Устройство для акустического каротажа

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (и), 44I540 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено Х5.0I. 73 (21}I87I222/2М3 (51) М Кл.

4 э с присоединением заявки - в 0 I/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеккй и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано30.08. 74Бюллетень № 32 Дата опубликования описанияХ5, I2.74 (5З) <К 550.834 (088.8) (72) Автор изобретения

К.В, Некрасов

Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54) УСТРОИСтВ0 gZ АКУСтИЧИ:КОГО

КАРОТАЖА

Изобретение относится к аппаратуре для акустического каротажа скважин.

Известен ряд установок для акустического каротажа (в СССР— уЗКу, АСКУ,ЛАК,CIIAK, "ЗвукЪ .д.)

Все эти установки содержат приемник и усилитель с одной стороны акустического тракта, генератор и излучатель — с другой. Все 10 известные установки работают с неизменными во времени параметрами излучения. Это делает их неуниверсальными и уменьшает эффективность использования в различ- 15 ных эксплуатационных условиях.

Бель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей устроиства для акустического каротажа, обеспечение реализации ю безынерцйонного димамически управляемого источника упругой энергии в скважине (мгновенно изменяемыми параметрами являются амплитуда, форма импульса и частота упругих колебаний в буровом! раство eJ.

° ° ель достигается тем, что в предлагаемом устройстве в схему генератора электрического возбуждения введен блок автоматического управления интенсивностью излучения, включенный (в наземной аппаратуре) между блоком питания и каротажным кабелем, а в скважинную часть введены блок включения фиксированной частоты излучения и коммутатор динамического переключения диапазонов.

На чертеже приведена блок= схема предлагаемого устройства для акустического каротажа с управляемыми параметрами источника излучения.

Устройство содержит преобразователь I повышенной частоты, блок 2 выпрявмтеля с повышающйм трансформатором m зарядным дросселем, накопитель 3 в виде искусственйой линии, блок разрядника 4, устройство запуска 5 (коммутатор поджига), блок 6 многозвенных

3 фильтров, излучатель 7, блок 8 автоматического управления интенсивностью, коммутатор 9 динамического переключения диапазонов интенсивности, блок IO включения фиксированной частоты.

Устройство позволяет управлять интенсивностью излучения в пределах нескольких порядков, а . частотой(для ряда фиксированйых частот) в пределах рабочего диапазона. С этой целью в блок 6 фильтров введены высокодоброт ных многозвенных полосовых фильтров, настроенных на различные рабочие частоты. В частном случае могут применяться узкополосные заграждаюцие фильтры, включаемые в продольном направлении. В общем случае частотно-фазовая характеристика фильтров играет роль, передаточной функции, преобразующеи импульс прямоугольной формы в импульсы различного расчетного вида. Благодаря этому излучатель в буровом растворе формирует импульсы давления заданной частоты и формы. Особенностью фильтров является то, что при одинаковом характеристйческом сопротивлении всех звеньев они имеют различную ширину полосы пропускания и уровень рабочего затухания в каждом звене. Для установки заданного режима работы с наземного пульта по цепи 1 автономного управления блок IQ включения фиксированной частоты подсоединяет один из фильтров блока 6 к коммутатору 9 переключения диапазонов интенсивности.

В этом положении коммутатор 9 закорачивает отдельно входы и выходы звеньев фильтра и подключает общий вход к нагрузочному сопротивлению блока разрядника, а выход — к излучателю. Для ступенчатого изменения интенсивности излучения коммутатор 9 эакорачивает с выходной клеммой блока 4 только одну из входных клемм фильтра. В зависимости от номера звена фильтра, через продольное плечо которого возбуждается излучатель, амплитуда гармонической составляющей данной частоты в спектре импульса составляет заданную долю от полной.

Тонкая регулировка интенсивности излучения осуществляется блоком 8 автоматического управления интенсивностью, коммУтатором поджига 5 и коммутатором . Синусоидальные колебания повышенной частоты от блока П через блок 8, каротажный

4 кабель, повышающий трансформатор блока 2 и выпрямитель заряжают накопитель 5., Тактовьви импульсами для наземной аппаратуры служат импульсы наводки от разряда накопителя в момент излучения, который определяется срабатыванием коммутатора поджига 5. Блок 8 вырабатывает импульс отсечки, отстоящий от тактового на отрезок времени Т х . В промежутке времени между тактовым импульсом и импульсомотсечки синусоидальное напряжение повышенной частоты на вход скважинной аппаратуры не подается. Импульс Отсечки включает каскад подпитки скважинного генератора. Отрезок синусоиды питающего напряжения длительностью =7-Pzz . равной разности периодов следования запускающего импульса и импульса отсеч -. ки, заряжает накопитель до напряжения Кии < ф / д, . в пределах рабочего плато разряд-, ника. При необходимости регулировки интенсивности в больших пределах используется время между тактовыми .импульсами. По программе, заложенной в коммутаторе поджига

5, коммутатор 9 производит переключение соответствующих звеньев фильтра. Учет изменения диапазона интенсивности производится блоком 8 согласно заданной программе.

Характер программы для блока

8 безразличен. Программы меняют установкой ручек на наземном пульте, тем самым от такта к такту для конечной последовательности импульсов реализуется любой закон изменения амплитуды акустического импульса в среде. Частота импульса излучения изменяется блоком ТО для последовательности тактовых импульсов путем подключения фильтров, настроенных на нужные частоты. При этом с помощью блока 8 автоматического управления интенсивностью, коммутатора 9 выравнивается амплитуда упругих импульсов.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для акустического каротажа, содержащее блок питания в наземной части и блок излучения в скважинной части, связанные каро,тажным кабелем, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационнйх возможностей устройства, оно снабжено блоком автоматического управлвния интенсив44I540 ностью излучения, включенным между блоком питания и каротажным кабелем, а в скважиною часть введены блок включения фиксиро6 ванной частоты излучения и ком мутатор zmsauz eczoro переключе ния диапазонов.