Устройство для межскважинного прозвучивания Советский патент 1993 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано при исследовании структуры пластов в межскважинных интервалах и определения физических характеристик пластов.

Цель изобретения - повышение точности определения параметров принятого сигнала при одновременном сокращении времени измерения.

На чертеже представлена структурная схема устройства для межскважинного про- звучивания.

Устройство содержит скважинный источник 1 упругих колебаний, скважинный приемник 2 упругих колебаний, канал связи, представляющий собой геофизический кабель 3, блок 4 управления излучателем, масштабный усилитель 5, узкополосный фильтр 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, систему 8 суммирования периодов, вычитающий блок 9, счетчик периодов 10, систему сравнения 11 сигнал/шум, сумматор периода 12, блок памяти 13, систему деления 14, систему регистрации 15. Выход скважинного 2 приемника упругих колебя- ний через канал связи, масштабный усилитель 5, перестраиваемый узкополосный фильтр 6, АЦП 7, систему 8 суммирования периодов, вычитающий блок 9, сумматор периода 12 и систему деления 14 соединен с входом системы регистрации 15, входы вычитающего блока 9 соединены с выходами блока памяти 13 и системы сравнения 11 сигнал/шум, выход АЦП 7 соединен с входом блока памяти 13. вход системы сравнения 11 сигнал/шум соединен с выходом системы 8 суммирования периодов, а его выход - с входом блока управления 4 излучателем. Выход счетчика периодов 10 соединен с входом системы деления 14, а входы связаны с выходами блока 4 управления излучателем и вычитающего блока 9.

Устройство для межскважинного про- звучивания работает следующим образом.

ел

00

о

g

ю о

Упругие колебания, возбуждаемые излучателем, после прохождения массива пород поступают на приемник акустических колебаний, находящийся в скважине и соединенный геофизическим кабелем с наземными устройствами. С приемника сигнал поступает на масштабный усилитель, проходит через перестраиваемый узкополосный фильтр и поступает на АЦП. Коэффициент передачи масштабного усилителя может регулироваться для достижения максимального динамического диапазона. После АЦП находится система суммирования периодов, позволяющая увеличить отношение сигнал/шум. При суммировании каждый последующий период принимаемого сигнала складывается с предыдущим, причем количество периодов излучаемого сигнала определяется величиной отношения значений принимаемого сигнала к фоновым шумам, определяемой системой сравнения сигнал/шум, одновременно принимаемый сигнал запоминается во всем временном интервале в блоке памяти. После достижения отношением сигнал/шум определенного значения система сравнения сигнал/шум выдает управляющий импульс на блок управления, прекращая излучение упругих колебаний, и запускает работу вычитающего блока, который вычитает из просуммированного сигнала последовательно, начиная с первого периода, величины сохраненного в блоке памяти сигнала. После ка,ждого вычитания в сумматоре периода вычисляется сумма всех компонент по абсолютным значениям просуммированного сигнала с последующим делением в системе деления на количество просуммированных периодов в остатке. Время прихода сигналов определяется по изменению приращения полученных величин, а их абсолютное значение соответствует амплитуде принимаемых в этих точках сигналов.

Устройство позволяет проводить меж- скважинное прозвучивание горных пород на больших расстояниях в условиях, когда уровень принимаемого сигнала в несколько раз ниже уровня шумов, причем время приема и обработки сигнала меньше, чем у существующих устройств, в несколько раз.

Кроме того, при излучении сигнала первые периоды имеют возрастающую амплитуду, поэтому на фоне шумов ошибки в определении прихода сигнала при многократном излучении и суммировании могут составить несколько периодов. В данном

способе этот недостаток устранен, что позволяет увеличить точность определения времени прихода сигнала на 10-30%, и значительно возрастает вероятность обнаружения второго и последующего сигналов, т.к.

при арифметическом суммировании второй и последующий сигнал теряются в шлейфах предыдущих сигналов. Для дан ного способа возрастание точности амплитуды принимаемого сигнала в 1,5-2 раза и выше происходит за счет исключения импульсного режима работы излучателя и возникающей при этом более высокой нестабильности амплитуды излучения, чем в режиме непрерывного периодического излучения.

Формула изобретения

Устройство для межскважинного про- звучивания, включающее скважинный источник упругих колебаний, соединенный геофизическим кабелем с блоком управления, приемник упругих колебаний, соединенный геофизическим кабелем с масштабным усилителем и через узкополосный фильтр и аналого-цифровой преобразо- ватель с системой регистрации

принимаемых сигналов, отличающееся тем, что для повышения точности определения параметров принятого сигнала при одновременном сокращении времени измерения, устройство дополнительно содержит систему суммирования периодов, систему сравнения сигнал/шум, вычитающий блок, счетчик периодов, блок памяти, сумматор периода и систему деления, причем система суммирования периодов, вычитающий блок, сумматор периода и система деления включены последовательно между выходом аналого-цифрового преобразователя и входом системы регистрации, блок памяти соединен с входом вычитающего

блока и выходом аналого-цифрового преобразователя, выход системы сравнения сигнал/шум соединен с входами вычитающего блока и блока управления, а ее вход - с выходом системы суммирования периодов,

счетчик периодов соединен с выходами вычитающего блока и блока управления,а также с входом системы деления.

Использование: в промысловой геофизике при исследовании структуры пластов в межскважинных интервалах. Сущность изобретения. В одной скважине излучают непрерывный периодический сигнал. Принятый в другой скважине сигнал суммируют по периодам и запоминают во всем временном интервале. Из просуммированного сигнала последовательно, по периодам, начиная с первого, вычитают величины принятого сигнала. После вычитания каждого периода вычисляют сумму всех компонент по абсолютным значениям просуммированного сигнала. Затем делят на количество просуммированных периодов. Устройство позволяет повысить точность определения параметров принято-то сигнала. 1 ил.