УСТРОЙСТВО для СКВАЖИННОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1973 года по МПК G01V3/34 

1

Известны устройства, предназначенные для изучения переходных процессов в скважине, содержащие генератор И1мпульсов, приемноизмерительную установ/ку, состоящую из входного усилителя, временного селектора, системы синхронизации, блока управления временной задержкой импульсов синхронизации, блока передачи информации по каротажному кабелю. Моменты времени регистрации э. д. с. переходного процесса заранее выбраны, зафиксированы и определяются параметрами устройства временной задержки импульсов. Для повышения точности воспроизведения переходной характеристики изучаемой среды по ее значениям в выбранных точках число этих точек на временной оси должно быть как можно большим. Учитывая, что щирина спектра изучаемого процесса составляет 1 Мгц, получают по теореме Котельникова, что число моментов времени регистрации должно быть не менее 200. Ограниченность в быстродействии скважинной аппаратуры и возможность передать по каротажному кабелю такое количество информации не позволяют регистрировать изучаемые процессы в таком числе точек, их должно быть значительно меньще. С другой стороны, в зависимости от удельного сопротивления среды (1 р: 100ом) изменение величины э. д. с. в данный момент времени мЪжет достигать 60 дб, что приводит к резкому усложнению скважинной аппаратуры.

Предлагаемое устройство лищено указанных недостатков благодаря автоматическому перемещению момента времени измерения в узлы многочлена Чебышева изучаемой переходной характеристики среды

h h(t, а),

где t - момент времени измерения,

а - удельная электропроводность однородной среды, для которых справедливо условие

fi i, /2 : aCi, 4 Чз,

где qi, 2, 93 - окоэффициенты пропорциональности, определяемые расчетным путем. Конструктивно это достигается тем, что между входным усилителем и временным селектором

включен интегрирующий операционный усилитель, а блок управления временной задержкой импульсов синхронизации выполнен в виде порогового элемента-релаксатора и генератора ступенчатого напряжения, связанных между

собой и подключенных первый .к временному селектору, а второй одним выходом к блоку временной задержки системы синхронизации, а другим к блоку передачи информации по каротажному кабелю.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фит. 2 показаны эпюры напряжений в бло1ках; на фиг. 3-график зависимости напряжения неустановившегося электромагнитного поля от времени в двух различных средах; на фиг. 4 -блок управления временной задержкой импульсов синхронизации; на фиг. 5 - диаграммы напряжений, характеризующие работу блока управления временной задержкой импульсов синхронизации.

Устройство состоит из генератора импульсов, содержащего источник 1 пульсирующего тока и задающую катущжу 2; приемно-иЗМерительной цепи, содержащей приемную катущку 3, входной усилитель 4, операционный интегрирующий усилитель 5, временной селектор 6, блок 7 управления временной задержкой импульсов синхронизации и блок 8 передачи информации по каротажному кабелю, и системы синхронизации, содержащей источник 9 импульсов синхронизации, блок 10 временной задержки импульсов синхронизации и генератор 11 стробимпульсов.

Работает устройство следующим обрйзом.

Генератор с катущкой 2 излучает в среду импульсы тока. Форма тока изображена на фиг. 2, а. В проводящей среде возникает неустановившееся электромагнитное поле, создающее э.д.с. переходного процесса fn.n в приемной катушке 3, соосно расположенной с задающей катушкой 2. Форма fn.n изображена на фиг. 2, б. Посредством входного усилителя 4 осуществляется согласование приемной катущки с приемно-измерительным устройством и некоторое усиление сигнала Е-п.кЭтот сигнал поступает на вход операционного интегрирующего усилителя 5, обеспечивающего преобразование э.д.с. п.п в сигнал напряженности Яп.п (фиг. 2, е). Последний поступает на вход временного селектора 6. На другой его вход подается последовательность стробимпульсов, вырабатываемых генератором 11. В результате на выходе временного селектора образуется последовательность сигналов (фиг. 2, г), воспроизводящих с необходимой точностью входной сигнал в течение определенных фиксированных интервалов времени. Указанная последовательность импульсов поступает на вход блока 7 авто.матического управления временной задержкой импульсов синхронизации, оДип из выходов которого соединен е одним из входов блока 10 временной задержки импульсов синхронизации, а другой подключен к входу блока 8 передачи информации по каротажному «абелю. В момент окончания импульса тока в задающей цепи на выходе источника 9 образуется сигнал синхронизации. В результате на выходе блока 10 возникает управляющий импульс в момент времени миш соответствующий узлу многочлена Чебышева для переходной характеристики Яп.п (t) для среды с удельной электропроводностью амин, в которой предполагается производить измерения. На выходе

временного селектора в момент 4,™ появляется селекторный импульс t/минЕсли зонд индукционного каротажа ИК МПП находится в среде с (см. фиг. 3), то амплитуда селекторного импульса возрастает и Ui Смин Напряжение АС/

f7i -t/мин создает на выходе блока 7 управляющий сигнал, обеспечивающий посредством блока 10 сдвиг момента времени измерения в точку на оси времени t, в которой напряженность поля

г() .гКин.4ин)Тем ca,ым обеспечивается условие регулировки, при котором момент времени измерения соответствует корню многочлена Чебыщева для переходной характеристики среды с удельной электропроводностью а. Информационным сигналом в этом случае может быть либо момент времени U, либо величина напряжения, управляющего сдвигом момента времени из.мерения. At/.

Весь диапазон времени измерения может быть разбит на несколько участков опорными временами, относительно которых осуществляется описанная выше регулировка.

Селективные импульсы со входа времени селектора поступают на вход порогового элемента- релаксатора 12, управляющего работой генератора 13 ступенчато-изменяющегося напряжения. Этими сигналами регулируется время задержки импульсов синхронизации. Нарастание напряжения на входе устройства задержки импульсов синхронизации приводит .к пропорциональному увеличению времени задержки последних и стробимпульсы на выходе генератора смещаются в область больших времен. Это приводит к уменьшению а.мплитуды импульсов на выходе временного селектора (фиг. 5, а).

Уменьшение амплитуды происходит до тех пор, пока она не сравнится с величиной порога срабатывания релаксатора 12. С этого момента времени релаксатор перестает срабатывать и напряжение на выходе генератора 13 остается постоянным (фиг. 5,6), следовательно, фиксируя и время задержки импульсов синхронизации (фиг. 5, б).

Таким образом, при любой величине сигнала на входе временного селектора амплитуда импульсов на его выходе устанавливается постоянной и равной с оп)еделенной точностью порогу срабатывания релаксатора. В то же время напряжение на выходе генератора 13 соответствует тем временам, при которых амплитуды различных сигналов равны, т. е. выполнено основное условие регулировки hi- const для каждого интервала времени.

Предмет изобретения

Устройство для скважинной геоэлектроразвед ки по методу переходных процессов, содержащее генератор импульсов, приемно-из65 мерительную цепь, состоящую из входного

усилителя, временного селектора, системы синхронизации, блока управления 11ремен юй задержкой импульсов синхронизации, блока передачи информации но каротажному кабелю, отличающееся тем, что, с целью новьгшения точности измерений и производительности работ, в нем между входным усилителем и временным селектором включен интегрирующий операционный усилитель, а блок

управления временной задержкой имнульсов синхрониза;ши выполнен в виде связанных между собой норогового элемента - релаксатора и генератора ступенчатого напряжения, первый из которых пад1ключен к временпому селектору, а второй - одним выходом к блоку временной задержки системы синхронизации, а другим к блоку передачи ипформации по каротажному кабелю.

Лп

Лп

,t

От ёременного

селектора

Я устроаст Sy заЗер хки

,

оинхронизацш

: JzJ-M-t-T-rT-rn-.

S и

,