Устройство для подавления волны по корпусу в приборах акустического каротажа Советский патент 1987 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к аппаратуре для акустического каротажа и может быть использовано в скважинных приборах с жесткими зондами.

Целью изобретения является повьииение качества и достоверности измеряемых параметров упругих волн путем подавления волны по корпусу зонда.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 осциллограммы, поясняющие его работу.

Устрс йство содержит приемник I давления, приемник 2 скорости смен1ения, блок 3 согласования, устройство 4 временной задержки, блок 5 фазово-амплитудпых преобразований, схему 6 вычитания, канал 7 передачи информации, излучатель 8 и корпус 9 зонда скважинного прибора.

На чертеже стрелками обозначены: 10 , нолезной полны, распространяющейся от излучателя 8 к приемникам 1 и 2 по породе и промывочной жидкости, И - лучи волны-помехираспространяюпк йся по

корпусу 9.

Для обеспечения рабс тоспособности устройства необходимо, чтобы оси симметрии диаг)аммы направленности приемника скорости смещения и зонда совпадали и амплитудно-частотные характеристики приемников давления и скорости смеп1ения были равномерны в об,тасти спектра излучаемых частот. Это достигается соответствуюпи1м выбором конструктивных характеристик и ориентацией приемников. Так, для приемника давления, вьщолнеппого в виде сферы из 11ьезо :,;1сктрическог() материала, должен быть выбран такой диаметр сферы, при котором рс чонансная частота такого приемника выше максимальной частоты спектра излучаемого икусгическо о импульса. Для приемника ско- юсти смеп1ения жесткость подвеса катуц ки д(),;1жна быть такой, чтобы резонансная частота поднеса была ниже самой низкой частоты в спектре излучаемого акустического импу;1ьса.

Устройство работает следующим образом.

Излучате. 1ь 8 возбуждает в промывочной жидкости упругие колебания, которые распространяются по направлению к приемникам 1 и 2 через промывочную жидкость и окружающую скважину породу (полезные волны) и чере. корпус 9 (волна-помеха). Полезные волны воспринимаются приемниками 1 и 2 только через промывочную жидкость, т. е. в форме волпы дав. 1ения, а волна-помеха принимается вначале прием)1и- ком 2 скорости смещения через жесткий корпус 9 в форме волны смеп1,ения, а затем приемником I давления через жидкость уже в форме волны давления.

Сигнал с выхода приемника 2 скорости смепхения (фиг. 2 а) поступает в блок 3 сог, 1асования, где преобразуется в форму, приюдную д,1Я осуществления его временной задержки, например в амплитудно-моду- лированный высокочастотный сигнал. С выхода блока 3 согласования преобразованный сигнал поступает в устройство 4 временной задержки (это может быть, например, ультразвуковая линия задержки), где задерживается на время распространения волны по корпусу между приемниками 2 и 1. С выхода устройства 4 временной задержки сигнал поступает в блок 5 фазово- амплитудных преобразований, где восстанавливается его первоначальная форма (фиг. 2 б), а фаза и амплитуда приводятся в соответствие с сигналом волны по корпусу в общем сигнале приемника 1 давления.

Блок 5 фазово-амплитудных преобразований может быть выполнен в виде демодулятора, к выходу которого подключен усилитель напряжения, нагруженный резистивным дви- 1ателем. Сигнал с выхода блока 5 фазово- амплитудных преобразований (фиг. 2 б) подается на один из входов схемы 6 вычитания, на другой ее вход поступает сигнал приемника 1 давления (фиг. 2 в). В схеме 6 вычитания происходит вычитание одного сигнала из другого. Поскольку один сигнал

представляет преимущественно волну по корпусу, то на выходе схемы 6 вычитания (фиг. 2 с) результирующий сигнал не содержит сигнала волны по корпусу. Простейшей реализацией схемы вычитания может быть дифференциа, усилитель. С выхо- 1У схемы 6 вычитания сигнал, очищенный от си1 нала волпы по корпусу, поступает на вход кана.та 7 передачи информации, где усиливается по мощности и передается на поверхность для обработки.

Использование изобретения позволяет повысить достоверность определения параметров упругих волн, особенно в низкоскоростных разрезах и при регистрации сдвиговых и трубных волн, а также упростить конструкцию и увеличить жесткость акустических изоляторов, следовательно увеличивается качество первичных материалов акустического каротажа, так как чем жестче корпус прибора, тем лучп1е его центровка в скважине.

45

Формула изобретения

Устройство для подавления волны по корпусу в приборах акустического каротажа, содержащее приемник давления для приема полного акустического сигнала и приемник

акустических колебаний, вызванных волной но корпусу скважинного прибора, подключенные к одному каналу передачи информации, отличающееся тем, что, с целью по- вьпиения достоверности измеряемых параметров полезных волн путем устранения искажений волновой картины, вызванных волной по корпусу, устройство снабжено блоком согласования, устройством временной задержки, блоком фазово-амплитудных преобразовании и схемой вычитания, приемник волны по корпусу выполнен в виде приемника скорости смещения, имеющего амплитудно-частотную характеристику такую же, как и у приемника давления, равномерную в области спектра акустического сигнала, оба приемника расположены осесимметрично с корпусом скважинного прибора на одном его конце, приемник скорости смещения жестко скреплен с корпусом так, что оси

$

17

симметрии его диаграммы направ.ченности и скважинного прибора совпадают, вЬ)1ход приемника скорости смещения соединен с входом блока согласования, выход KOTopoi-o подключен к входу устройства временной задержки, а его выход соединен с одним из входов схемы вычитания, к другому входу которой подсоединен выход приемника давления, выход схемы вычитания соединен с входом канала передачи информации.

Фиг.2

Изобретение относится к апиаратуре для акустического каротажа и можег бип, использовано в скважинны.х приборах с жсчт- кими зондами. Цель его повышение .чосто верности измеряемых параметров п().1езных волн путем устранения искажений io.ino- вой картины. Устройство содержит приемник давления, приемник скорости смешения, блок согласования, устройство BpeveHiioii задержки, блок фазово-амплитудных нреобра.юна- ний, схему вычитания, канал передачи информации, излучатель, корпус .зопда сква- жинного прибора. Для приема н(),1ны но к()ь пусу используется приемник ско|М)сти смешения. После согласования, задержки и инвертирования принятый сигнал вычитается из сигнала, принятого приемником давления, что повышает достоверность измеряемых параметров. 2 ил. S (Л со ОО ОО ел ГЧЭ