Устройство для акустического каротажа скважин Советский патент 1979 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 

3 равляюшего коэ(}к}) усиления, flor ледняя состхэит из двух дискримина1чэров, один из которых запускается по урорщ) помех, а другой - по уровню минималь ного сигнала, превосходящего величину .помехи. Время между импульсами срабатывания с помощью схемы формирова- кия преобразуется в постоявKI Iи ток, ко- торый управляет усилителем скважинного прибора. Недостатком устройства является неконтролируемое изменение коэффициента усиления Б скважинном приборе в процессе исследования одной скважины, что в случае регистрации амтшитуд акусти-. ческого сигнала искажает настоящую величину амплитуд. Описанное устройс;тво повышает только точность регистрации временных параметров. Цель изобретения - повышение точности регистрации амплитудных и временных. параметров акустического) сигнала при различных скважинных условиях. Указанная цель достигается тем, что в наземную аппаратуру введ;ен импульсный генератор с регулируемой длительностью импульса Вход которого подключен к Выходу схемы вьшеления синхроимпульса, а выход - к схеме формирования напряжения, управляющего коэффицие том усиления (схема формирования находится Б скважинном приборе). Второй вход схемы формирования связан с генератором токовых импульсов, в результате регулировка усиления осуществляется в сква жинном приборе, а управление усилением с наземной аппаратуры. На фиг. 1 показана структурная схем предлагаемогоустройства; на фиг. 2 графики сигналов, поясняющие работу устройства. В наземной панели регистратор 1 со динен со схемой 2 Выделения синхроимпульса, связанной с импульсным генератором 3. Генератор подключен через ка бель 4 к скважинному прибору - к схеме 5 формирования напряжения, управля щего коэффициентом усиления, выход которой связан через интегратор 6 со Входным каскадом усилителя 7, предназначенного для усиления сигналов с бжустического приемника 8. Выход гене ратора 9 токовых импульсов подключен ко второму входу ск&лы 5 формирования и к акустическому излучателю 10. Устройство работает следующим обра зом. С поверхности по кабелю подается 18О4 апряжение питания скважинног-о астогий 5О Гц, управляющее также часотой излучения генератора О токовых импу7 Ь(;ов. Акустический излучатель 10 кажд,1й раз при возбужлении посылает упругие импульсы, которые проходят через колонну и породу, принима ются акустическим ирнемпиком 8 и преобразуются электрические колебания. Последние усил11вакпт;я усилителем 7 с регу- лируем{)1м коэффициентом усиления. Усиленные сигналы подаются по кабелю в наземную панель и в регистраторе 1 преобразуются в постоянный ток, затем записываются фото регистратором каротажной станции. Регулировка усиления производится с помощью импульсного генератора 3. Генератор запускается выходным сигналом 11 схемы 2 выделения синхроимпульса и Вырабатывает прямоугольные импульсы 12. Выходной сигнал схемы выделения синхроимпульса соответствует по времени выходному сигналу 13а генератора 9 токовых импульсов. Таким образом, передний фронт импульса генератора 3 соответствует моменту излучения акус- . тического сигнала .излучателем 1О. Длительность Импульса генератора 3 может быть изменена. Мощным импульсом 136, соответствующим заднему фронту сигнала 12 импульсного генератора 3, запускается схема 5 формирования напряжения, управляющего коэффициентом усиления. Запускающий импульс 136 устанавливается в противоположной фазе питаюшего напряжения относительно выходного сигнала 13а кюмента исзлучения - с це- пью исключения влияния момента излучения а усиленных акустических сигналов на схему 5 формирования напряжения, управляющего коэффициентом усиления. Сброс .схемы 5 формирования в исходное состояние производится импульсом 13а, Вырабатываемым генератором 9 то1(овых импульсов, соответствующим моменту излучения следующего акустического импульса. С вькода схемы 5 формирования снимаются прямоугольные импульсы 14 длительностью, определяемой временем от момента запуска схемы формирования до момента излучения следующего акустического импульса. Импульсы 14 преобразуются интегратором 6 в постоянный ток, который подается на входной каскад усилителя 7. Величина постоянного тока на выходе интегратора пропорциональна длительности импульсов 14. При изменении амплитуды,, регистрируемой в свободной колонне (например, за счет большой плотности бурового раствора), оператор плавно ил1 ступенчато изменяет длительность импульса, вырабатываехюго генератором 3. При этом соответственно сдвигается момент запуска схемы 5 формирования управляющего напряжения, изменяется длительность импульса 14 и коэффициент усиления скважинного усилителя 7. Выбор оптимального значе1шя коэффициента усиления производится визуально по осциллографу и устанавливается по свободной колонне, так чтобы величина выходного тока амплитудного канала была мак симальной, а падение амплитуд на муфта соответствовало бы заданной величине, установленной для данной аппаратуры(например, для АК11-1 - 20%). Так как в предложенном устройстве работа генератора управляющего напряжения привязана к .моменту излучения и не зависит от напряжения в сети, то это обеспечива Высокую стабильность работы устройства Преимуществом предлагаемого устрой ства является повышение точности регистрации амплитудных и временных параметров при исследовании скважин больше го диаметра и скважин с плотным буровым раствором путем повышения отношения сигнал/помеха. Кроме того, появляется возможность увеличить точность регистрации временных параметров при исследований открытого ствола скважины с сильнопоглошаюшими породами, например глиной, путем контролируемого увеличения коэффициента усиления. Предлагаемое устройство позволяет настроить усилитель в соответствии со скважинными условиями без дополнительных подъемов ) приборов на поверхность, что умен| 111ает непроизводительные затрать. ормула изобретения . Устройство для акустического каротажа скважин, содержащее наземную аппаратуру. Включающую регистратор и схему выделения синхроимпульса, и скважинный .прибор, включающий генератор токовых импульсов, акустические преобразователи, усилитель и схему формирования напряжения, управляющего коэффициентом усиления, отл ичающее - с я тем, что, с целью повышения точности регистрации аьтлитудных и временных параметров акустического сигнала при различных скважинных условиях, в наземную аппаратуру введен импульсный генератор с регулируемой длительностью импульса, вход которого подключен к выходу схемы Выделения синхроимпульса, а Выход связан с входом схемы формирования напряжения, упршвляюшего коэффициентом усиления, второй вход которой связан с генератором токовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , 1.Патент США № 3358787, кл. 181тО,5, опублик. 197О. 2.Патент США № 3297983, кл. 330-18, опу€лик- 1966. 3.Авторское свидетельство. СССР № 261723, K.I. Q О1 N 1/40, Е 21 В 47/00, 1968. 4.Патент США № 3289157, кл. 181-5, опуб. 1965 (прототип).

ггт

... .

tfcjtt -

. ...%

V4;

fPuz2