Поверочное устройство для аппаратуры акустического каротажа Советский патент 1981 года по МПК G01V13/00 

(54) ПОВЕРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для поверки аппаратуры акусти ческого каротажа. Известно устройство, используемое для поверки аппаратуры акустического каротажа, представляющее собой металлическую трубу, в которую помещают поверяемый прибор, скорость распространения упругих колебаний в трубе находится в диапазоне скоростей, регистрируемых аппаратур- рой tl. Недостатком этого устройства является то, что поверка аппаратуры может про изводиться только для единственной скорости распространения упругих колебаний, соответствующей скорости распространения колебаний в материале трубы. Кроме того, устройство не позволяет поверять аппаратуру по динамическим параметром сигналов, характеризуемым коэффициентом затухания «а измерительной базе зонда. Известно также устройство, которое позволяет поверять аппаратуру для множества точек скоростей (времен) распространения упругих колебаний, находящихся в в диапазоне скоростей распространения колебаний во внешней трубе-звуководе и в металлической трубе, перемещаемой относительно преобразователей зонда поверяемого прибора 2. Недостатком этого устройства является невозможность поверки аппаратуры по динамическим параметрам сигналов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит три трубы, имитирующие породы, пересеченные скважинами, выполненные из материалов с различными скоростями распространения и затухания упругих колебаний в них. Упругие колебания, возбуждаемые одним из излучателей зонда скважинного прибора, имеющего структуру И1И2П, помещаемого в трубу, через воду воздействуют на стенку трубы и, ПреЛОМИ 5ЩИСЬ, в виде головной ВОЛНЬ, распространяются по трубе и возбуждают приемник, преобразующий их в электрический сигнал. Аналогично преобразуется сУ1гнал JToporo излучателя (или второго приемника при структуре зонда Г11П2И). Первый и второй сигналы последовательно поступают в блок обработки, который позволяет вычислить вреьчя распространения колебаний и их затухание на фиксированной базе зонда вдоль данной трубы 3J. Однако при поверке аппаратзфы по динамическим параметрам сигналов используется их ослабление при распространении втрубах, выполненных из различных материалов (сталь, винипласт, асбоцемент) со специально вводимыми в них неодиород- 15 НОСТЯМ.И, в звукопоглощающих экранах, надеваемых на дальний (относительно приемника зонда) излучатель и имеющих малое среднее и больщее затухания. Известно, что распространение звука в сложных системах, которыми являются вводимые по отраслевой инструкции в трубы неоднородности и используемые экраны, связано с фильтрацией высокочастотных составляющи импульсных сигналов, приводящей к искажению спектра и, следовательно, формы сигнала. Это, в свою очередь, приводит к возникновению больших погрешностей, различных для разных ослаблений сигнала в системе передачи при поверке аппаратутры Кроме того, невозможно осуществление надежного центрирования скважинного прибора в трубах-звуководах, что приводит к невоспроизводимости результатов, вызванной интерференцией сигналов, и, как следствие, погрещностям при оценке динамических параметров поверяемой аппаратуры. Манипуляции, выполняемые при поверке аппаратуры с тремя трубами, не обеспечивают оперативности измерений и являются весьма трудоемкими. Как показывают экспериментальные исследования, применение трех труб или экранов с фиксированными значениями затуханий не обеспечива ет поверки аппаратуры в необходимом динамическом диапазоне 36 дБ. Целью изобретения является повышени точности и сокращение времени поверки аппаратуры акустического каротажа по ди намическим параметрам сигналов в щироком диапазоне с использованием поверочного устройства на основе одного звукопровода и экрана. Цель достигается тем, что в поверочном устройстве аппаратуры акустического каротажа, содержащем звукопровод, имитирующий породу скважины, заполненный жидкостью, в который помещается пове404ряемый скважинный прибор с акустическими преобразователями и экран, экран выполнен в виде коаксиальных цилиндров разных диаметров, разделенных герметизированным газовым промежутком, и расположен на одном из преобразователей зонда скважинного прибора с возможностью его перемещения вдоль оси.. На чертеже схематически изображено поверочное устройство для аппаратуры акустического каротажа. Поверочное устройство представляет собой цилиндрический звукопровод выполненный из любого конструкционного материала, заполненный жидкостью, с помещаемым через продольный паз поверяемым скважинным прибором 2, устанавливаемым на подставках 3, Зонд скважинного прибора имеет ближний (относительно приемника) излучатель 4 и дальний 5, возбуждающие приемник 6. Коаксиально дальнему излучателю И2 располагается звуковой экран 7. При поверке звуковое поле излучателя 4 без ослабления воздействует на приемник 6, зонда, а поле, создаваемое излучателем 5, ослабляется в зависимости от степени перекрытия его излучающей по- верхности газовым промежутком экрана 7 (зачерненная часть экрана на фигуре). Введение газового промежутка в экране 7 приводит к его практически полной непрозрачности для звуковых колебаний из-за резких отличий волновых сопротивлений этого промежутка и жидкости. Изменяя положение экрана вдоль оси излучателя 5 (или приемника 5 при структуре зонда П1П2И) можно в одном устройстве при неподвижном и нецентрированном относительно звукопровода. скважинном приборе в широких контролируемых пределах непрерывно или дискретно изменять интенсивность звукового .поля, распространяющегося от излучателя к приемнику зонда, и имитировать в широком динамическом диапазоне и с высокой точностью ослабление сигнала на измерительной базе зонда. Внедрение устройства позволит оперативно и с высокой точностью выполнять поверку аппаратуры акустического каротажа по динамическим параметрам сигналов в широком диапазоне, обеспечивать единство измерений этих параметров в различных промысяово-геофизических организациях страны и повысить достоверность геологической интерпретации этих исследований при разведке нефти, газа и твердых ископаемых. Формула изобретения Поверочное устройство для аппаратуры акустического каротазка, содержащее эвукопровод, заполненный жидкостью, в котором помещен скважинный прибор с акус тическими преобразователями и экраном, расположенным коаксиально на одном из акустических преобразователей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени поверки аппаратуры в широком динамическс 4 диапазоне, экран выполнен в виде коаксиальных цилиндров, разделенных га406зовым промежутком : с возможностью его перемещения вдоль оси преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Патент США № ЗО56464, кл. 181-1О2, опублик. 1965. 2.Авторское свидетельство СССР по заявка № 2624О09/25, кл.,О, 01V 1/4О, . 1978. 3.Отраслевая инструкция ,v Министерства геологии СССР, Аппаратура акустического каротажа , Методь и средства поверки., ОИ 41-ОО1-77, М., 1977 (прототип).