Устройство для поверки аппаратуры акустического каротажа Советский патент 1984 года по МПК G01V13/00 

(Л

CZ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА, содержащее звукопровод, имитирующий реальную среду, с соосно размещенным в нем прибором поверяемой аппаратуры и экран, охватывающий преобразователи прибора поверяемой аппаратуры, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности поверки путем расширения динамического диапазона поверяемых параметров и уменьшения погрешности измерений при поверке, экран имеет продольный паз, ориентированный вдоль оси прибора поверяемой аппаратуры и выполнен с возможностью изменения степени раскрытия экрана.

Ф(лг.}

| ел

1C

Изобретение относится к геофизическим измерениям и предназначено для проведения поверки аппаратуры акустического каротажа по интервальному времени распространения (л1) и коэффициенту затухания (/.) упругих волн на фиксированной измерительной базе скважинного прибора.

Известно моделирующее устройство для поверки аппаратуры акустического каротажа, содержащее заполненную жидкостью трубу, в которой установлен поверочный стакан с нанесенными на него дефектами. Применительно к аппаратуре акустического каротажа, работающей на головных упругих волнах, устройство может обеспечить проведение поверки по измерению коэффициента затухания упругих волн « в одной точке, который определяется величиной затухания, вносимого дефектами 1.

Однако согласно требованиям к метрологическому обеспечению аппаратуры акустического каротажа измерения в одной точке не являются достаточными.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для поверки аппаратуры акустического каротажа, содержащее звукопровод, имитирующий реальную среду, с соосно размещенным в нем прибором поверяемой аппаратуры и экран, охватывающий преобразователи прибора поверяемой аппаратуры 2.

Известному устройству присущи следующие недостатки.

Если толщина стенок экрана выбрана достаточной для того, чтобы обеспечить цельность и жесткость конструкции, то корпус экрана становится звукопроводом, по которому распространяется и приходит к приемному преобразователю предвестник (сигнал-помеха), опережающий основной измерительный сигнал.

Если же стенки цилиндров и торцов выполнить достаточно тонкими, чтобы его проводимость для проходящего сигнала была бы пренебрежимо мала и экран не порождал бы помехи, уменьщающей динамический диапазон измерения, то конструкция экрана оказывается недостаточной жесткой, а затухание, вносимое экраном, становится нестабильным. Это ограничивает возможность его применения для поверки аппаратуры акустического каротажа.

Кроме того, при имитации коэффициента затухания (), путем надвигания указанного экрана на излучающий преобразователь, происходит изменение эффективного размера измерительной базы скважинного прибора, что приводит к возникновению дополнительной погрещности при поверке аппаратуры по интервальному времени распространения упругих волн.

Цель изобретения - повышение эффективности поверки путем расщирения динамического диапазона поверяемых параметров и уменьшения погрешности измерений при поверке.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для поверки аппаратуры акустического каротажа, содержащем звукопровод, имитирующий реальную среду, с соосно размещенным в нем прибором поверяемой аппаратуры и экран, охватывающий преобразователи прибора поверяемой аппаратуры, экран имеет продольный паз, ориентированный вдоль оси прибора поверяемой аппаратуры и выполнен с возможностью изменения степени раскрытия экрана.

На фиг. 1 показано устройство для по5 верки аппаратуры акустического каротажа; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - зависимость погрещности At от величины смещения экрана; на фиг. 4 - зависимость погрещности ui от величины о(. Устройство содержит звукопровод 1,

0 имитирующий реальную среду, в который соосно с ним помещается скважинный прибор 2 аппаратуры акустического каротажа, содержащий преобразователи 3 (излучатели и приемник) скважинного прибора 2

5 аппаратуры акустического каротажа. Любой из преобразователей может быть охвачен экраном 4, представляющим собой пластину звукопоглощающего материала с малым волновым сопротивлением. Экран 4 перемещается благодаря направляющим 5,

0 которые представляют собой элементы корпуса и обеспечивают соосное расположение экрана 4 относительно скважинного прибора 2 и звукопровода 1. Ручка 6 обеспечивает изменение величины продольного паза в экране, держатель 7 является узлом креп5 ления всех остальных элементов устройства. Устройство работает следующим образом. При проведении измерений во время поверки аппаратуры акустического каротажа скважинный прибор 2 размещается соосно

д со звукопроводом 1, имитирующим реальную среду, представляющим собой трубчатый волновод для проходящих от преобразователей 3 акустических сигналов (на фиг. 1 пути распространения сигналов обозначены тонкими стрелками). В зависимости от

5 материала имитатор среды обладает одним значением интервального времени распространения (At) и одним значением коэффициента затухания упругих волн (оС) на измерительной базе, в данном случае между излучателями. Так как в трубах, имитирую щих реальную среду, нет рассеяния энергии в окружающее пространство, то они имеют малое значение коэффициента затухания оС. В то же время известно, что максимальная погрешность измерения параметров ( At, JL)

и максимальное количество ошибок аппаратура дает при проведении измерений в породах с больщим затуханием. Это доказывает необходимость оценки точности измерений, то есть определения погрешности измерений, во время аттестации аппаратуры в условиях с заданным коэффициентом затухания, соответствующим большому, среднему и малому его значениям. Любое из этих значений устанавливается путем перемещения ручки 6 вверх или вниз. Экран 4 передвигается в держателе 7 корпуса устройства и направляющим 5; при этом изменяется угол раскрытия пластины Д и этим изменяется щирина продольного паза. Чем меньше ширина паза, тем большее затухание он вносит. Величина коэффициента затухания определяется с помощью аттестованной аппаратуры. При каждом заданном с помощью экрана 4 затухании (малом, среднем, большом) проводится измерение параметров At и с(. и определяется погрешность измерений. Подобное расположение экрана 4 при проведении поверки аппаратуры повышает точность измерений, улучшает качество поверки и увеличивает динамический диапазон измерений и, главным образом, в области высоких значений коэффициента затухания с, так как в этом случае эффективный центр излучения остается постоянным.

На фиг. 3 приводится результат измерений параметра At при различных способах имитации коэффициента затухания, где обозначены позиции и параметры: (Гд гвыраженное в процентах отклонение измеренного на базе скважинного прибора 2 значения At от истинного значения Дt на этой базе, полученное при надвигании экрана 4 на излучающий преобразователь; h - величина смещения экрана 4 вдоль излучающего, преобразователя 3, начиная от

одного края к другому, при этом весь преобразователь 3 разбивается на равные отрезки (помеченные точками О-14); кривые 8, 9 изменения 6д при надвигании экрана на дальний преобразователь 3 измерительной базы прибора с ближней - кривая 8 и с дальней - кривая 9 сторон преобразователя при щирине продольного паза 10 мм; кривые 10, 11 - то же, дл-я паза шириной 35 мм, кривые 12, 13 - то же, для паза шириной 58 мм, кривые 14, 15 - то же, для паза шириной О мм.

На фиг. 4 приведена зависимость параметра йл1 от величины имитируемого с помощью экрана 4 коэффициента затухания с при надвигании экрана 4 на преобразователь 3 измерительной базы скважинного прибора 2 с дальней стороны (кривая 16) и путем изменения ширины продольного паза в экране (кривая 17).

Полученные данные доказывают достижение поставленной цели применительно к проведению поверки широкополосной аппаратуры акустического каротажа (типа АКН-1), работающей на головных проходящих волнах.

Применение устройства позволяет увеличить динамический диапазон, в котором аттестуется аппаратура и нормируется погрешность измерения коэффициента затухания с заданной точностью. Увеличение диапазона, в котором имитируется затухание, приводит к увеличению достоверности поверки по измерению основного параметра аппаратуры акустического каротажа А t. Устройство позволяет имитировать коэффициент затухания оС до 36-40 дБ применительно к аппаратуре типа АКН, СПАК.

Фиг. 2