Аппаратура акустического каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V1/52 

(54) АППАРАТУРА АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Агашратура акустического каротажа относится к геофизическому приборостроению, в частности может быть использована в промысловой геофизике при исследовании околоскваженного пространства акустическими методами.

Известна аппаратура, предназначенная для регистрации и оперативной обработки данных акустического каротажа (ЦМАК). Блоксхема ЦМАК состоит из узлов формирования времени пробега упругой волны на ближней и дальней базе измерения, узлов преобразования амплитуды первых вступлений на ближней и дальней базе измерения, узла формирования длительности периода мерных фаз приходящего сигнала, узда управления, узла сброса, узлов сброса и индикации временны}( и амплитудных параметров, узла записи кварцевого генератора 1.

Однако эта аппаратура характернзуется сложностью схемного решения.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является аппаратура акустического каротажа, содержащая скважинный прибор

И наземную панель, включающую устройство поиска и выделения синхроимпульса, уснлитепь, амплитудный блок, ждуишй мультивибратор, амплитудный дискриминатор, коммутирующий триггер, триггер первого канала, триггер второго канала, аналоговый преобразователь первого канала, аналоговый преобразователь второго канала, измеритель разности временных юпервалов и фоторегистратор, при этом скважинный прибор кароtoтажным кабелем соединен с входами устройства поиска и выделения синхроимпульса, усилителя и амплитудаого блока, которые входами соединены между собой, выход устройства понска и выделения синхроимпульса

ts соединен с входами ждущего мультивибратора и коммутирующеготриггера, выход усилителя подключен к амплитудному дискриминатору, выходы коммутирующего триггера соединены с первыми входами триггеров пер20вого и второго каналов, выходы которых соединены с входами измерителя разности временных интервалов и входал™ аналоговых преобразователей первого и второго

каналов, выходы последних, а также выходы амплитудного. блока и измерителя разности временных интервалов подключены к фоторегистратору.

Кроме того, аппаратура содержит задающий генератор, генератор пусковых импульсов, фильтр, второй мультивибратор, два калибратора, причем задающий генератор соединен с генератором пусковых импульсов и коммутирующим триггером, выход генератора пусковых импульсов соединен с входом фильтра входы двух мультивибраторов и двух калибраторов объединены и соединены с амплитудным блоком, первый калибратор соединен с выходом коммутирующего триггера, выходы калибраторов соединены с входом амплитудного дискриминатора, выход последнего соединен с усилителем, второй вход усилителя соединен с амплитудным блоком и фильтром, выхода двух мультивибраторов соединены соответственно с входами двух триггеров 21.

Недостатком аппаратуры i является неточность вьщеления первого вступления упругих колебаний из общего сигнала акустического зонда из-за наличия щума достаточной амшштущ.1 перед первым вступлением, что приводит к сбоям синхронизации.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости аппаратуры.

Поставленная цель достигается тем, что аппаратура акустического . каротажа, содержащая скважннный прибор и наземную панель, включающую устройство поиска и выделения синхроимпульса, усилитель, амплитудный блок, ждущий мультивибратор, амплитудныйдискримииатор, коммутирующий триггер, триггер первогоканала, триггер второго канала, аналоговый преобразователь первого канала, аналоговый преобразователь второго канала, измеритель разности временных интервалов и фогорегистратор, при зтом скважинный прибор каротажным кабелем соединен с входами устройства поиска и выделения синхроимпульса, усилителя и амшщгудного блока, которые входами соединены между собой, выход устройства поиска и выделения синхроимпульса со« динен с входами ждущего мультивибратора и коммутирующего триггера:, выход усилителя подключен к амплитудному дискриминатору, выходы коммутирующего триггера соединены с первыми входами триггеров первого и второго каналов, выходы которых соединены с входами измерителя разности временных интервалов я входами аналоговых преобразователей первого и второго каналов, выходы послед1тх, а также 1зыхо|ДЫ амплитудного блока и измерителя разности временных интервалов подключены

к фоторюгистратору, дополнительно содержит два четырехвходовых логических элемента И первого и второго каналов и два формирователя запрещающих импульсов первого и второго каналов, при этом выход ждущего мультивибратора соединен с вторыми, объединеннымн входами логических элементов И, выход амплитудного дискриминатора соедннен с третьими объединенными входами логических элементов И, первые входы логических элементов И соединены с выходамн коммутирующего триггера, выходы триггеров первого и второго каналов соединены с входами формирователей запрещающих импульсов первого и второго каналов соответственно, выходы последних соединены с четвертыми входами логических элементов И первого и второго каналов соответственно.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема акустического каротажа; иа фиг. 2 - временные диаграммы ее рабогы в координатах времени t и напряжения U.

Аппаратура состоит из скважинного прибора 1, который содержит два источника И и И}, приемник П иназемной панели, соединенной со ска; Ьшным прибором трехжильным каротажным .кабелем. Наземная аппаратура содержит устройство 2 поиска и вьщеления синхроимпульса, усилитель 3, амплитудный блок 4, ждущий мультивибратор 5 амшштудиый дискриминатор 6, логический элемент И 7 первого канала, коммутирующий триггер 8, логический элемент И 9 второго канала, триггер 10 первого каиала и триггер 11 второго канала, аналоговый преобразователь 12 первого канала, измеритель 13 разности временных интервалов, аналоговый преобразователь 14 второго канала, формирователи 15 k 16 запрещающих импульсов ;оответствеш1о первого и второго каналов, и фоторегистратор 17.

Скважиниый прибор 1 соедииеи с объединенными входами устройства 1 поиска и вьздления синхроимпульса усилителя 3 и амплитудного блока 4, выход устройства 2 поиска и выделения синхроимпульса соединен с входом ждущего мультивибратора 5 я входом коммутирующего триггера 8, выход усилителя 3 соединен с входом амплитудного дискриминатора 6, выход последнего соединен с третьнмй объединенными между собой входами логических элементов И 7 и 9, вторые объединенные входы последних соединены с выходом ведущего мультивибратора 5, первый выход коммутирующего триггера 8 соединен с вторым входом триггера 10 и первым входом логического злемеита И 7, второй выход коммутир)тощего триггера 8 соещтея с вторым входом триггера 11 и первым входом логического элемента И 9, выходы логических элементов И 7 и 9 соединены с nepBMN i входами триггеров 10 и 11 соответственно, вьисоды последних соединены с входами измерителя разности временных интервалов 13, входами аналоговых преобразователей 12и 14 и входами формирователей запрещающих импульсов 15 и 16 первого и второго каналов соответственно, выхода последних соединены с четвертыми входа1 ш логических элементов И 7 и 9 первого и второго каналов соответственно, выходы аналоговых преобразователей 12 и 14 амплитудного блока 4 и измерителя разности временных интервалов 13соединены с фоторегистратором 17. Аппаратура работает следующим образом. От скважшшого прибора 1 ;(фиг. 1) информационный сигнал (фиг. 2а) -поступает на вход наземной аппаратуры, которая содержит временной и амплитудный блоки. Во временном .блоке информационный сигнал усиливается усилителем 3 и воздействует на вход г(Й1ппитудного дискриминатора 6, которы выделяет сигналы, амплитуда которых превышает заданный порог (фиг. 2, в). Информациошшй сигнал также поступает на устройство 2 поиска и выделения синхроимпульсов (фиг. 26). Импульс, снимаемый с зтого устройства, запускает ждущий мульттаибратор 5 на время, которое выбирается меньшим возможного минимального интервала времени распространения упругих колебаний от источника к приемнику (фиг. 2г). На входы логи ческих злементов И 7 и 9 воздействуют импульсы разделения каналов с выхода коммутирующего триггера 8 (фиг. 2 ж, з), запре щающие импульсы ждущего мультивибратора S- (фиг. 2г), выходные импульсы амплитудного дискриминатора 6 и запрещающие импульсы следящей блокировки (фиг. 2 д,е). На входы логических элементов И 7 и 9 проходят только те импульсы амплитудного дискриминатора 6,. которые возникли под воздействием информационного сигнала соответствующего излучателя (фиг. 2, ). Разделенные коммутирующим триггером 8 по каналам синхроимпульсы запускают триггеры 10 и 11. Сброс триггеров осуществляется первым импульсом с выхода соответствую .щего лопсческого элемента И 7 и 9. На выходе трштера 10 формируется последовательность импульсов длительностью Т) (фиг. 2,и) а на выходе триггера II - последовательност импульсов длительностью С2 (фиг. 2,и). Формирователи запрещающих импульсов 15 и 16 следяи1ей блокировки работают следующим образом. На вход формирователя запрещающих импульсов 15 поступает поток импульсов длите ностью f , под воздействием переднего фронта которых запускаются формирователи 18-20. Формирователь 18 формирует импульсы тока постоянного заряда. Формирователь 19, управляемый напряжением с запоминающего конден сатора 21, формирует запрещающий импульс, поступающий на вход логического элемента И 7. Формирователь 20 пбд воздействием импульса с выхода формирователя 19 формирует импульс длительностью f , равной разности длительности паузы между импульсами Т. и дтательностью вьиодвого импульса формкро вателя 19. Под воздействием выходного импульса формирователь 20 запускает формирователь 22, который формирует импульсы тока г противоположной полярнос-га относ1пельно импульсов тока, сформированных формирователем 18. После окончания переходного процесса длительность запрещающего импульса изменяется таким образом, что количество . заряда, поступающего с выхода формирователя 22, становится равным количеству заряда, поступающего с выхода формирователя 18. Т. е. интервал времени ожидания импуль са от первого вступления постоянной вшгачЬной. Аналогично работает формирователь запрещающих импульсов 16, содержащнй)аналогичные элементь (23-27), что и формирователь запрепхаюищх импульсов 15. Потоки импульсов/Vw) Иv 2 соответственно на аналоговые преобразователи 12 н 14 . и на измеритель -разности временных интерва лов 13. Напряжения, пропорциональные значениям временных интервалов /С , t,K напряжения с выхода амплитудного блока 4 регистрируются фоторегнстратором 17 как функции глубины залегання полезных нскопаемых. Применение ;шпаратуры акусг-нческого каротажа на месторюждениях полезных ископаемых позволяет увегшчить объем и достоверность получаемой №.формацип и, тем самь1м, .повышает зффегггнвность и точность определения количественного содержания полезных ископаемых в естественном залегании. Формула изобретения Аппаратура акустического каротажа, содер жащая скважинный прибор и наземную панель, включающую устройство поиска и выделения синхроимпульса, усилитель, амплитудный блок, ждущий мультивибратор, амплитудный даскриминатор, коммутирующий триггер, триггер первого канала, триггер второго канала, аналоговый преобразователь первого канала, аналоговый преобразователь второго канала, измеритель

разности временных интервалов и фоторегистратор, при этом скважинньш прибор каротажным кабелем соединен с входами устройства поиска и выделения синхроимпульса, усилителя : и амплитудного блока, которые входами соединены между собой, выход устройства поиска и выделения синхроимпульса соединен с входами ждуи1его мультивибратора и коммутир ющего триггера, выход усилителя подключен к амплитудному дискриминатору, выходы коммутирующего триггера соединены с первыми входами триггеров первого и второго каналбв, выходы которых соединены с входами измерителя разности временных интервалов и входами .аналоговых преобразователей первого и второго каналов, выходы последних, а также выходы амплитудного блока и измери- теля разности временных интервалов подключены к фоторегистратору, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, аппаратура дополнительно содержит два четырехвходовЫх логических элемента И первого и второго каналов и два формирователя запрещающих импульсов первого и Второго каналов, при этом выход

ждущего мультивибратора соединен с вторыми объединенными входами логических элементов И, выход амплитудного дискриминатора соединен с третьими объединенными входами логических элементов И, первые входы логических элементов И соединены с выходам коммутирующего триггера, выходы триггеров первого и второго каналов соединены с входами формирователей запрещающих импульсов первого и второго каналов соответственно, выходы последних соединены с четвертыми входами логических элементов И первого и второго каналов соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 71-79.

L

Л

-

JL

шшпплпп

в пдд

JiniL

ппппппп

ппп