Устройство для скважинной сейсмоакустической локации Советский патент 1989 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 

ел

05

сд

4i Ю

145

кий Б 16, Б 17 ввода информации, коммутатор 8 и регистратор 18. По команде оператора Б 5 формирует сигналы, один из которых поступает на генератор 4, а другой - на коммутатор 8. Генератор 4 возбуящает источник 1 упругих колебаний, который преобразует электрические сигналы в упругие колебания, распространякщиеся соответственно отраженным от искомого объекта ухфугим колебанием, поступившим к приемнику 2, В Б 15 получают

среднее время распространения упругих колебаний от источника 1 до искомого объекта и от последнего до приемников 2 и 3. По полученному времени в Б 16 вычисляют расстояние, равное сумме расстояний от источника 1 до приемников 2 и 3, Перемещая последние и источник и меняя расстояние между ними, получают информацию, позволяющую выявить отражаклцие объекты в околоскважинном пространстве и оп- ределить расстояние до них. 1 ил.

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений. Цель - повышение достоверности выявления геоакустических неоднородностей в околоскважинном пространстве за счет определения скорости распространения упругих колеба- НИИ во вмещающих геоакустические неоднородности горных породах. Устр-во содержит источник 1, первый 2 и второй 3 приемники упругих колебаний, генератор 4, усилители 6 и 7, аналого-цифровой преобразователь 9, блок (Б) 10 выявления сигнала. Устр-во также имеет Б 11 визуализации, Б 12 измерения времени вступления сигнала, Б 5 управления, Б 13 вычитания, сумматор 14, Б 15 деления, арифметичесiL & (Л

1

Изобретение относится .к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при выполнении сейсмоакустических исследований околоскважинного пространства.

Целью изобретения является повьше ние достоверности выяв;71ения геоакустических неоднородностей в околоскважинном пространстве путем определени скорости распространения упругих колебаний во вмещакяцих геоакустические неоднородности горных породах

На чертеже приведена структурная схема устройства для скважинной сейс МОакустической локации.

Устройство для скважинной сейсмо- акустической локации содержит источник 1 упругих колебаний, первый 2 и второй 3 прие.мники упругих колебаний генератор 4, блок 5 управления, первый 6 и второй 7 усилители, коммутатор 8, аналого-цифровой преобразователь 9(АЦП), блок 10 выявления сигнала (БВС), блок 11 визуализации, блок 12 измерения времени вступления сигнала (БИВ), блок 13 вычитания, сумматор 14, блок 15 деления, арифметический блок 16, блок 17 ввода информации и регистратор 18.

Выходы генератора 4 подключены к источнику 1 упругих колебаний и входу блока 5 управления, выходы которого соединены с входом генератора 4, первым входом блока 10 выявления сигнала, третьим входом коммутатора 8, вторым входом 12 измерения времени вступления сигнала, вторым входом блока 13 вычитания, вторым входом

сумматора 14 и четвертым входом арифметического блока 16. Выходы приемников 2 и 3 упругих колебаний через усилители 6 и 7 подключены к входам коммутатора 8, выход которого подсоединен через аналого-цифровой преобразователь 9 к второму входу блока 10 выявления сигнала. Выходы блока 10 выявления сигнала соединены с входами блока 11 визу ализации и блока 12 измерения времени вступления сигнала, выход которого подключен к первым входам блока 13 вычитания и сумматора 14. Вьпсод последнего подсоединен к входу блока 15 деления, выход которого соединен с первым входом арифметического блока 16, второй вход которого подключен к выходу блока 17 ввода информации, третий вход к выходу блока 13 вычитания, а выход - к входу регистратора 18.

Устройство работает следукицим образом.

Источник 1 и приемники 2 и 3 упругих колебаний опускают в скважину. Оба приемника 2 и 3 упругих колебаний устанавливают по одну сторону от источника 1 упругих колебаний, например, снизу. Приемник 2 упругих колебаний размещают между источником 1 и приемником 3 упругих колебаний.

В арифметический блок 16 через блок 17 ввода информации вводит величину 1, равную расстоянию между приемниками 2 и 3 упругих колебаний, и другие требуемые данные, например номер скважины. Устанавливают в блоке 5 управления времй, в течение которого будет открыт один из входов ком 145654

мутатора 8. Это время должно быть несколько большим времени распространения упругих колебаний вдоль скважины от источника 1 до приемника 3 упругих колебаний. В этом случае отраженные от каких-либо объектов упругие колебания, поступающие к приемникам 2 и 3 упругих колебаний, не будут зарегистрированы,

По команде оператора блок 5 управления формирует сигналы, один из которых поступает в генератор 4, а другой - в коммутатор 8, Генератор 4 возбуждает источник 1 упругих колебаний, 15 i поступают в блок 13 вычитании,

который преобразует электрические сиг- налы в упругие колебания, распространяющиеся в горной породе, окружающей скважину. Упругие колебания достигают приемников 2 и 3, которые выра- 20 батывают соответствующие электрические сигналы. Они усиливаются усилителями 6 и 7 и попадают на входы коммутатора 8, Последний в соответствии с командой, поступившей с выхода бло- 25 ка 5 управления, пропускают сигналы, выработанные приемником 3 упругих колебаний, и задерживает сигналы, выработанные приемником 2 упругих колеба- - ний. Сигналы, пропущенные коммутато- ЗО ром 8, преобразуются в цифровой код в АЦП 9 и поступают в ВВС 10, где суммируются с ранее, поступившим сигналом (по команде с выхода блока 5 управления). Полученная сумма сигнаов запоминается в ВВС 10, Пря первом суммировании производится сложение с нулем, Таким же образом производится излучение и прием упругих колебаний, преобразование их в электрическиедо

сигналы, суммирование и запоминание требуемое количество раз,

Суммарный сигнал при запоминании, поступает в блок 11 визуализации, где преобразуется в аналоговую форму и 45 отбражается на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), Оператор оценивает количество суммарного сигнала и, при необходимости, увеличивает число накоплений, В случае, если суммарный - сигнал удовлетворительный, т,е, обеспечивает определение вступления сиг.-: нала, блок 5 управления по ко манде оператора формирует сигнал, по кото35

рому накопленный суммарный сигнал потженный от искомого объекта сигнал обступает с выхода ВВС 10 в БИВ 12, которыйнаружен, по команде оператора блок 5 формирует электрический сигнал, про-управления формирует соответствующие, порциональный времени t вступлениясигналы, по которым накопленный сиг- суммарного сигнала на выход приемни-нал с выхода ВВС 10 поступает в БИВ

ка 3 упругих колебаний. Этот сигнал поступает в блок 13 вычитания, где запоминается.

После этого сигналы с выхода блока 5 управления переключает коммутатор 8 на пропускание электрических сигналов с выхода приемника 2 упругих колебаний. Далее процесс продолжается до определения времени t, вступления суммарного сигнала на вход приемника 2 упругих колебаний,-С выхода БИВ 12 по команде блока 5 управления сигнал, пропорциональный време05 О о

5

где вычитается

пропорциоиз сигнала,

t. соответствующая временального времени t. Полученная величина

5

,,-t,,

ни расгфостранения упругих колебаний от приемника 2 до приемника 3 упругих колебаний, по командам блока 5 управления в виде электрического,сигнала поступает в арифметический блок 16, где вычисляется скорость распространения упругих колебаний в горных породах, слагакицих стенки скважины между точками стоянки приемников 2 и 3 соответственно. Рассчитанная величина V запоминается в арифметическом блоке 16,

При завершении вычисления Vg блок 5 управления переключает коммутатор 8- на пропускание сигнала с выхода усилителя 7, Оператор устанавливает в блоке 5 управления время, в течение которого должен быть открыт вход коммутатора 8, несколько болкпее времени встуштения отраженных ynpynix колебаний от максимально удаленного от скважины искомого объекта , и время задержки, несколько большее времени распространения упругих колебаний -вдоль скважины от излучателя 1 до приемников 3 упругих колебаний.

Далее накапливают в ВВС 10 сигналы, поступающие с выхода приемника 3 упругих колебаний, В случае, если оператор ,не обнаруживает полезный ; сигнал на ЭЛТ блока 11 визуализации, т,е, отражанжций объект отсутствует, работу в данном пункте скважины 1фе- кращают и перемещают источник 1.и приемники 2 и 3 упругих колебаний в другой пункт скважины. Если же отра12, где определяется время tj вступления сигнала, которое затем в виде электрического сигнала по команде блока 5 управления передается в сум- матор 14, где запоминается, Зате по сигналу блока 5 управления коммутатор 8 открывает вход, соединенный с выходом усилителя 6, и закрывает вход соединенный с выходом усилителя 7, Далее аналогично накапливается сиг нал, соответстующий отраженным от ус- комого объекта упругим колебаниям, поступившим к приемнику 2 упругих колебаний.

При завершении накопления по сигналам блока 5 управления БИВ 12 вы-, рабатывает сигнал, соответствующий

времени t4 вступления сигнала, В сумматоре 14 вычисляется сумма tj+t., которая в блоке 15 деления делится н 2 для получения среднего времени t распространения упругих колебаний от источника 1 упругих колебаний до искомого объекта и от последнего до приемников 2 и 3 упругих колебаний. Полученное в блоке 15 деления время tj. поступает в виде электрического сигнала в арифметический блок 16, гд вычисляется расстояние -t, рав- ное сумме растояний от источника 1 упругих колебаний до объекта и от объекта до приемников 2 и 3 упругих колебаний. Так как расстояние от источника 1 до приемников 2 и 3 упругих колебаний мало по сравнению с расстоянием до искомого объекта, то величина L/2 будет примерно соответствовать расстоянию от источника I упругих колебаний до объекта.

Величина L в виде электрического сигнала с выхода арифматического бло ка 16 поступает в регистратор 18, который регистрирует полученную информацию.

Перемещая источник 1 приемники-2 и 3 и меняя расстояния меасду ними, можно получить информацию, позволяющую выявить отражающие объекты в око лоскважинном пространстве и оценить расстояние до них.

Фор мул а

изобретения

Устройство для скважинной сейсмо- акустической локации, содержащее ис

источник и первый приемник упругих колебаний, генератор, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок выявления сигнала, блок управления, блок визуализации и регистратор, при этом первый выход генератора соединен с источником упругих колебаний, второй подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен

5

0

5

О

с входом генератора, второй подключен к первому входу .блока выявления сигнала, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход подключен к блоку визуализации, выход первого приемника упругих колебаний подключен к входу первого усилителя, отличающееся тем, что, с целью по- вьшения достоверности выявления геоакустических неоднородностей в ок оло- скважинном пространстве за счет определения скорости распространения упг ругих колебаний во вмещающих геоакустические неоднородности горных породах, оно снабжено коммутатором, блоком измерения времени вступления сиг- нала, блоком вычитания, сумматором, блоком деления, арифметическим блоком, блоком ввода информации, вторым приемником упругих колебаний и вторым усилителем, причем второй приемник упругих колебаний соединен через второй усилитель с первым входом.комму- татора,.второй вход которого подключен к выходу первого усилителя, выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, третий вход подключен к выходу блока управления и втолп рому входу блока измерения времени вступления сигнала, первый вход которого соединен с первым выходом блока выявления сигнала, выход подключен к первому входу блока вычитания и пер45 вому входу сумматора, второй вход которого соединен с вторым входом блока вычитания, -четвертым входом арифметического блока и выходом блока управления, выход сумматора подключен к входу блока деления, выход которого соединен с первым входом арифметического блока, второй вход которого подключен к выходу блока ввода информации, третий соединен с выходом блока вычитания, выход подключен к регистратору.

5

50

55