Устройство для геофизическихиССлЕдОВАНий B СКВАжиНАХ Советский патент 1981 года по МПК G01V5/04 

1

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для проведения геофизических исследований в скважинах, в том числе в сверхглубоких,

Известна аппаратура для геофизи ческих исследований в скважинах, состоящая из скважинного. прибора с датч1:коМ; предусилителем, преобразователем напряжение-ток, формирователем длительности информационного сигнала с сохранением амплитуды, дискриминатором, двумя одновибраторами, каротажного кабелг и наземной панели с усилителем, кодирующим и регистрирующим устройствами JL .

При использовании в такой аппартуре стандартных бронированных каротажных кабелей информационные сигнал от скважинного прибора поступают в наземную, регистрирующую аппаратуру со значительными потерями, возникающими вследствие просчетов информационных сигналов на формирователе длительности и воздействия внешних внутренних помех. Поэтому указанная аппаратура обеспечивает трансляцию информационных сигналов с необходимой точностью лишь при длине каротажного кабеля не более 3 км. При

этом интегральные загрузки не должны превышать 3-10 имп/с. Кроме того, сргшнительно сложная электронная схема скважинного прибора не позволяет выполнить его в термоустойчивом ис полнении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущитэсти является аппаратура, содержащая скважинный прибо с датчиком и предусилителем, каротажный кабель и наземную панель с амплитудным выравнивателем, усилителем, кодирующим и регистрирующим устройствами. В этой аппаратуре амплитудный выравниватель устраняет амплитудночастотные искажения информационных сигналов, возникающих в кабеле в полосе частот от О до .500 кГц, что позволяет испольэовать бронирован-, ные каротажные кабели длиной до б км включительно 2.

Однако расширение полосы частот в этой аппаратуре приводит к возрастанию влияния внешних и внутренних помех на информационные сигналы, что не позволяет применять в указанной аппаратуре бронированные каротажные кабели длиной 10 км и более для проведения геофизических исследований в сверхглубоких скважинах. Цель изобретения - увеличение точности исследов аний. , Погзтавленная цель-достигается тем, что путем подавления внешних и внутренних помех, в аппаратуре для геофизических исследований в скважи ;нах при увеличении длины используеТЯого бронированного каротгокного Устро&с-хзе для геофизически исследований в скважинах, содержаще скважинный прибор с датчиком и пред усилителем, каротажный кабель и наземную панель с амплитудным выравни вателем, усилителем, кодирующим и р гистрирующим устройствами, между ам плитудным выравнивателем и усилителем дополнительно введен активный КС-фильтр, модуль коэффициента пере чи которого определяется по выражению/V{jw)/ i WlwVtfi-02-t - i4iwtl j- i4toQ где К const №(03)- суммарная спектральная плотность мощности внешних и внутренних помех; п - максимашьная интегральная 2 загрузка; и - средний квадрат амплитуды информационных сигнсшов; t - постоянная времени анодной цепи датчика; .. 9 - время высвечивания сцинтил лятора; W - круговая частота; j - мнимая единица. На фиг. 1 представлена структурн схема аппаратуры для геофизических и следований в скважинах; на фиг, 2 принципиальная схема дополнительного активного RC-фильтра. Устройство содержит скважинный прибор 1, состоящий из датчика 2, преобразующего параметры измеряемого геофизического поля в электрические информационные сигналы/ и термоустойчивого предусилителя 3 через бронированный каротажныйкабель 4, длиной до 12 км в ключительно, подключен к амплитудному выравнивателю. 5, после которого включен дополнител ный активный фильтр б. После фильтра подключены усилитель 7, кодирующее устройство 8 и регистрирующее устрой ство 9. . Дополнительный активный НС-фильт состоит из интегрального операционного усилителя 10 с несимметричной Т-образной мостовой схемой 11 в цепи отрицательной обратной связи. На входе усилителя 10 включена дифференцирующая RC-цепочка 12, а на выходе - две интегрирующих цепочки 13 Устройство работает следующим образом. Информационные сигналы с датчика 2,. имеющие спектральную плотность мощности n.U.t S{j(V i4u.))Sf через предусилитель 3 поступают на вход каротажного кабеля 4, а затем на амплитудный выравниватель 5. Проходя по кабелю, информационные сигналы искажаются по форме и амплитуде изsa перекоса амплитудно-частотной ха актеристики кабеля, что приводит к взаимным наложениям сигналов и влиянию внешних помех. При прохождении сигналов через амплитудный выравниватель 5, последний устраняет амплитудно-частотные искажения (а тем самлм и взаимные наложения), подчеркивая высокочастотные составляющие в спектре сигналов, но вносит при этом дополнительные внутренние помехи, не устраняя влияния внешних помех. С выхода амплитудного выравнивателя йн формационные сигналы поступают на вход дополнительного активного КСфильтра 6, модуль коэффициента передачи которого имеет частотную завиг симость по выражению (1). При прохождении смеси информационных сигналов и помех через указанный фильтр вследствие различия в спектральных плотностях мощности S (ju) И W (со) низкочастотные и высокочастотные составляющие помехи подавляются. В области средних частот, где уровень помех не высок, поддерживаются спектральные составляющие информационных сигналов, что позволяет минимизировать среднеквадратичную ошибку в воспроизведении формы и амплитуды сигналов на выходе дополнительного активного RC-фильтра 6 и практически устраняет искажения сигналов за счет действия внешних и внутренних помех. Это дает возможность регистрировать без искажений спектра гамма-излучения при проведении исследований в верхнеглубоких скважинах методами естественной радиоактивности, радиационного захвата и наведенной активности при длине используемого каротажного кабеля .до 12 км включительно и интегральных загрузках до Ю имп/с , Предлагаемое устройство позволяет снизить мощность информационных сигналов со скйажинного прибора в 4 раза, существенно упростить принципиальную схему скважинной. части аппаратуры, а следовательно, повы- сить ее надежность. Кроме того, предложенная аппаратура позволяет минимизировать влияние внешних и внутренних помех на информационные сигналы в полосе частот 0-500 кГц при использовании бронированного каротажного кабеля.длиной до 12 км вклю