Устройство для акустического видеокаротажа Советский патент 1979 года по МПК G01V1/52 

гических сигналов по времени пробега на кесколько (например, семь) групп, воспроизвести сигналы различных групп в различных цветах на экране трубки и зафиксировать сформированное изобра жение при помощи фоторегистратора на цветную фотопленку. Так как врем Пробега отраженного сигнала пропоуаио нально пути пробега, то участки стенки саважтзы, удаленные от акустической системы на различное расстояние, воспроизводятся на экране в различных цветах. На фиг, 1 приведена блок-схема пре лагаемого устройства; на фиг. 2 изображена блок-схема блока квантования п времени; .на фиг. 3 даны временные ди раммы работы блока квантования; на фиг. 4 приведена блок-схема распределителя цвета. Предлагаемое устройство работает следующим образом. В скважине 1 (фиг. 1), заполненной жидкостью 2, находится скважинный сн ряд 3, который при помоши кабеля 4 соединен с наземной панелью 5. Скважинный снаряд содержит узконаправленную акустическую систему 6 (с одним или несколькими преобразователями) с электроприводом 7, генератор 8 импульсов, усилитель 9, детектор 1О и датчик 11 ориентации. Основными блоками наземной панели 5 яЕЛшотся блок 12 развертки по горизонтали , блок 13 развертки по вертиг . капи, видеоусилитель 14, блок 15 выделения синхроимпульса, блок 16 кванто вания по времени, компенсационные уси лители 17, 18, 19, 20, 21 и 22, распределитель 23 цвета, цветная приемная электронно-лучевая трубка 24 с красным К, зеленым 3 и синим С прожекторами и с отклонякилей системо 25. На экране 26 трубка 24 формирует цветное изображение, которое регистрируется при помощи фоторегист ратора 27 на цветную фотопленку 28. Блок 13 развертки по вертикали при помоши элёктрюмеханической связи 29 соединен с ролвисом ЗО блок-баланса. Выкоа видеоусилителя 14 подключен ко входу блока 16 квантования, который состоит (фиг. 2) из нескольких, нап;тамзр,,семи, временных селекторов 31, 32, 33, 34, 35, 36 н 37, входы которых соединены параллельно. Упра& ление работой селекторов производится схемой распредели теля, состоящей из 5.4 мультивибратора 38 задержки, генераторов 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 селекторных импульсов и формирующих схем 46, 47, 48, 49, 5О, 51, 52. Мультивибратор 38 задержки запускается синхроиктульсом их скважинного прибора (фиг. 3, А) и генерирует прямоугольный импульс (фиг. 3, Б), длительность которого определяет момент открытия первого селектора 31. Для этого импульс мультивибратора подается на вход формирующей схемы 46, где осуществляется его дифференцирование (фиг. 3, в) и инвертирование (фиг. 3,Г). Остроугольный импульс (фиг. 3, г), полученный от заднего фрюнта импульса мультивибратора, используется для запуска первого генератора селекторных импульсов 39/1 ГСП/. , Генератор 39 генерирует прямоугольный импульс (фиг. 3, Д), который подеется на первый временной селектор 31. Если на сигнальный вход селектора 31 поступает сигнал (фиг. 3, А), в то время как на второй вход подан селекторный импульс, то сигнал пройдет селектор и появится на его выходе. Одновременно селекторный импульс (фиг. 3, Д) подается на вход формирующей схемы 47 (аналогичной схеме 4б), на выходе которой получают остроконечный импульс (фиг. 3, и),, соответствующий заднему фронту селекторного импульса (фиг. 3, д). Этим импульсом запускают второй генератор 40 селекторных импульсов (фиг. 3, к), который управляет работой второго временного селектора 32 (фиг. 3. л). Работа последукацнх временных селекторов 33, 34, 35, 36 и 37 происходит аналогично описанному, т.е. каждый генератор селекторных импульсов, срабатывая, подает прямоугольный селекторный импульс на свой временной селектор, а задним фронтом селекторного импульса запускает следующий генератор селекторных импульсов. Таким образом, схема обеспечивает последовательную работу временных селекторов с первого по седьмой в течение интервала времени, определяемого ожидаемым временем прихода сигналов. Распределитель 23 цвета обеспечивает воспроизведение сигналов, попавших при квантовании по времени в раэличные группы, в различных цветах на экране ЭЛТ 24. Сгема распределителя 23 цвета (фиг. 4) собрана из логических элементов И и И(1И. Схема строится в зависи мости от принятого в устройстве соответствия между временными интервалам квантования и их воспронзведением в цвете. Например, при принятом делении отраженных сигналов на семь групп, воэможно слёдукядее соответствие: сигналы первого интервала воспроизводятся в черно-белом цвете; сигналы второго и тервала - в зеленом цвете н т.д. Для принятого соответствия, распре делитель 23 ивета (фиг. 4) состоит из трех логических элементов ИЛИ 52, 53, 54, двенадцати элементов И 55, 56, 57, 58, 59/60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 семи шин сигналов 67, 68, 69, 7Q. 71, 72, 73 и семи шин управления 74, 75, 76, 77, 78, 79, 8О, Выходы элементов ИЛИ 52, 53, 54 подключены соответственно к зеленому У, красному К и синему С прожекторам ЭЛТ 24. Чем более длинный путь пройдет упр гий импульс в жидкости 2, заполняюще скважину, чем большее затухание он претерпевает и тем меньше его амплитуда. Поэтому упругие импульсы, отразившиеся от стенок глубоких пространственных нарушений (например, каверн), будут иметь значительно меньшую амплитуду, чем импульсы, отразищлиеся от стенки скважины. Для того, чтобы ском пенсировать затухание в жидкости, заполняющей каверны, между выходами селекторов 32т37 и сг этветствуюшими входами распределителя цвета 68-г73 включень компенсационные усилители 17-Г22. Е процессе каротажа генератор 8 импульсов возбуждает преобразователь акустической системы 6, излучакядей импульсы упругих колебаний, которые в виде узкого пучка распространяются по скважинной жидкости в направлении сте ки скважины. Пройдя по жидкости расстояние С о (фиг. l), упругий импульс претертевает отражение, и вновь пройдя расстояние йд, достигает приемного преобразователя акустической системы 6. Время, за которое импульс возвратится к акустической системе, равно t -ОСгде д - расстояние, от акустической системы до стенки скважины рушенкй); С - скорость распространения упругих колебаний в скважинной жьдкости. В тех местах, где стенка скважины имеет пространственные нарушения (например, каверны) расстояние от акустической системы до стенки будет другое 6 , причем &) ,- Соответственно н время пробега будет другое Отраженные упругие импульсы преобразуются приемником акустической системы 6 в электрические сигналы, которые после усиления в усилителе 9, детектируются детектором 10 и по кабелю 4 поступают в наземную панель 5. На вход детектора 10 подаются также синхроимпульсы из генератора 8, который соответствует моменту излучения упругого импульса в жидкость. При вращении акустической системы 6 электроприводом 7 происходит сканирование стенки скважины 1, при этом за кахсдый оборот акустической системы на поверхность из датчика 11 ориентации посылается импульс в тот момент, когда нгшравление излучения совпадает с направлением магнитного меридиана. В наземной панели 5 отраженные сигналы усиливаются видеоусилителем 14 и поступают на вход блока 16 квантования по времени. Одновременно в бло..ке 12 развертки по горизонтали выделяется импупьс ориентации, которым запускается генератор горизонтальной развертки, который подает пилообразный ток в отклоняющую систему 25 цветного кинескопа 24. В то же время в блоке 13 выделяется синхроимпульс, который используется в блоке 16 квантования для запуска схемы распределителя (см. вьше). в блоке 16 квантования (фиг, 2) сигнал поступает на запараллелэнные входы семи временных селекторов 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 которые открываются и зак{я 1ваются последовательно друг за другом, будучи управляемыми селекторными импульсами, поступающими из схемы распределителя. В зависимости от расстояния, которое пробежал отр)аженный акустический мпульс, сигнал псэтацает в одич из временных селекторов в появляется на его выходе. По устаноБденному в устройстве соо ветствшо между временными интервала ми н цветностью их воспровзведенвя, сигнал через блок распределителя пвета попадает на прсжекторы цветной ЭЛТ 24 и воспроизводится в виде цветной точки, 5фкость которой зависит от глубины модуляции электронного луча отраженным сигналом. Аналогично описанному происходит восароизведение на экране ЭЛТ сигналов, которое иэ-за другого времени рас пространений, попадут в другие временные селекторы, но воспроизведутся .они узке в виде светящейся точки другого цвета. Так как одновременно происходит развертка электронных лучей ЭЛТ 24 фи помощи блока 12 горизонтальной развертки,вогдействующего на отклоняю щую систему 25, то на экране 26 за Ъднн оборот акустической системы 6 в скважине будет прочерчена одна цветная строка. Цветная строка фиксируется с помощью фоторегистратора 27 на цве нуго фотопленку 28. Одновременный подъем скважинного снаряда 3 при каротаже через ролик 3Q блок-баланса и механическую переиачу 29, преобразуется в блоке 13 в ток вергакальной развертки, который посту58пает в отклоняющую систему 25 и осуществляет смещение строк по вертикали. В результате последовательной регистрации цветных строк с экрана 26 фоторегистратор 27 фиксирует цветное развернутое изображение каротируемого интервала скважины, глубина пространства на котором передается с помошью цвета. Формула изобретения Устройство для акустического видео, каротажа, cocTosmiee из скважинного снаряда, содержащего узконаправленную вращающуюся акустическую систему, генератор импульсов, усилитель, детектор и датчик ориентации, и наземной панели, содеуокаший блок развертки по горизонтали, блок развертки по вертикали, видеоусилитель, .цветную приемную электронно-лучевую трубку и фоторезистор, отличающееся тем, что с целью получения трехмерного изображения стенки скважины, между видеоусилителем и цветной приемной электронно-лучевой трубкой введены последовательно соединенные блок квантования по времени и распределитель цвета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США Ng 3369626, кл. 181-5, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 519665, кл. GO1V 1/4О, 1976.