интервального времени 8. В момент подачи на измерительный вход 17 импульса 19 включаются стабилизаторы зарядного тока 14 и 15 и в течение времени Т на накопительные конденсаторы 12 и 13 поступает зарядный ток, причем заряжается тот из накопительных конденсаторов 12 или 13, ключ сброса которого

10 или 11 находится в разомкнутом состоянии.

Благодаря постоянству зарядного тока напряжение па накопительном конденсаторе за время заряда возрастает до величины С с макс. пропорциональной времени заряда Т.

Накопительный конденсатор второго канала разряжается, так как ключ сброса его в это время замкнут. Во время следующего такта функции каналов изменяются на обратные.

Чередующееся замыкание ключей сброса в каждом из каналов обеспечивается триггеромделителем 9, подающим на каждый из ключей напряжение противоположного знака (20и21) (фиг. 3), причем цикл работы триггера-делителя Т„соответствует по времени двум тактам Т, работы излучателя. Опрокидывание триггера-делителя осуществляется в момент прихода тактового импульса 18.

В качестве ключа сброса используют транзисторный ключ. Режим его выбран таким, что ток коллектора мало зависит от коллекторного напряжения (режим параметрической стабилизации). В результате обеспечивается линейный разряд накопительных конденсаторов, причем время разряда обеспечивается равным времени заряда и, следовательно, измеряемому времени T.

Tp„„p — т„, = Т.

Таким образом, импульсы напряжения 22 и

1О 23на каждом из накопительныхконденсаторов имеют вид равнобедренной трапеции, причем сдвиг между импульсами на накопительных конденсаторах разных каналов равен половине длительности цикла (180 )..

Импульсное напряжение накопительных конденсаторов может быть разложено на постоянную У„„и переменную Одер составляющие.

На общем выходе 16 постоянные составляющие складываются, а переменные составляющие (пульсации) благодаря их сдвигу на 180 и равенству по амплитуде взаимно компенсируются, т. е. пер.1 + пер.2: 0.

Таким образом, благодаря применению двухтактного измерителя интервального времени с чередующимся сбросом обеспечивается получение выходного параметра в виде постоянного напряжения (тока 24), не имеющего пульсаций и не обладающего инерционностью, что уменьшает погрешность измерения временного параметра, связанную с динамическим состоянием скважинного снаряда, т е. с движением его в скважине и с изменением скорости движения в процессе каротажа.

Предмет изобретения

Аппаратура для акустического каротажа скважин, состоящая из скважинного снаряда, содержащего акустический зонд, усилитель и

40 схему возбуждения, и наземного устройства, содержащего селектор тактовых импульсов, блок синхронизации, измеритель амплитуд и аналоговый измеритель интервального времени, отличающаяся тем, что, с целью уменьше45 ния динамической погрешности измерения времени при движении снаряда в скважине, измеритель интервального времени выполнен по двухтактной схеме с чередующимся сбросом, в качестве ключей сброса которого использо5î ваны управляемые параметрические стабилизаторы тока, обеспечивающие равенство измеряемого времени и времени сброса.

404033

Назглни успрсаип5в

Фиг. 2

Фиг 1

22

Фиг. У Составитель В, Рыбин

Техред Е. Борисова

Корректор Е. Михеева

Редактор Ф. Хлебников

Типография, пр Сапунова, 2

Заказ 622/8 Изд. № 174 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5