Устройство управления аппаратурой акустического каротажа Советский патент 1988 года по МПК G01V1/52 

11376053

Изобретение относится- к геофизическим методам исследования скважин, а именно к методам акустического каротажа.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анпара- туры акустического каротажа путем уплотнения каналов синхронизации

сигнал, который по первому входу формирователя 9 запускает канал возбуждения ближнего излучателя акустического зонда. Происходит возбуждение излучателя. Сформированный при этом импульс момента возбузкдения излучателя (диаграмма 18) поступает по фантомной схеме или информационному ка

Изобретение относится к геофизическим методам исследования скважин, а именно к методам акустического каротажа. Цель - расширение функциональных возможностей аппаратуры акустического каротажа путем уплотнения каналов синхронизации скважинного прибора и повьшение надежности. В наземный пульт устройства управления аппаратурой акустического каротажа введен блок команд, а в скважинный прибор - блок управления. Через блок команд соединены между собой вторые входы блока синхронизации и формирователя разнополярных пусковых импульсов . Первый вход блока управления соединен с входом селектора пусковых импульсов, а второй вход - с первым выходом селектора пусковых импульсов. Выход блока ущ авления подключен к второму входу формирователя импульсов запуска каналов возбуждения излучателей трехэлементного акустического зонда. Блок исполнения команд соединен с вторым выходом селектора пусковых импульсов. Для синхронизации работы наземного пульта и скважинного прибора акустического каротажа - используется один импульс ный канал двухканальной полярной системы синхронизации, второй канал которой высвобождается для передачи команд, в скважинный прибор на переключение коэффициента усиления усилителя информационного сигнала или включения - отключения других устройств. 2 ил. с: 8 W CZ со Ч О) о ел со

скважинного прибора и повышение надеж-i о налу на третий вход блока 2 синхрони

ности.. На фиг.1 изображена блок-схема устройства управления; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие ее работу.

В наземном пульте 1 система управления состоит из блока 2 синхронизации, формирователя 3 разнополярных пусковых импульсов, генератора 4 тактовых импульсов, блока 5 команд. Наземный пульт 1 соединен геофизическим кабелем 6 со скважинным прибором 7, в состав которого входят блок 8 исполнения команд, формирователь 9 импульсов запуска, каналов возбуждения излучателей трехэлементного акустического зонда, селектор 10 пусковых импульсов, блок П управления.

Устройство работает следующим образом.

При включении аппаратуры на входы генератора 4 тактовых импульсов наземного пульта 1 и блока I1 .управления скважинного прибора,7 поступает напряжение сети питания скважинного прибора 7 (диаграмма 12). Генератор 4 тактовых импульсов формирует с привязкой к О напряжения питания два меандра, сдвинутые один относительно другого на 180° (диаграммы 13 и 14). Импульсы меандров подаются соответственно на первый и второй входы блока 2 синхронизации для формирования строб-импульсов (временных окон), предназначенных для разделения поступающих со скважинного прибора йм- .пульсов момента возбуждения излучателей по первому и второму каналам синхронизации (диаграммы 15 и 16). Одновременно передним фронтом очередного импульса меандра первого канала в формирователе 3 формируется пусковой импульс, например, отрицательной полярности. Усиленный по мощности, пусковой импульс с выхода формирова- теля 3 (диаграмма 17) поступает по кабелю 6 на вход селектора 10 скважинного прибора 7. На первом выходе селектора 10 появляется импульсный

0

5

0

Q

5

5

0

зации наземного пульта I, попадая во временное окно первого канала синхронизации. Блок 2 синхронизации вырабатывает нормированный импульсный 5 сигнал Синхр. 1 (диаграмма 19)-, : который и управляет работой вычислителя пульта I при определении кинематических и динамических параметров упругих волн, распространяющихся в среде от ближнего излучателя до приемника давления зонда скважинного 7.

Одновременно с возбуждением ближнего излучателя выходной импульс селектора 10 поступает на второй вход блока 1I управления. Этот сигнал - команда включает временное устройство блока 11 управления. При этом из напряжения сети питания скважинного прибора 7, поданного на первый вход блока 11 управления, формируется време|1ной импульс, задний фронт которого соответствует требуемому времени запуска второго (дальнего) излучателя зонда (диаграмма 20). Обычно это время составляет десятки миллисекунд, причем задний фронт временного импульса привязан к О напряжения сети питания скважинного прибора 7.

Продифференцированный задний фронт временного импульса блока 11 управления подается на второй вход формирователя 9 импульсов запуска каналов возбуждения излучателей трехэлементного акустического зонда. Воз- буждаетс я дальний излучатель. В око- лоскважинное пространство излучаются акустические колебания, которые, пройдя через исследуемую среду, поступают на приемник давления, преобразуются в электрический сигнал, усиливаются и по информационному каналу подаются на пульт 1,для определения параметров упругих волн.

Импульс момента возбуждения дальнего излучателя (диаграмма 21) поступает на наземный пульт 1, как и при работе ближнего излучателя зонда, по фантомной схеме или информационному каналу. По приходу,на блок 2 синхронизации этот импульс попадает во временное окно второго канала синхронизации. Формируется сигнал Синхр.2 (диаграмма 22), управляющий процессом определения кинематических и динамических параметров упругих волн, распространяющихся между дальним излучателем и приемником дав ления зонда скважинного прибора 7, и цикл повторяется.

Такой циклический режим работы устройства продолжается до тех пор, пока не возникнет необходимость изме нения коэффициента усиления усилителя информационного сигнала скважинного прибора 7. В этом случае в блок 5 команд пульта 1 вводится команда на переключение коэффициента усиле- ния усилителя скважинного прибора 7. По этой команде, в- простейшем случае по первому ближайшему положительному фронту меандра второго канала генератора 4 (диаграмма 14) в блоке 5 вырабатывается одиночный управляющий импульсный сигнал, который подается на второй вход формирователя 3 пусковых импульсов. Через кабель 6 на скважинный прибор 7 поступает пусковой импульс положительной полярности (диаграмма 23.), вьщеляемый соответствующим каналом селектора 10. На втором выходе селектора 10 появляется управляющий импульс, под действием которого в блоке 8 исполнения команд осуществляется запоминание команды и соответствующие изменения коэффициента усиления усилителя информационного сигнала.

В зависимости от рещаемых при проведении исследований задач возможен режим работы устройства управления аппаратурой акустического каротажа, при котором в каждом цикле работы перед запуском второго излучателя с блока 5 наземного пульта 1 приходит команда на изменение коэффициента усиления только для этого канала зонда и т.п.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства управления заключается в расширении функциональных возможностей, так как в этом случае для синхронизации работы наземного пульта и скважинного прибо ра акустического каротажа используется один импульсный канал двухканаль- ной полярной системы синхронизации,

.

|д

|2 20 , 25 30

35

40

45

50

55

второй канал которой высвобождается цля передачи команд на скважинный прибор на переключение коэффициента усиления усилителя информационного сигнала или включения - отключения других устройств.

Технико-экономический эффект достигается за счет уплотнения каналов синхронизации аппаратуры прибора акустического каротажа. При этом, используя вместо трех две жилы геофизического кабеля, включенных по фантомной схеме, при этом также можно передавать на скважинный прибор пусковые импульсы системы синхронизации и команды на изменение коэффициента усилителя скважинного прибора.

Формула изобретения

Устройство управления аппаратурой акустического каротажа, содержащее скважинный прибор и назем {ый пульт с блоком синхронизации, формирователем разнополярных пусковых импульсов, генератором тактовых импуль- сов, вход которого подключен к сети питания скважинного прибора и теофи-. зическому кабелю, соединяющему наземный пульт и скважинньй прибор, оба выхода генератора тактовых импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами блока синхронизации, к первому входу которого подключен также и первый вход формирователя разнополярных пусковьгх импульсов, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, а в скважинном приборе содержится блок исполнения команд, формирователь импульсов запуска каналов возбуждения излучателей трехэлементного акустического зонда, селектор пусковых импульсов, цри этом вход сешектора пусковых импульсов подключен к геофизи- ческому кабелю, первый выход - к первому входу формирователя импульсов запуска каналов возбуждения излучателей трехэлементного зовда, отличающееся тем, что, с целью расппфения функциональных возможностей путем уплотнения каналов синхронизации скважинного прибора и повышения надежности, в наземный пульт введен блок команд, через который соеди-. йены между собой вторые входы блока синхронизации и формирователя разно- полярных пусковых импульсов, а в скважинный прибор введен блок управления, первый вход которого соединен с входом селектора пусковых импульсов , второй вход - с первым выходом селектора пусковых импульсов, выход блока управления подключен к второму

W

у

13760536

входу формирователя импульсов запуска излучателей трехэлементного акустического зонда, а блок исполнения команд соединен с вторым выходом селектора пусковых импульсов.

11

Физ.1

ЛДЛААД L

n

Я

n

1

п

JU.

П

П

1

Я

n

JU.

п

t t

П