Поверочное устройство для аппаратуры акустического каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V13/00 

оо

СП , Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано в качестве средства метрологического обеспечения аппаратуры акустического каротажа по скорости и затуханию упругих волн. Известно устройство для поверки аппаратуры акустического каротажа, содержащее звукопровод в виде метал личёской ленты с известной скоростью распространения упругих волн, участки которой в зонах электроакустических преобразователей поверяемого прибора однозначно зафиксированы в жидкостной среде узлом для ориентации 1J Однако это устройство не обеспечивает поверку аппаратуры акустического каротажа по амплитудным параметрам упругих волн. Известно также устройство, позволяющее производить поверку аппаратуры акустического каротажа по временным и амплитудным параметрам упругих волн содержащее электроакустические преобразователи(приемник и излучатели}-, усилитель, пороговое устройство, блоки калиброванной задержки импульсов, усилители-ограничители и калиброванны аттенюаторы.Приемник и излучатели поверочного устройства прижимаются соот .ветственно к излучателю и приемникам скважинного прибора поверяемой аппаратуры акустического каротажа. Акусти ческий импульс излучателя скважинного прибора преобразуется приемником пове рочного устройства в электрический импульс, который задерживается в блоках задержки на калиброванное время, усиливается усилителями-ограничителями и передается через калиброванные аттенюаторы к излучателям поверочного устройства, которые непосредственно воздействуют на приемники скважинного прибора поверяемой аппаратуры . Однако данное поверочное устро ство не позволяет воспроизводить количественно затухание акустических волн с высокой степенью точности непостоянства акустического контакта между излучателями поверочного уст« ройства и приемниками скважинного при бора, так как акустический контакт зависит от степени и площади прижатия излучателей к приемникам. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для поверки аппаратуры акустического каротажа, содержащее электронный имитатор акустических сигналов, трубу, заполненную жидкостьСг на наружной поверхности которой размещены электроакустические преобразователи, имекйдие жесткий контакт с трубой и соединенные с электронным имитатором. При поверке аппаратуры скважинного прибора устанавливается в трубу и центрируется в ней так, чтобы приемники прибора были расположены напротив излучателей поверочного устройства, а приемник поверочного устройства прижимается непосредственно к излучателю прибора. Этот приемник воспринимает импульсы упругих колебаний излучателя прибора, а электрические импульсы задерживаются относительно импульсов излучателя прибора электронным имитатором на калиброванное время. Задержанные электрические импульсы калибруются в имитаторе по амплитуде и возбуждают размещенные на трубе излучатели, преобразующие электрические импульсы в им- пульсы упругих колебаний, которые через трубу и жидкость воздействуют на приемники поверямого скважинного прибора. Электронный имитатор в зависимости от цикла работы поверяемой аппаратуры возбуждает один из излучателей поверочного устройства, расположенный напротив того приемника прибора, сигнал с которого регистрируется аппаратурой в данном цикле измере7 НИИ. Работа того или иного канала имитатора.зависит, например, от полярности синхроимпульсов, поступающих на него от наземной измерительной панели поверяемой аппаратуры. Известное устройство позволяет с высокой точностью воспроизводить временные и амплитудные параметры упругих К9лебаний, воздействующих на пpиeмниJ иповеряемой аппаратуры, так . «как излучатели устройства имеют постоянный жесткий акустический контакт с трубой t 3 3 . Недостатком устройства является то, что при жестком акустическом контакте с трубой излучатели устройства закреплены неподвижно относительно трубы на фиксированном расстоянии друг от друга, поэтому поверяется лишь аппаратура акустического каротажа заданного типоразмера, имеющая величину базы зонда (расстояние между приемниками), равную расстоянию между излучателями устройства. При поверке аппаратуры, имеющей другие размеры базы зонда,, возникают существенные погрешности при воспроизведе- НИИ калибровочных значений упругихколебаний, воздействующих на приемники поверяемой аппаратуры, так как в этом случае невозможно установить оба излучателя устройства напротив приемников аппаратуры. Таким образом, устройство не может использоваться, для поверки аппаратуры акустического каротажа различных типоразмеров, например, для поверки всей серийно выпускаемой аппаратуры типа ПАРУС, СПАК АКН, имеющей размеры базызонда соответственно 0,3 м, 0,5 м, 1 м. Цельизобретения - обеспечение уни версальуости устройства при поверье аппаратуры акустического каротажа различных типоразмеров, а также повышение эффективности поверки. Поставленная цель достигается тем, что, в поверочном устройстве для anпаратуры акустического каротажа, содержащем этюктро «ный имитатор акустических сигналов, трубу, заполненную . жидкостью, электроа1 стические преобразователи, размещенные на наружной поверхности трубы и соединенные с электронным имитатором, электроакусти ческие преобразователи установлены 8 контейнеры, образующие с наружной поверхностьЬ трубы г ррмётичные полости, заполненные жидкостью, а контейнеры выполнены с возможностью перемед ния вдоль трубы и снабжены фиксаторами. На чертеже приведена конструкция повероч1 ого устройства для аппаратуры акустического каротажа.. Поверяемая аппаратура состоит яз .скважинного прибора 1, содержащего, HaripviMep, трехэлементйый зонд с одним излучателем И и двумя- приемниками П1 и П2, каротажного кабеля 2, наземной измерительной панели 3. Выходные сигналы с измерительной пднели 3 поступают на-каротажный регистратор 4. Поверомное устройство для аппаратуры акустического каротажа содержит ронный имитатор 5 акустических сигналов, трубу б, полностью заполненную имдкостью 7, электроакустические преобра ователи 8-10, размещенные на наружной поверхности трубы, установленные в контейнеры 11 с уплотнениями 12 образующие с наружной поверхностью трубы герметичные полости, которые запб:лнены жидкостью 13.Контейнеры выполнены с возможностью перемещения вдоль, трубы и снабжены фиксаторами Ц, /юзволяющими фиксировать положение 10 , . 754 контейнеров относительно трубы 6. Устройство содержит также центраторы 15 и 16, позволяющие фиксировать скважинный прибор поверяемой аппаратуры по центру трубы 6. Длина трубы превышает длину зонда скважинного прибора, а часть 17 трубы, расположенная между разноименными преобразователями 8 и 9 поверочного устройства, выполнена в виде звукоизолятора, например, с отверстиями или со взаимноперекрывающими прорезями, заполненными звукопоглощающим материалом, например, резиной, Входные цепи электронного имитатора 5 соединены с электроакустическим преобразователем 8, работающим в режиме приема упругих колебаний, а его выходные цепи соединены с электроакустическими преобразователями 9 и 10, работающими. в режиме излучения упругих колебаний. Синхронизация работы имитатора 5 производится синхрон, шульсами с наземной измерительной панели 3 поверяемой аппаратуры. Устройстзо работает следующим образом. Скважинный прибор 1 поверяемой аппаратуры устанавливается в трубу 6 и центрируется в ней с помощью центраторов 15 и 16. Преобразователь 8 вместе с контейнером П, имеющим возможность перемещения вдоль трубы 6, устанавливается напротив излучателя И скважинного прибора и фиксируется .. в этом положении на трубе с помощью фиксатора Т ТАналогичнопреобразователи 9 и 10 устанавливаются напротив соответственно приемников скважин ного. прибора . ГП и П2 и фиксируются, неподвижно относительно трубы 6. Импульс упругих кол@ баний излучателя передается через, жидкость 7, мате-.pHaj) трубы 6, жидкость преобра зователь 8, который акустический импульс преобразует:в электрический. Этот импульс поступает на вход электронного имитатора акустических сигна лов, который на своих выходах вырабатывает электрические импульсы калиб -„, рованной амплитуды, задержанные относительно входногоимпульса на калиброванное время. Причем, в цикле работы первого канала поверяемой аппаратуры, когда аппаратура регистрирует сигналы, принятые приемником П1, имитатор возбуждает преобразователь 9, а в другом цикле, когда аппаратура регистрирует сигналы, принятые примником П2, имитатор возбуждает пре

образователь 10. Срабатывание того или иного лреобразователя (9 или 10) имитатора определяется, например, полярностью разнополярных синхроимпульсов, поступающих на управляющий вход имитатора с наземной измерительной панели 3 поверяемой аппаратуры. Преобразователи 9 и 10 преобразуют калиброванные электрические импульсы в импульсы упругих колебаний, которые через жидкость контейнеров, материал трубы и жидкость внутри трубы воздействуют на приемники скважинного прибора. При этом поверочное устройство воспроизводит следующие калиброданные знау ения: Т1, А1, Т2, А2, ДТ Т2-ТГ, о 201дА1/А2,гдеТ1,А1 и Т2, А2 - время прихода относительно момента срабатывания излучателя И и амплитуда упругих колебаний соответственно на входе приемников П1 и П2; ЛТ, с - соответственно интервальное время и коэффициент затухания упругих колебаний на базе зонда. Данное устройство может нормально функционировать в случае применения однородной звукопроводящей трубы. Необходимо лишь, чтобы значения Т1 и Т2, воспроизводимые электронным имитатором, были меньше времени распространения упругих волн по трубе от излучателя И до приемников П1 и П2. Это легко достигается применением трубы с низкой скоростью распространения упругих волн. Для того, чтобы на импульсы упругих колебаний, воспроизводимые приемниками П1 и П2 от преобразователей 9 вооби е не накладывались упругие -колебания, распространяющиеся от излучателя Л скважинного прибора на трубе, часть 17 трубы выполнена в виде звукоизолятора, позволяющего снизить сигналы, распространяющиеся от излучателя И до уровня аппаратурных шумов на входе скважинного прибора.

Предлагаемое поверочное устройство в отличие от известного является универсал , так как электроакустические преобразователи в герметичных контейнерах имеют возможность перемещаться вдоль трубы, поэтому можно поверять аппаратуру акустического каротажа с различными размерами базы зонда и шага зонда (расстояние междУ разноименными преобразователями). Жидкостная связь между преобразователями устройства и трубой обеспечивает постоянный акустический контакт между ними, не уступающий жесткому акустическому кoнтaкт y, осуществляемому, например, с помощью компаунда. Устройство можно также .использовать для поверки аппаратуры, имеющей зонд с двумя излучателями и одним приемником. В этом случае два электроакустических преобразователя устройства используются в режиме приема упругих колебаний и устанавливаются напротив излучателей поверяемой аппаратуры, а один - в качестве излучателя и устанавливается напротив приемника поверяемой аппаратуры. Аналогично можно производить поверку аппаратуры, имеющей большее число активных элементов. Использование универсального поверочного устройства позволяет значительно уменьшить материальные затраты на метрологическое обеспечение аппаратуры акустического каротажа, так как сокращается номенклатура средств метрологического обеспечения и затраты на их изготовление.

/7/

«e

16