Устройство для акустического каротажа Советский патент 1990 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акустическими методами.

Целью изобретения двляется расширение функциональных возможностей устройства и повышение его помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для акустического каротажа скважин; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства .

Устройство (фиг. 1) состоит из наземного пульта 3 и скважинного прибоpa 2, соединенных между собой каротажным кабелем 3.

Наземный пульт 1 содержит блок 4 согласования с линией связи, в состав которого входят формирователь 5 синхроимпульсов, коммутатор 6 и счетчик 7 импульсов, блок 8 измерения кинематических параметров упругих волн и блок 9 измерения динамических параметров упругих волн. Скважинный прибор 2 содержит усилитель 10, делитель 11 частоты, формирователь 12 импульсов мо мента возбуждения, блок 13 выбора каналов, формирователь 14 импульсов признака канала, генератор 15 импульсов возбуждения, приемники 16 и 17 и излучатель 18.

На фиг. 2 представлены следующие временные диаграммы: 1 9 - переменное питающее напряжение, 20-22 - коммутирующие импульсы каналов на выходе делителя частоты, 23 - импульсы момента излучения, 24 - импульсы признака канала, 25 - полный информационный сигнал.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания, на

10

теля частоты в момент излучения Лор- . мируется отрицательный импульс (Лиг.2, диаграмма 24 Выход формирователя импульсов признака канала соединен с вторым входом усилителя, ормирова- тель импульсов момента возбуждения вырабатывает короткие импульсы, запускающие излучатель, в отрицательной фазе напряжения питания после переключения делителя 11 частоты. На первый вход формирователя 12 импульсов момента возбуждения поступает напряжение с частотой питающей сети, а на второй вход - напряжение с делителя 11 частоты с частотой переключения каналов. Вькод формирователя J2 импульсов момента возбуждения соединен с вторым входом формирователя 14 импульсов признака канала и с входом генератора 15 импульсов возбуждения,, выход которого подключен к излучателю 18. Таким образом, коммутация каналов на входе усилителя осуществляется в положительной фазе питающего напряжения, при этом импульсная помеха, которая неизбежно проникает в информационный канал через цепи управления блока 13 выбора каналов и уси

15

20

25

пример, частотой 50 Гц (фит. 2, диаг-30 ливается усилителем 10, достигает ве35

рамма 19) ла скважинный прибор 2 по каротажному кабелю 3 оно поступает на делитель 11 частоты и формирователь 12 импульсов момента возбуждения. Коэффициент деления делителя 11 частоты должен быть кратным числу каналов,используемых в приборе, кроме того, он имеет п поразрядных выходов, информация с которых в двоичном коде поступает на входы блока 13 выбора каналов , (фиг„2, диаграммы 20 - 22), где она дешифруется и производится последовательное подключение приемников к первому входу усилителя 10. Разрядность выходной шины делителя частоты 45 определяется также числом каналов и, если N число каналов в устройстве, то соотношение 2 : N : 2п определяет разрядность п. Выходы делителя 11 частоты соединены также с входами формирователя 14 импульсов признака канала, который вырабатывает положи- .тельный импульс (фиг.2, диаграмма 23) в момент срабатывания излучателя, при нулевых уровнях во всех п разрядах делителя частоты, что соответствует моменту излучения при включенном первом канале. При любой другой комбинации на п разрядах выходной шины дели50

55

личины, сравнимой с информационными импульсами, может быть легко отселек- тирована в наземном пульте, используя этот фазовый признак. Информационные импульсы синхронизации вьиеляются наземным пультом в отрицательной фазе напряжения питания.

Усиленный полный информационный сигнал, включающий в себя импульсы синхронизации и сигналы приемников (фиг. 2, диаграмма 25), через кабель 3 поступает в блок 4 согласования с линией связи и в блоки 8 и 9 измерения кинематических и динамических параметров упругих волн наземного пульта 1 .

В формирователе 5 синхроимпульсы, поступившие в отрицательной фазе напряжения питания, отделяются от остального сигнала, нормализуются и разделяются на три выхода. Положительные импульсы, соответствующие срабатыванию излучателя при включенном первом канале в скважинном приборе, поступают с первого выхода формирователя 5 на вход установки в ноль счетчика 7, а отрицательные импульсы с второго выхода поступают на счетный вход счетчика. С третьего выхода счет10

628774

теля частоты в момент излучения Лор- . мируется отрицательный импульс (Лиг.2, диаграмма 24 Выход формирователя импульсов признака канала соединен с вторым входом усилителя, ормирова- тель импульсов момента возбуждения вырабатывает короткие импульсы, запускающие излучатель, в отрицательной фазе напряжения питания после переключения делителя 11 частоты. На первый вход формирователя 12 импульсов момента возбуждения поступает напряжение с частотой питающей сети, а на второй вход - напряжение с делителя 11 частоты с частотой переключения каналов. Вькод формирователя J2 импульсов момента возбуждения соединен с вторым входом формирователя 14 импульсов признака канала и с входом генератора 15 импульсов возбуждения,, выход которого подключен к излучателю 18. Таким образом, коммутация каналов на входе усилителя осуществляется в положительной фазе питающего напряжения, при этом импульсная помеха, которая неизбежно проникает в информационный канал через цепи управления блока 13 выбора каналов и уси

15

20

25

0 ливается усилителем 10, достигает ве5

5

0

5

личины, сравнимой с информационными импульсами, может быть легко отселек- тирована в наземном пульте, используя этот фазовый признак. Информационные импульсы синхронизации вьиеляются наземным пультом в отрицательной фазе напряжения питания.

Усиленный полный информационный сигнал, включающий в себя импульсы синхронизации и сигналы приемников (фиг. 2, диаграмма 25), через кабель 3 поступает в блок 4 согласования с линией связи и в блоки 8 и 9 измерения кинематических и динамических параметров упругих волн наземного пульта 1 .

В формирователе 5 синхроимпульсы, поступившие в отрицательной фазе напряжения питания, отделяются от остального сигнала, нормализуются и разделяются на три выхода. Положительные импульсы, соответствующие срабатыванию излучателя при включенном первом канале в скважинном приборе, поступают с первого выхода формирователя 5 на вход установки в ноль счетчика 7, а отрицательные импульсы с второго выхода поступают на счетный вход счетчика. С третьего выхода счетчика общие импульсы синхронизации поступают на первый вход коммутатора 6. С выхода счетчика 7 в двоичном коде по n-разрядной шине информация поступает на второй вход коммутатора 6. В зависимости от состояния счетчика 7 синхроимпульсы последовательно появляются на одном из выходов коммутатора 6, каждый из которых соответствует определенному каналу. Предлагаемое устройство может работать при любой стандартной частоте питающей сети.

Формула из о б р е т е н и я

Устройство для акустического каротажа скважин, содержащее наземный пульт с блоками измерения кинематических и динамических параметров,блоком согласования с линией связи,включающим формирователь синхроимпульсов и коммутатор, скважинный прибор, соединенный с наземным пультом каротажным кабелем и содержащий усилитель, делитель частоты, формирователь импульсов - момента возбуждения, генератор импульсов возбуждения, блок выбора каналов, приемники ч излучатель, причем в наземном пульте первый вход блока измерения кинематических параметров и вход формирователя синхроимпульсов в блоке согласования с линией связи подсоединены к каротажному кабелю, первый выход формирователя синхроимпульсов соединен с первым входом коммутатора, выход блока согласования с линией связи подключен к второму входу блока измерения кинематических параметров, выход которого соединен с входом блока измерения динамических параметров, а в скважин- ном приборе к каротажному кабелю подключены выход усилителя мощности и

0

0

вход делителя частот, первый вход формирователя импульсов момента возбуждения соединен с первым выходом делителя частот, выход формирователя импульсов момента возбуждения соединен с входом генератора импульсов возбуждения, а выход генератора подключен к излучателю, вход блока выбора каналов соединен с приемниками,а его выход соединен с первым входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и по вышения его помехоустойчивости, в блок согласования с линией связи наземного пульта введен счетчик импульсов, при этом входы счетчика соединены с соответствующими выходами формирователя синхроимпульсов, выход счетчика, представляющий собой п-раз- рядную шину, соединен с вторым входом коммутатора, а в скважинный прибор введен формирователь импульсов признака канала, причем первый вход формирователя импульсов признака канала подключен к выходу формирователя импульсов момента возбуждения, второй вход формирователя импульсов признака канала подключен к n-разрядной выходной иине первой группы выходов делителя частоты, вторая группа выходов делителя частоты соединена п-разряд- ной шиной с блоком выбора каналов, разрядность шины делителя частоты п определяется числом каналов в устройстве, причем вход блока выбора каналов выполнен с возможностью подключения не более 2 каналов, выход форQ мирователя импульсов признака канала соединен с вторым входом усилителя, а второй вход Формирователя импульсов момента возбуждения подключен к каротажному кабелю.

5

0

5

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акцетическими методами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение его помехоустойчивости. Устройство для акустического каротажа содержит скважинный прибор и наземный пульт, соединенные каротажным кабелем. В наземный пульт входят блоки измерения кинематических и динамических параметров и блок согласования с линией связи, включающий формирователь синхроимпульсов и коммутатор, причем в блок согласования введен счетчик импульсов, входы которого соединены с соответствующими выходами формирователя синхроимпульсов, а выход счетчика представляющий собой N-разрядную шину, соединен с вторым входом коммутатора. В скважинный прибор, состоящий из приемников, блока выбора каналов, усилителя, делителя частоты, формирователя импульсов момента возбуждения, генератора импульсов возбуждения и излучателя введен формирователь импульсов признака канала. Расширение возможностей устройства достигается благодаря тому, что число каналов в приборе не ограничено, оно зависит от коэффициента деления и разрядности делителя частоты и блока выбора каналов. Повышение помехоустойчивости устройства достигается тем, что коммутация каналов и излучение акустического импульса излучателя происходят в разные моменты времени, причем коммутация приемников осуществляется в положительный полупериод питающего напряжения, а момент излучения и передача в наземный пульт импульсов синхронизации - в отрицательный. 2 ил.