АППАРАТУРА ДЛЯ АКУ1СТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА Советский патент 1973 года по МПК G01V1/52 

I

Изобретение относится к нромыслово-геофизическим исследованиям скважин акустическими способами.

Известна аппаратура, решающая аналогичные задачи и состоящая из скважинного снаряда, содержащего акустический зонд, усилитель и схему возбуждения, и наземного устройства, содержащего селектор тактовых импульсов, блок синхронизапии, измеритель амплитуд и аналоговый измеритель интервального времени.

Однако в известной аппаратуре измеритель интервального времени выполнен по однотактной схеме с запоминающим конденсатором, что определяет его существенную инерционность и связанную с ней динамическую погрешность измерения интервального времени при движении сиаряда в скважине.

Целью изобретения является уменьшение динамической, погрешностн измерения времени при движении снаряда в скважине.

Для этого измеритель интервального времени выполнен по двухтактной схеме с чередующимся сбросом, в качестве ключей сброса которого использовапы управляемые параметрические стабилизаторы тока, обеспечивающие равенство измеряемого времени и времени сброса.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. I приведена блок-схема анпаратуры; на фиг. 2 - блок-схема измерителя интервального времени; на фиг. 3 - эпюры напряжения на элементах измерителя интервального времени.

Аппаратура состоит из скважинного снаряда и наземного устройства (фиг. I).

В скважинном снаряде размещен . акустический зонд, состоящий из излучателя I и приемника 2. Излучатель I подключен к схеме возбуждения 3, а приемник - к усилителю 4. В наземном устройстве находятся селектор тактовых импульсов 5, блок синхронизации 6, измеритель амплитуд 7 и аналоговый измеритель интервального времени 8. Во время работы скважпнный снаряд и наземное устройство соединены каротал :ным кабелем.

Измеритель интервального времени содержит триггер-делитель 9 и два симметричных канала, в каждом из которых имеется ключ сброса 10, И, накопительный конденсатор 12, 13 и ключевой стабилизатор зарядного тока 14, 15, 16 - общий выход, 17 -измерительный вход.

В скважинном снаряде схема возбуждения 3 (фиг. I) периодически запускает излучатель , который лосле каждого возбуждения генерирует в окружающую среду серию унругих колебаний. Последние, пройдя элементы среды, попадают на приемник 2. Приемник 2 преоб,разовывает акустические колебания в-колебания электрические, которые вместе с замешанным тактовым импульсом, соответствующим моменту возбуждения, поступают по каротажному -кабелю на вход наземного устройства. В наземном устройстве сигнал скважинного снаряда поступает на измеритель амплитуд 7 и селектор тактовых импульсов 5. В последнем производится выделение тактового импульса из сигнала, пришедшего на вход наземного устройства. Выделенный тактовый импульс 18 (фиг. 3) поступает на блок синхронизации 6. В блоке синхронизации 6 фо-рмируются сигналы, определяющие рабочий интерзал измерителя амплитуд и прямоугольные импульсы 19, начало и конец которых соответственно привязаны к моменту прихода тактового импульса и моменту прихода измеряемого сигнала. длительность этого импульса Т равна времени прохождения акустического сигнала от излучателя к приемнику. Импульсы длительностью Т поступают на измерительный вход 17 (фиг. 2) аналогового измерителя интервального времени 8. В момент подачи на измерительный вход 17 импульса 19 включаются стабилизаторы зарядного тока 14 и 15 и в течение времени Т на накопительные конденсаторы 12 и 13 поступает зарядный ток, причем заряжается тот из накопительных конденсаторов 12 или 13, ключ сброса которого Ш или И находится в разомкнутом состоянии. Благодаря постоянству зарядного тока напряжение на накопительном конденсаторе за время заряда возрастает до величины f/c макс. пропорциональной времени заряда Т. Накопительный конденсатор второго канала разряжается, так как ключ сброса его в это время замкнут. Во время следующего такта функции каналов изменяются на обратные. Чередующееся замыкание ключей сброса в каждом из каналов обеспечивается триггеромделителем 9, подающим на каждый из ключей напряжение противоположного знака (20 и 21) (фиг. 3), причем цикл работы триггера-делителя Гц соответствует по времени двум тактам Гт работы излучателя. Опрокидывание триггера-делителя осуществляется в момент прихода тактового импульса 18. В качестве ключа сброса используют трапаисторный ключ. Режим его выбран таким, что то:к коллектора мало зависит от коллекорного напряжения (режим параметрической табилизации). В результате обеспечивается инейный разряд накопительных конденсатоов, причем время разряда обеспечивается равным времени заряда и, следовательно, измеряемому времени Т. у разр - зар - Таким образом, импульсы напряжения 22 и 3 на каждом из накопительных конденсаторов имеют вид равнобедренной трапеции, причем сдвиг -между импульсами на накопительных конденсаторах разных каналов равен половине длительности цикла (180°). Импульсное напряжение накопительных .конденсаторов может быть разложено на постоянную f/nocT и переменную f/nep составляющие. На общем выходе 16 постоянные составляющие складываются, а переменные составляюЩие (пульсации) благодаря их сдвигу на 180° и равенству по амплитуде взаимно компенсируются, т. е. пер.1 -}- лер.2 0. Таким образом, благодаря применению двухтактного измерителя интервального времени с чередующимся сбросом обеспечивается получение выходного параметра в виде постоянного напряжения (тока 24), не имеющего пульсаций и не обладающего инерционностью, что уменьшает погрешность измерения временно о параметра, связанную с динамическим состоянием скважинного снаряда, т е. с движением его в скважине и с изменением скорости движения в процессе каротажа. Предмет изобретения Аппаратура для акустического каротажа скважин, состоящая из скважинного снаряда, содержащего акустический зонд, усилитель и схему возбуждения, и наземного устройства, содержащего селектор тактовых и-мпульсов, бло-к синхронизации, измеритель амплитуд и аналоговый измеритель интервального времени, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности измерения времени при движении снаряда в скважине, измеритель интервального времени выполнен по двухтактной схеме с чередующимся сбросом, в качестве ключей сброса которого использованы управляемые параметрические стабилизаторы тока, обеспечивающие равенство измеряемого времени и времени сброса.

Назвтое ycmpoucmSe П

,

д

Гг.

f ,

17

Фиг. 2

г

т

и f

и

и

Ъ

Тразр

teEEE

jC

Лг

гг-

. Тзд/