Устройство для регистрации сигналов ядерно-магнитного каротажа Советский патент 1984 года по МПК G01V3/14 

со

со Изобретение относится к методам геофизических исследований скважин а именно к технике ядерно-магнитно го каротажа. Известны устройства для ядерномагнитного каротажа, осуществляющие регистрацию двух значений огибающей сигнала, измеренных в фиксированны моменты времени-, и обеспечивакяцие вычисление начальной амшштуды сиг нала ЕП 1 . Наиболее близким к изобретению является устройство для регистрации сигналов ядерно-магнитного каротаж содержащее последовательно соединен ные усилитель переменного тока, детектор огибающей, два интегратора, функциональный преобразователь и множительное звено, а также блок уп равления, причем второй выход перво го интегратора соединен с вторым входом множительного звена, первый выход блока управления соединен с вторым входом первого генератора, а второй выход - с вторым входом второго интегратора 2. Недостатком указанных устройств является то, что они не позволяют получить минимальную погрешность пр определении начальных амплитуд сигналов свободной прецессии при различных постоянных времени затухания Этих сигналов, так как времена регистрации величин Е, Ej (где Е и Е2 амплитуды в наперед выбранные моменты времени t и t™), выбираются исходя из условия минимума погрешности определения Е сигналов с априорно заданным значением посто янной затухания Т. Кроме того,в практике ядерно-магнитного каротажа наблюдаемЕле от пластов сигналы свободной ядерной прецессии характеризуются постоянными затухания, изменяющимися в широком диапазоне. Так, для месторождений Татарии Т изменяется в диапазоне 30-200 мс При этом погрешность определения на чальных амплитуд существенно возрас тает для тех значений Т, для которых установленные времена регистрации отличаются от оптимальных. Таким образом, регистрация амплитуд Е и Е в наперед выбранные моменты t и tj не позволяет обеспечить мннимсшьную погрешность определения EQ для различных значений Т. Цель изобретения - повышение точ ности оценки начальной амплитуды си налов ядерно-магнитного каротаика, имеющих различные постоянные затуха ния. Поставленная цель достигается те что в устройство для регистрации сигналов ядерно-магнитного каротажа, содержащее последовательно соединенные усилитель переменного тока детектор огибающей, два интегратора Функциональный преобразователь и множительное звено, а также блок управления, причем второй выход первого интегратора соединен с вторым входом множительного звена, первый выход блока управления соединен с вторым входом первого интегратора, а второй выход - с вторым входом второго интегратора, дополнительно введен компаратор, первый вход которого соединен с выходом детектора огибающей, второй вход соединен с выходом первого интегратора, а выход компаратора соединен с управляющим третьим входом второго интегратора, основной первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с входом функционального преобразователя. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. , Устройство содержит усилитель 1, детектор огибающей 2, интеграторы 3 и 4, компаратор 5, функциональный преобразователь 6, множительное звено 7, блок управления 8. Выход множительного звена 7 является выходом устройства. Работа устройства осуществляется следующим образом. На первый вход компаратора 5 подается напряжение U огибающей сигнала свободной прецессии, изменяющейся по закону при -tit,,; exp(-t/T J-npM-t.ig, где Е, -начальная амплитуда сигнала;-момент начсша измерения сигнала . На второй вход компаратора поступает напряжение Uj с выхода интегратора 3, которое представляет собой усредненный за время flt отсчет огибающей сигнала Г/ где К - коэффициент передачи интегратора 3 (К 1) . При t 7-t 4 At напряжение на выходе интег{: атора 3 не изменяется и сохраняется paBHbtM --v и КЕ exp Интегратор 4 осуществляет интегрирование опорного напряжения Лр с нулевого момента времени, которое произйодится в течение интервала времени (0-t2) noKaUj U,. При дальнейшем спаде и2 изменяется полярность напряжения на выходе компаратора, и интегрирование Up прекращается.

Очевидно значение t связано с постоянной затухания Tj соотношением

fr, ; Кгехр т;

При t 2 напряжение U на выходе интегратора 4 не изменяется и сохраняется равным

-i-, 4 on t ,

где f - постоянная времени интегратора 4 ,

Функциональный преобразователь 6 формирует поправочное напряжение и в соответствии с законом

и

оп

v

Очевидно, при i 2 и Т -4 напряжени U-, на выходе устройства равно

Е,

Коэффициент передачи интегратора 3 выбирается исх-одя из того, чтобы

tj-t. отнесение---f- было равно (2,5-4).

.2 . Поскольку предложенное устройство

обеспечивает автоматическое изменение момента конца регистрации 2 при изменении постоянной затухания Т, информация о сигнале всегда используется максимсшьно полно, что обеспечивает повышение точности оценки начальной амплитуды сигналов ядерно-магнитного каротаика., имеющих ; различные постоянные затухания.

в качестве базового образца выбрана аппаратура ядерно-магнитного ларотажа АЯМК-2, причем значения времен регистрации фиксированы, что не позволяет производить оператив0 ную перестройку установок времен.интегрирования сигнала. Кроме того, в образце максимальное из времен интегрирования равно 80 мс, что соответствует оптимальным условиям наблю5 дения сигналов с постоянной времени спада 1(30-40 мс). При регистрации сигналов с большими значениями Tj (80-120 мс) целесообразно соответственно увеличить время измерения до 150-200 мс, причем выигрыш в точности измерения, достигаемый за счет увеличения времени интегрирования, определяется приблизительно как корень квадратный из отношения времен

5 измерения и составляет |ТМ 4 раза,

11 80

Таким образом, предлагаемое устройство, позволяющее автоматически устанавливать соответствие между врвг менем измерения сигнала и его эффек0 тивной длительностью, по сравнению с базовым образцом характеризуется существенно лучшими показателями, причем выигрыш составляет до 40-50%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ ЯДЕРНО-МАГНИТНОГО КАРОТАЖА, содержащее последовательно соединенные усилитель переменного тока, детектор огибаяяцей, два интегратора, функциональный преобразователь и мкожительное звено, а также блок управления, причем второй выход первого интегратора соединен с вторым входом множительного звена, первый выход блока управления соединен с вторым входом первого интегратора, а второй выход - с BTOfftJM входом второго интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оценки начальной амплитуды сигн-алов ядерно-магнитного каротажа, имеющих различные постоянные затухания, дополнительно введен компаратор, первый вход которого соединен с выходом детектора огибающей, второй вход соединен с выходом первого интегратора, а выход компаратора соединен с управляющим третьим входом второго ин-g тегратора, основной первый вход ко- (Л торого подключен к источнику опорного напряясения, а выход соединен с входом Функционального преобразователя.