Устройство акустического каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V1/52 

(54) УСТРОЙСТВО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к промысло ро-геофизическим исследованиям скважин, в частности к аппаратуре акусти ческого каротажа. Известна аппаратура акустического каротажа типа СПАК, имеющая сравнительнруэкополосный частотный канал и предназначенная в основном для изм рения времени распространения и зату хания продольной волны СО Недостатком этой аппаратуры является небольшой объем получаемой информации. Известна также широкополосная аку стическая аппаратура типа АКН-1, которая позволяет регистрировать динамические и кинематические параметры поперечных и лэмбовских волн Г 11. Наиболее близким является .устройство акустического каротажа, содержащее электроакустический узел излучения и приема упругих колебаний узк полосного и широкополосного зондов. генератор тактовых импульсов, усилитель сигналов и наземную аппаратуру, при этом выходы генератора тактовых импульсов соединены с входами электроакустического узла излучения и приема упругих колебаний уз кополосного и широкопол6сного зон дов, а вход генератора тактовых импульсов и выход усилите .ля сигналов подключены через кагбель к наземной аппаратуре. Это устРОЙ.СТВО позволяет последовательно передавать по кабелю информацию от двух близких и двух дальних приемников 2. Недостатком данного устройства является то, что последовательная передача по кабелю информации всех четырех тактов увеличивает время про хождения информации в, два раза по сравнению с двухтактным устройством (в трехэлементом зонде), а это приводит к снижению ркорости каротажа, и частоты тактов. Цель изобретения - обеспечение одновременного приема и регистрации параметров а|;(устических сигналов узкополосного и широкополосного зондов. Цель достигается тем, что в устройство акустического каротажа, содержащее электроакустический узел излучения и Приема упругих колебаний узкополосногс и широкополосного зондов, генератор тактовых импульсов, усилитель сигналов и наземную аппара туру, при выходы генератора тактовых имп1 льсов соединены с входа ми электроаку|стического узла излучения и приема упругих колебаний узкополосного и широкополосного зондов, а вход генератора тактовых импульсов и выхЬд усилителя сигналов подключены че|эез кабель к наземной аппаратуре, дополнительно введены ан логовые ключи| и управляемый формиро ватель ОКНА узкополосного зонда, пусковой ВХОД которого соединен с генератором тактовых импульсов, управляющий вхо подсоединен через кабель к наземной аппаратуре, выходы соединены с у правляющими входами аналоговых кл|очей, входы которых сое динены с выходами электроакустического узла изл чения и приема упругих колебаний узкополосного и широкополосного зрндов, а выходы подключены к усилителю сигналов. Введение в устройство управляемого с наземной панели формирователя ОКНА сигнала узкополосного зонд и связанных с|ним аналоговых ключей позволяет одновременно принимать, пе редавать на поверхность, обрабатыват и регистрировать информацию узкополосного и широкополосного зондов. На фиг. 1 Доказана структурная предлагаемого устройства; на фиг. 2 -временные диаграммы его работы. Устройство содержит электроакустический узел 1 излучения и приема упругих колебаний, выходы сигналов узкополосного и широкополосного зондов 2 и 3 околоскважинное простран.ство, ближнюю и дальнюю 5 зоны про звучивания, генератор 6 тактовых импульсов, управляемый формирователь 7 ОКНА узкополосного зонда, аналоговые ключи 8 и 9, усилитель 10 сиг налов, наземную аппаратуру 11, На фиг, 2 представлены тактовые импульсы 12 синхронизации, электрические сигналы 13 узкополосного зонда ближнего идальнего приемников (излучателей),поступающие с выхода 2, электрические сигналы 1 широкополосного зонда ближнего и дальнего приемников (излучателей) поступающие с выхода 3, импульсы 15 формирователя ОКНА узкополосного зонда, суммарный сигнал 16 узкополосного и широкополосного зондов. Устройство работает следующим образом. , В рабочем положении в околосква- жинное пространство, в ближнюю и дальнюю 5 зоны излучаются упругие колебания узкополосного и широкополосного зондов. Узкополосный зонд имеет малый разнос излучателей и приемников (порядка 1-2 м), и упругие колебания достигнут приемника через определенное время с достаточно большой амплитудой и с пакетом волн, практически не разделенных во времени. Широкополосный зонд имеет большой разнос излучателей и приемников (порядка м) и упругие колебания достигнут приемника значительно позднее, чем в узкополосном зонде ,и со значительно меньшей энергией, но с хорошо разделенными во времени типами волн 1. Одновременно с излуче- нием упругого импульса в породу, генератор тактовых импульсов 6 запускает управляемый формирователь 7. формирователь 7 вырабатывает импульс 15, длительность которого может регулироваться с наземной аппаратуры вручную или автоматически так, чтобы задний фронт его был раньше первого вступления полного сигнала широкополосного зонда. С вых:ода формирователя 7 импульсы 15 в прямом и инверсном виде поступают на аналоговые ключи 8 и 9 так, что в течение воздействия импульса 15 открыт аналоговый ключ 8 и с выхода 2 сигнал узкополосного зонда проходит через ключ 8 на усилитель 10 и в наземную аппаратуру. После окончания импульса 15 ключ 8 закрывается, открывается ключ 9 и на усилитель 10 поступает сигнал широкополосного зонда. Таким образом, суммарный сигнал поступающий в наземную аппаратуру, состоит из двух сигналов (или волновых пакетов), следующих друг за другом, где вначале вступает сигнал узкополосного зонда, а за ним сигнал 16 широкополосного зонда. Устройства измерения времени всту пления продольной волны широкополосного зонда, имеющиеся в наземной аппаратуре, могут быть использовагш для автоматического управления длительностью формирователя 7. При руч ном управлении длительность импульса t 5 формирователя 7 может быть ус тановлена более 10 мс, тогда в наземную аппаратуру поступает информа ция только уэкополосного зонда. Если длительность импульса 15 установить близ|(ой к нулю, тогда в наземную аппаратуру поступает информация только широкополосного зонда. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность регистрации кинематических параметров упругих волн, одновременно регистрировать динамические и кинематические параметры ближней и дальне зоны околоскважинного пространства и не снижать скорости каротажа или исключить повторный спуско-подъем| прибора. Формула изобретения Устройство акустического каротажа, содержащее электроакустический узел излучения и приема упругих колебаний узкополосного и широкополое ного зондов, генератор такто1ых имnyjibcoB, усилитель сигналов и назем s т . х1 /у ч N

XN

I

./ ную аппаратуру, при этом выходы генератора тактовых импульсов соединены с входами электроакустического уэла излучения и приема упругих колебаний узкополосного и широкополосного зондов, а вход генератора тактовых импульсов и выход усилителя сигналов подключены через кабель к наземной аппаратуре, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения одновременного приема и регистрации параметров акустических сигналов узкополосного и широкополосного зондов, в него дополнительно введены аналоговые ключи и управляемый формирователь ОКНА узкополосного зонда, пусковой вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, управляюи)ий вход подсоединен через кабель к наземной аппаратуре, выходы соединены с управляющи ми входами аналоговых ключей, входы которых соединены с выходами электроакустического узла излучения и приема упругих колебаний узкополосного и широкополосного зондов, а выходы подключены к усилителку-сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Ивакин Б.Н., Карус Е.Б. и Кузнецов О.Л. Акустический метод исследования скважин. М., Недра, 1978, с. 152-156. 2.Патент США ff 4131835, кл. .5, ВН, опублик. 1978 (прототип).

«s

L

«N

s-r

П

{5

5§