Аппаратура для акустического исследования скважин Советский патент 1975 года по МПК G01V1/52 

Изобретение предназначено для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин.

Известна аппаратура для акустического исследования, состоящая из скважинного снаряда, содержащего источник промышленной частоты, акустический зонд с излучателем, схему возбуждения и информационный усилитель, и наземной панели, содержащей селектор синхроимпульсов, измеритель амплитуд и измеритель интервальпого времени.

Переменное напряжение промышленной частоты (50 Гц) поступает по кабелю через конденсатор на вход порогового устройства, выполненного в виде триггера Шмитта. Сформированные триггером Шмитта прямоугольные импульсы дифференцируются С-цепочкой и поступают для запуска мультивибратора, работающего в режиме деления частоты. После дифференцирования импульсов мультивибратора образуются остроконечные импульсы, которые используются при возбуждении магнитострикционного излучателя.

В ряде случаев существенной является привязка момента возбуждения излучателя к определенной фазе питающего напряжения. Фаза срабатывания триггера Шмитта существенно зависит от амилитуды поданного па

его вход синусоидального напряжения, особенно, если фаза срабатывания близка к--

Таким образом, нестабильность питающего напряжения может привести к изменению фазы, соответствующей моменту возбуждения излучателя и, как следствие этого, к нарушению стабильности работы аппаратуры. Последнее обстоятельство является прпзнаком ее невысоких метрологических характеристик. Целью данного изобретения является улучщение метрологических характеристик аппаратуры путем стабилизации момента срабатывания излучателя относительно фазы питающего напряжения.

Это достпгается тем, что в предлагаемой аппаратуре к источнику напряжения промышленно частоты подключен своим входом фазовый компаратор, выход которого подключен к схеме возбуждения, запускающей излучатель в начале интервала измерений.

Па фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемой аппаратуры; на фиг. 2-принципиальная схема фазового компаратора; на фиг 3- эпюры папряжений на его элементах.

Аппаратура состоит из скважпнного снаряда и наземной панели, соединенных каротажным кабелем. В скважпнном снаряде размещен акустический зонд, состоящий из излучателя 1 и приемника 2. Излучатель соединен

со схемой возбуждения 3, а к схеме возбуждения подключен фазовый компаратор 4. Приемник соединен с информацнонным усилителем 5. На наземной панели находится селектор тактовых импульсов 6, измеритель а плиту/ц 7 и измеритель кнтервалы-юго B)e :eiTif 8.

Основными элементами фазового компаратора являются лампы 9 и 10. В качестве анодных нагрузок использованы резисторы 11 и 12. Анод-сеточная связь осуществляется через RC-KORtyp, состоящий из конденсатора 13 и резистора 14. Элементом катодной связи является резистор 15; 16 и 17-вход и выход компаратора.

В скважинном снаряде схема возбуждения периодически, с частотой 25 Гц запускает излучатель, который после каждого возбуждения генерирует в окружающую среду серию упругих колебаний. Последние, пройдя определенное расстояние в соответствии с длиной зонда ио элементам окружаюпл,ей среды, попадают на приемник, где преобразовываются в электрические колебания. Полученный таким образом информационный сигнал после иеобходимого усиления информационным усилителем 5 вместе с замешанным тактовым импульсом, соответствующим моменту возбуждения, постуиает по каротажному кабелю в наземную панель, где производится его обработка с целью получения амплитудных н временных параметров. Привязка момента возбуждения излучателя к определенной фазе питающего напряжения промышленной частоты осуществляется с помощью фазового компаратора 4. Срабатывание фазового компаратора с выдачей запускающего импульса для схемы возбуждения 3 осуществляется в момент прохождения синусоидального питающего напряжения через определенную, заранее установленную, фазу своего изменения. Управляющая сетка лампы 9 соединена с корпусом - точкой нулевого потенциала. Со входа 16 синусоидальное напряжение Ui через резисторы 11 и 12 поступает соответственно на аноды ламп 9 и 10. В момент срабатывания фазового компаратора на выходе 17 имеет место напряжение UE, близкое к синусоидальному, с отрицательным перепадом Сз, крутой фронт которого используется в качестве импульса запуска схемы возбужденйя.

Момент возникновения лавинообразного процесса в схеме фазового компаратора не зависит от амплитуды входного сигнала, а определяется только режимом схемы и постоянной времени ./ С-контура. Таким образом, момент срабатывания фазового компаратора и, следовательно, момент возбуждения излучателя соответствует определенной фазе питающего напряжения независимо от нестабильности его амплитуды.

Формула изобретения

Аппаратура для акустического исследования скважин, состоящая из скважинного снаряда, содержащего источник промышленной частоты, акустический зонд с излучателем, схему возбуждения и информационный усилитель, и наземной панели, содержащий селектор снпхронмпульсов, нзмеритель амплитуд и измеритель интервального времени, отличающаяся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик аппаратуры путем стабилизации момента срабатывания излучателя относительно фазы питающего напряжения, в ней к источнику напряжения промыщленной частоты подключен своим входом фазовый компаратор, выход которого подключен к схеме возбуждения, запускающей излучатель в начале интервала измерений.

Назем нал панель