Устройство для измерения глубины скважины Советский патент 1991 года по МПК E21B47/04 

Ё

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и предназначено для использования в составе звуколокаци- онной аппаратуры для проведения прямых измерений уровня жидкости или глубины. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости измерения путем определения времени между импульсами прохождения полезных сигналов, отраженных от уровня жидкости. Устройство содержит излучатель 1, генератор 2, регистратор 3, усилитель 4. приемник 5, синхронизатор б, счетчик 7. стабилизатор 8 амплитуды им

а

м

о ел ю ел

ю

Јь

пульсов, выход которого соединен с входами регистратора 3 и счетчика 7. При включении питания генератор 2 возбуждает излучатель 1 и зондирующий звуковой импульс, отраженный от стенок скважины и уровня жидкости, воспринимается приемником и передается на усилитель 4. На выходе стабилизатора 8 амплитуды импульсов полезные сигналы автоматически усиливаются до одинаковой амплитуды, превышаюИзобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и предназначено для использования в составе скважинной звуколокационной аппаратуры для проведения прямых измерений уровня жидкости или глубины.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости измерения глубины скважины.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эпюра сигналов устройства.

Устройство содержит излучатель 1, генератор 2, регистратор 3, усилитель 4, приемник 5, синхронизатор 6, счетчик 7, стабилизатор 8 амплитуды импульсов, выход которого соединен с входами регистратора 3 и счетчика 7, выход синхронизатора 6 соединен с одним их входов счетчика 7, выход счетчика 7 соединен с одним из входов стабилизатора 8 амплитуды импульсов, другой вход которого соединен с выходом усилителя 4, выход приемника 5 соединен с входом усилителя 4, выход стабилизатора 8 амплитуды импульсов соединен с входами счетчика 7, регистратора 3 и генератора 2, вход излучателя 1 соединен с выходом генератора 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания генератора 2 возбуждает излучатель 1 (фиг.1), который излучает зондирующий акустический импульс 9 (фиг.2), отражение звуковых колебаний от стенок скважины и от уровня жидкости воспринимается приемником5 (фиг.1) в виде импульсов 10 (фиг.2) помехи и импульсов 11 (фиг.2) полезного сигнала. Амплитуда импульсов 10 помехи всегда меньше амплитуды импульсов 11 полезного сигнала, так как звуковые колебания полезного сигнала отражаются от всей площади поперечного сечения скважины, а звуковые колебания помехи отражаются в любом случае только

щей порог срабатывания регистратора 3, и проходят на регистрацию. Значение коэффициента автоматического усиления отраженных импульсов формируется счетчиком 7 пропорционально времени между импульсами, подаваемыми на вход счетчика 7 и выхода стабилизатора 8. Усиленный импульс помех имеет амплитуду меньше порога срабатывания регистратора 3 и помехи не регистрируются. 2 ил.

от части поверхности. Отраженные импульсы воспринимаются приемником 5 (фиг.1) и усиливаются усилителем 4.

Стабилизатор 8 амплитуды импульсов

выполнен на микросхеме КР 572 ПА 1 А и реализует операцию умножения выходного сигнала усилителя 4 (фиг. 1) на коэффициент, значение (вес) кода которого формируется на выходе счетчика 7, ведущего счет импульсов, создаваемых синхронизатором 6 за интервал времени между сигналами, подаваемыми на вход сброса счетчика 7 с выхода стабилизатора 8 амплитуды импульсов, таким образом величина амплитуды 12

(фиг.2) коэффициента, формируемого на выходе счетчика 7, пропорциональна затуханию входного сигнала усилителя 4. На выходе стабилизатора 8 амплитуды импульсов полезные сигналы усиливаются до одинаковой амплитуды импульса 13 (фиг.2), несколько превышающей или равной порогу 14 срабатывания (фиг.2) регистратора 3. а сигналы от помех имеют амплитуду импульса 15 (фиг.2) всегда ниже порога 14срабатывания (фиг.2), т.е. ложные импульсы не регистрируются и достигается помехоустойчивость измерения глубины скважины. Стабилизация амплитуды полезного сигнала обеспечивается при любой глубине уровня

жидкости с скважине, что обеспечивает стабильную работу регистратора 3 и генератора 2, формирующего вновь возбуждающий импульс для излучения 1 и начинается автоциркуляция зондирующего импульса по

контуру 1-2-4-8-5-1 (фиг.1) с периодом Тац (фиг.2), пропорциональным расстоянию до уровня жидкости или дна скважины. Период автоциркуляции Тац регистрируется регистратором 3, выполненным в виде частотомера, таким образом, сущность измерения глубины скважины состоит в определении времени между моментами излучения и приема звукового импульса, отраженного от поверхности жидкости или дна скважины.

Формула изобретен и я Устройство для измерения глубины скважины, содержащее счетчик и последовательно соединенные приемник, усилитель, вычислительный блок, регистратор, генератор, излучатель и синхронизатор, соединенный со счетчиком, выход которого

соединен с входом вычислительного блока,- отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости измерения, выход вычислительного блока соеди- нен с одним из входов счетчика, а вычислительный блок выполнен в виде стабилизатора амплитуды импульсов.

Фиг. 2