УСТРОЙСТВО для АКУСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯСКВАЖИН Советский патент 1968 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 G01N29/00 G01H15/00 E21B47/00 

Предлагаемое устройство используется в промысловой и разведочной геофизике и предназначено для акустического исследования скважин, заполненных жидкостью, на основе регистрации изменения преобладающей частоты акустического импульса нри неремещенни прибора ио скважине. Устройство состоит из скважинного прибора и наземной части, содержаш,их излучатель и приемник акустических колебаний, генератор электрических импульсов, усилитель-ограничитель, каскад формирования временного окна, каскад совпадений, интегрирующий каскад и самописец. Известно, что при посылке в различные породы импу.тьсов ультразвуковых колебаний с постоянным спектром, имеющим некоторую преобладающую частоту, частота принимаемых колебаний изменяется в зависимости от типа пород и их состояния. При этом каждому типу породы или ее состоянию соответствует та или иная преобладающая в спектре частота принятых колебаний, отличная от частоты излученной в породу, как правило, в меньщую сторону, за счет ослабления высокочастотных составляющих спектра. Таким образом, если при непрерывном движении прибора, включающего ультразвуковой излучатель, посылающий в нороду импульсы с постоянным частотным спектром, и приемник этих импульсов, будет зарегистрировано функциональное изменение частоты принятых колебаний в зависимости от глубины погружения прибора, то можно будет судить о типе пород пересеченных скважиной, а также о степени и характере флюидонасыщенности.

Предлагаемое устройство способно регистрировать изменение частоты, преобладающей в спектре акустического сигнала, при перемещении скважинного прибора, т. е. определять породы в скважине по их частотно-поглощающи1М свойствам. Оно обладает более высокой помехоустойчивостью и чувствительностью, благодаря использованию в качестве измерителя частоты преобразователя частотных изменений сигнала в амплитудные, включающего резонансный контур, а также селекторный и детекторный элементы.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.

характеристика резонансного контура, на фиг. 3 - эпюры напряжений в различных точках схемы.

Предлагаемое устройство содержит скважинный прибор /, излучатель 2 акустических импульсов, приемник 5 акустических импуль

5 сов, генератор 4 электрических импульсов, жилы кабеля 5, усилитель-ограничитель 6, колебательный контур 7, каскад 8 формирования временного «окна, каскад совпадений 9, амплитудный детектор 10, интегрирующий

Работа устройства сводится к следующему. С поверхности от генератора 4. по кабелю 5 подаются электрические имнульсы, под воздействием которых излучатель посылает акустические импульсы через жидкость, окружающую прибор, в породу. Акустические имнульсы, пройдя по породе, достигают приемника 3, от которого акустические колебания, преобразованные в электрические, передаются на поверхность и поступают на вход усилителяограничителя 6, преобразующего его в прямоугольные импульсы. Далее сигнал поступает на резонансный контур 7, где частотные изменения принятых колебаний преобразуются в амплитудные. Рабочей является одна из ветвей резонансной кривой контур а, так как преобладающая частота акустических колебаний меняется за счет ослабления высокочастотных составляющих спектра в нороде в меньщую сторону от собственной частоты излучателя. При этом рабочая точка Р, соответствующая собственной частоте излучателя /i, выбирается таким образом, чтобы изменения преобладающей частоты сигнала укладывались на линейном участке резонансной кривой контура 7. Чтобы исключить нелинейные искажения, вызываемые кривизной резонансной кривой у ее вершины, контур 7 необходимо настраивать не на собственную частоту излучателя, а на час: ту /рез, отличную от нее на значение б/, обусловленное величиной допустимых .искажений и подбираемое обычно опытным путем. На выходе контура будет сигнал, модулированный по амплитуде. Селекторный каскад 9 отпирается в переделах временного

«окна и позволяет выбирать нужный участок из всего цуга принятых колебаний и пропускать их на амплитудный детектор 10. Далее сигнал усредняется на интегрирующем каскаде // и подводится к самописцу 12. Чувствительность преобразователя, построенного

к и ,,

на резонансном контуре, будет л,

Т

где А/ - изменение Преобладающей частоты на контуре,

Af/ - соответствующие изменения амплитуды,

К. - тангенс угла наклона ветвей контура.

При соответствующей настройке контура можно получить К..

Предмет изобретения

Устройство для акустического исследования

скважин, состоящее из скважин«ого прибора и наземной части, содержащих излучатель и приемник акустических колебаний, генератор электрических импульсов, усилитель-ограничитель, каскад формирования временного

«окна, каскад совпадений, интегрирующий каскад и самописец, отличающееся тем, что, с целью определения пород в скважине по их частотно-поглощающим свойствам, упрощения конструкции и повыщения точности измереНИИ, в схему наземной части устройства введен преобразователь частотных изменений сигнала в амллитудные, состоящий из колебательного контура, настроенного в резонанс с собственной частотой излучателя, и амплитудного детектора.

vAyV-

I .VW