ИМИТАТОР СИГНАЛОВ СКВАЖИННОГО ЗОНДА АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА Советский патент 1970 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 

Изобретение относится к аппаратуре акустического каротажа.

Известно устройство, формирующее искусственные сигналы приемника скважинного зонда. Это устройство размещено в скважинном зонде и содержит генератор импульсов возбуждения и колебательный контур.

Недостатком устройства является то, что оно вырабатывает стандарт - сигналы без изменения их амплитудно-временных параметров и не создает полной имитации сигналов скважинного зонда, а тем самым не позволяет производить проверку, регулировку и калибровку наземного комплекса аппаратуры во всем рабочем амплитудно-временном диапазоне сигналов.

С целью повышения эффективности и надежности работы аппаратуры акустического каротажа и улучшения контроля за ее параметрами создан предлагаемый имитатор.

В имитатор включены два имитирующих канала, состоящих из генераторов импульсов возбуждения и колебательных контуров, причем по выходам генераторов импульсов возбуждения подключены каскады переменной задержки, позволяющие менять временное положение имитируемых сигналов, а на выходе колебательных контуров включен смеситель, позволяющий замешивать имитируемые сигналы с искусственно выработанными в синхронизаторе импульсами отметки момента излучения и изменять амплитудные соотнощения сигналов по каналам.

Имитатор вырабатывает импульсы, соответствующие моментам излучения акустических имнульсов (синхроимпульсы); параметры имитируемых сигналов могут устанавливаться во всем рабочем диапазоне изменений реальных сигналов скважинного прибора.

В результате применения предлагаемого имитатора повышается качество и снижается трудоемкость настройки наземной части аппаратуры, а также уменьшается время, в течение которого в скважине проводятся каротажные работы.

На фиг. 1 дана блочная схема аппаратуры акустического каротажа; на фиг. 2 - блочная схема имитатора сигналов; на фпг. 3 - принципиальная схема имитатора сигналов; на фиг. 4 - диаграмма напряжений в точках, обозначенных на блочной и принципиальной схемах.

На блочной схеме показаны: скважинный

зонд, состоящий из двух акустических излучателей / и 2 и одного акустического приемника 3 и наземная аппаратура 4, соединенная со скважинным зондом каротажным кабелем. Ко входу наземной аппаратуры подключен имиИмитатор состоит из формирователя импульсов запуска 6 и двух идентичных каналов «дальнего и «ближнего, каждый из которых содержит в себе каскады переменной задержки 7 и 5, генераторы импульсов возбуждения 9 и 10 и колебательные контуры 11 и 12 формирователя синхроимпульсов 13 н смесителя 14.

Формирователь импульсов запуска служит для формирования импульсов запуска каждого канала, а также для формирования имьульсов удвоенной частоты следования.

Каскады переменной задержки 7 и S представляют собой заторможенные мультивибраторы с регулируемой постоянной времени и служат для изменения временного положения имитируемых сигналов в пределах рабочего диапазона интервального времени инт 2 - i, где 2 - имитируемое время задержки сигнала в «дальнем канале, ti - имитируемое время задержки сигнала в «ближнем канале.

Генераторы импульсов возбуждения представляют собой заторможенные мультивибраторы, вырабатывающие положительные импульсы для возбуждения колебательных контуров, построенных из LC - элементов по параллельной схеме.

Формирователь синхроимпульсов состоит из заторможенного мультивибратора и дифференциальной выходной цепи и вырабатывает синхроимпульсы, имитирующие моменты излучения.

Смеситель диодно-реостатного типа служит для смещения имитируемых импульсов синхронизации и сигналов двух каналов.

Напряжение сети (220 в) подается на фазовращатель емкостного типа, выполненный по мостовой схеме. В точке а в зависимости от установки потенциометра Ri снимается сдвинутое но фазе напряжение, которое через нагрузку , нодается в базовую цепь усилителя ограничителя, собранного на триоде Т. С помощью потенциометра в базовой цепи триода 3 можно изменять наклон входной характеристики триода Тб f () ка const и тем самым менять уровни верхнего и нижнего ограничения, этим достигается временная асимметрия формируемых имитируемых импульсов, равная асимметрии синхроимпульсов, поступающих от скважинного зонда.

Усиленное и ограниченное напряжение с коллектора триода TI через дифференциальную цепочку подается на базу фазоинвертора, собранного на триоде TZ и затем импульсы с коллектора и эмиттера этого триода поступают на раздельные усилители (триоды Гз и Т). Сформированные по двум каналам импульсы с частотой 50 гц (точки b и d) подаются на каскады переменной задержки. Импульсы двух каналов, поступающие с коллекторов

триодов TS и Tt, замещиваются с помощью диодов Д9; импульсы с частотой 100 гц (точка с) поступают на запуск заторможенного мультивибратора (триоды Тг, - Го), выполняющего роль формирователя синхроимпульсов. Отрицательные импульсы, снимаемые с коллектора триода Гд мультивибратора, дифференцируются и задним фронтом запускают заторможенные мультивибраторы триоды Гц-

Г12 и 712 - TU, выполняющие роль генератора импульсов возбуждения. Импульсы возбуждения (h и /) снимаются с левых плеч мультивибраторов и подаются на параллельные электрические контуры, составленные на LC-элементов. Контуры настраиваются на частоту собственных колебаний /о, равную средней частоте принимаемых сигналов (например, для аппаратуры типа ЛАК-1 fo 25 кгц). В устройстве используется

условие: /„

г-2- (2„ - 1), где /„-длительность импульса возбуждения, Го период собствен/0

ных колебаний контуров С, п О, 1, 2....

При этом условии контуры ВЕзГдают колебательные процессы, близкие по характеру к действительным колебаниям сигнала, т. е. вначале имитируется «продольная волна (Я), а за ней следует более интенсивная, затухающая «поперечная волна (5). Приблизительный характер полученных имитируемых сигналов показан на фиг. 4, k и /.

Сигналы, полученные по двум каналам, смещиваются на диодно-реостатном смесителе и вместе с импульсами синхронизации поступают на вход наземной части аппаратуры акустического каротажа для ее настройки и проверки.

Предмет изобретения

Имитатор сигналов скважинного зонда акустического каротажа, содержащий генератор

импульсов возбуждения и колебательный контур в каждом канале, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы аппаратуры акустического каротажа и улучщения контроля ее параметров, он

содержит общий для всех каналов формирователь синхро-импульсов, в каждом канале на вход генератора импульсов возбуждения подключен каскад переменной задержки, позволяющий менять временное положение имитирующих сигналов во времени, а к выходу колебательного контура подключен смеситель имитирующих сигналов и импульсов отметки момента излучения, позволяющий изменять амплитудное соотнощение сигналов по каналам.