Скважинный гидролокатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совхоз Советских

Социалистических респубпик (н)928284 (61) Дополнительное и авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 20. 03. 78 (21) 2592741/18-25

G 01 Ч 1/40

Гооударстееииый комитет

СССР (23) Приоритет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень Ю 18 (») УДК550.83 (088.8}

Дата опубликования описания 17.05.82 (?2) Лвтор изобретения

) А. Т. Антипов (71) Заявитель (54} СКВАЖИННЫЙ ГИДРОЛОКАТОР с присоединением заявки М

Изобретение предназначено для акустического исследования подземных камер, создаваемых в пластах каменной соли путем размыва пласта через буровые скважины, например для хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных гаS эов.

Известен скважинный гидролокатор, используемый для геофизических измерений. Этот гидролокатор содержит са10 мописец, измерители дальности и амплитуды, пульт управления с источниками питания, подключенный через схему управления к задающему генератору скважинного снаряда, первый выход за1$ дающего генератора через генератор задержки и импульсный генератор подключен к вибратору, второй выход задающе ro генератора че реэ схему АРУ подключен ко входу усилителя 31).

Недостатком этого гидролокатора является низкая точность измерения дальности, так как скважинный снаряд не содержит калибровочного устройства.

Известен также скважинный гидролокатор, используемый для геофизйческих измерений. Этот гидролокатор включает в себя скважинный снаряд, содержащий усилитель, калибровочное устройство, последовательно включенные задающий генератор, генератор . ультразвуковой частоты, коммутатор, злектроакустический преобразователь обзора и двигатель, и наземную аппаратуру, содержащую генератор ударного возбуждения с перестраиваемым контуром, переключатель, счетчики, генератор пилообразного напряжения и индикатор обзора на электроннолучевой трубке t2).

Однако у известного устройства низкая точность измерения расстояний иэ-за погрешностей, обусловленных нелинейностью пилообразного напряжения и отсутствием устройства,автоматически вводящего поправку на изменение скорости распространения ультразвука в среде.

928204

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является скважинный гидролокатор, который включает в себя скважинный снаряд, содержащий калибровочное устройство и систему 5 обзора, связанные с коммутатором, к которому параллельно подключены генератор ультразвуковой частоты, связанный со схемой управления, и усилитель, подключенный к блоку уплотнения, и наземную аппаратуру, содержащую генератор и блок уплотнения, подключенный через триггера, управляемый делитель частоты, масштабирующее устройство, счетчик „ запоминающее устройство и декодирующее устройство к регистратору (3l.

Недостатком известного устройства является относительно низкая точность измерения расстояний, так как оно по- щ зволяет измерять расстояние с дискретом (точностью ) равным эталонному расстоянию калибровочного устройства скважинного снаряда.

Цель изобретения — повышение точности измерений при определении конфигурации .подземных камер посредством уменьшения дискрета измерения рас стояния.

Поставленная цель достигается тем, 5В что в гидролокатор, включающий в себя скважинный снаряд, содержащий калибровочное устройство и систему обзора, связанные с коммутатором, к которому параллельно подключены генератор ультразвуковой частоты, соединенный со схемой управления, и усилитель, подключенный к блоку уплотнения, и наземную аппаратуру, содержащую генератор, блок уплотнения, подключенный к триггерам, и управляемый делитель частоты, подключенный через масштабирующее устройство, счетчик, запоминающее устройство и декодирующеe yстройство к регистратоpу Вaeде 45 ны преобразователь частоты (делитель, умножитель частоты ) и коммутатор (например, блок 2И-ИЛИ), причем выходы триггеров подключены к первым двум входам коммутатора, генератор соеди50 нен параллельно с третьим входом коммутатора и входом преобразователя. частоты, выход которого подключен к четвертому входу коммутатора, выход коммутатора подключен ко входу управляе"

55 мого делителя частоты.

На фиг. 1 представлена блок-схема скважинного гидролокатора; на фиг.2 и 3 — управляемый делитель частоты.

Скважинный гидролокатор содержит скважинный снаряд, включающий калибровочное устройство .l и систему кругового обзора 2, подключенные через коммутатор 3 и усилитель 4 к входу блока уплотнения 5, схему управления 6, генератор ультразвуковой частоты 7 и наземную аппаратуру, содержащую блок уплотнения 8, триггеры 9 . и 10., подключенные через коммутатор 11, управляемый делитель частоты (УДЧ ) 12, масштабирующее устройство 13, счетчик 14, запоминающее устройство !5 и декодирующее „ стройство 16 к входу регистратора 17, преобразователь частоты 18 и генератор 19;

УДЧ 12 (фиг. 2) содержит счетчик 20, подключенный через регистр памяти 21 и схему сравнения кодов 22 ко входу линии задержки 23 и выходу УДЧ.

Управляемый делитель частоты (фиг.3). содержит реверсивный счетчик 20, подключенный к регистру памяти 21,. и многовходовую схему совпадения 22, выход которой подключен к линии задержки 23 и выходу УДЧ.

Устройство работает следующим образом.

Команда схемы управления 6 через генератор ультразвуковой частоты (УЗЧ ) 7 и .коммутатор 3 возбуждает акустическую .систему калибровочного устройства 1 и через блоки уплотнения 5 и 8 устанавливают триггер 9, в единичное состояние, разрешая прохождение импульсов с выхода генератора 19 через преобразователь (умножитель, делитель-.) .частоты 18 и коммутатор 11 (например, блок 2И-ИЛИ) на вход УДЧ 12. Колебания УЗЧ, прошедшие эталонное расстояние в среде, отражаются от рефлектора и преобразуются акустической .системой калибровочного устройства 1 в электрический сигнал, который через коммутатор 3, усилитель 4 и блоки уплотнения 5 и 8 возвращают триггер 9 в .исходное (нулевое) состояние, прекращая калибровку.

Таким образом, на УДЧ 12 за время калибровки поступает количество импульсов равное

8к п —, () 6 где 1 — частота импульсов на выходе генератора 19; и — коэффициент пересчета преобразователя частоты 18;

92828

1 - эталонное расстояние между .акустиЧеской системой и рефлектором калибровочного устройства 1;

V — скорость распространения ультразвука в среде.

Схема управления 6 через генератор. УЗЧ 7 и коммутатор 3 возбуждает акустическую систему кругового обзора 2 и через блоки управления 5 и 8 10 устанавливает триггер 10 в единичное

cocToRHHe, разрешая формирование развертки по дальности. Триггер 10 разрешает прохождение на УДЧ 12 импуль сов с выхода генератора 19 через 15 блок 2И-ИЛИ 11, при этом на выходе

УДЧ 12 формируются импульсы с частотой следования

F= — = — i (<) пМ

20 Кол которые через масштабирующее устройство 13 поступают на вход счетчика 14.

Колебания ультразвуковой частоты, отраженные от объекта локации, преоб- 25 разуются акустической системой 2 в электрический сигнал и с выхода бло-. ка уплотнения 8 поступают на запоминающее устройство (ЗУ) 15, переписывая в соответствующий адрес ЗУ 15 те- 50 кущее значение кода счетчика 14 рав- ное где „ — расстояние до объекта локации.

Последующие отраженные сигналы от более удаленных объектов с выхода блока уплотнения 8 записывают соответствующие их временному положению значения текущего кода счетчика 14 в

ЗУ 15. Информация из ЗУ считывается. и через декодирующее устройство 16 фиксируется регистратором 17 Импульс 45 переполнения счетчика 14 возвращает триггер s 10 в исходное состояние, прекращая развертку по дальности.

Изменением коэффициента пересчета масштабирующего устройства 13 опера50 тор выбирает предел измерения по дальности, соответствующий размеру исследуемой камеры.

Управляемый делитель частоты УДЧ 12 (фиг. 2) работает следующим образом.

Одним из PI38ecTHblx crloco608 .KopNyg

S5 полученный на счетчике 20 за время калибровки, переписывается в регистр памяти 21, а счетчик 20 устанавливает4 6 ся в нулевое состояние. При формировании развертки по дальности счетчик 20 производит непрерывный счет поступающих импульсов, и в моменты равенства кода счетчика 20 коду хранящемуся в регистре памяти 21 срабатывает схема сравнения кодов 22, выходной импульс которой поступает на масштабирующее устройство 13 и через линию задержки 23 устанавливает счет-. чик 20 в нулевое состояние.

УДЧ 12 (фиг. 3) работает следующим образом. Одним из известных способов код/4<< полученный. на счетчике

20 за время калибровки, переписывается в регистр памяти 21, а счетчик 20 переключается в режим "Вычитание".

При формировании развертки по дальности код, хранящийся в счетчике 20, уменьшается oxHI,<„po кода 00-0 (счетчик работает на вычитание). В момент равенства кода счетчика 20 код 00-0 срабатывает многовходовая схема совпадения 22 (дешифрируется код 00-0),. выходной импульс которой поступает на масштабирующее устройство 13 и через линию задержки 23 переписывает

KoðÍó, хранящийся в регистре памяти 21, в счетчик 20, и т.д.

Введение в скважинный :-гидролокатор новых узлов — коммутатора и преобразователя частоты — позволяет повысить .точность измерения расстояния до стенки камеры в q раэ, так как эталонное расстояние калибровочного устройства уменьшается (делится) в л раз. формула изобретения

Скважинный гидролокатор, содержащий скважинный снаряд, включающий . в себя. калибровочное устройство и систему обзора, связанные с коммутатором, к которому параллельно подключены генератор ультразвуковой частоты, соединенный со схемой управления, и усили= тель, подключенный к блоку уплотнения, и наземную аппаратуру, включающую в себя генератор, блок уплотнения, подключенный к триггерам, и управляемый делитель частоты, подключенный через масштабирующее устройство, счетчик, запоминающее устройство и декодирующее устройство к регистратору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при определении конфигурации подэемИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР

01 Ч 1/40, 1957 свидетельство СССР

01 Ч 1/13, 1969. свидетельство СССР

01 Ч 1/40, 1977 (про7 928284 ных камер, в наземную аппаратуру введены преобразователь частоты и коммутатор, причем выходы триггеров подключены к первому и второму входам 1. А вторс кое коммУтатоРа, генеРатоР соединен па- 5 д 116769 кл G раллельно с третьим входом коммутатора и входом преобразователя частоты, 2,,А вто р с кое выход которого подключен к четвертому У 317782, кл. G входу коммутатора, выход коммутатора 3. Авторское подключен ко входу управляемого дели- <о Ю 635444, кл. G теля частоты, ) е

928284

Составитель В. Зверев

Редактор Т. Парфенова Техред Е. Харитон ик Корректор Н. Стец

Заказ 3232/58 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 03 Москва Ж-)5 Раушская наб. g. 4Д

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