Устройство для акустического исследованияскважин

2 .04

933;

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.И11.1966 (№ 1094741/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 01 1111.1968. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 8.Х.1968

Кл. 5а, 18/30

42с, 42

МПК Е 21b

G 01с

УД1, 550.834:681.892 (088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

1О. А. Гуторов, П. А. Прямов, Д. В. Белоконь, Г. X. Садыков и А. Ф. Косолапов

Волго-Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки

3 аявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

СКВА?КИ Н

Предлагаемое устройство используется в промысловой и разведочной геофизике и предназначено для акустического исследования скважин, заполненных жидкостью, на основе регистрации изменения преобладающей частоты акустического импульса при перемещении прибора по скважине. Устройство состоит из скважинного прибора и наземной части, содержащих излучатель и приемник акустических колебаний, генератор электрических импульсов, усилитель-ограничитель, каскад формирования временного окна, каскад совпадений, интегрирующий каскад,и самописец.

Известно, что при посылке в различные породы импульсов ультразвуковых колебаний с постоянным спектром, имеющим некоторую преобладающую частоту, частота принимаемых колебаний изменяется в зависимости от типа пород и их состояния. При этом каждому типу породы или ее состоянию соответствует та или иная преобладающая в спектре частота принятых колебаний, отличная от частоты излученной в породу, как правило, в меньшую сторону, за счет ослабления высокочастотных составляющих спектра. Таким образом, если при непрерывном движении прибора, включающего ультразвуковой излучатель, посылающий в породу импульсы с постоянным частотным спектром, и приемник этих импульсов, будет зарегистрировано функциональное изменение частоты принятых колебаний в зависимости от глубины погружения прибора, то можно будет судить о типе пород пересеченных скважиной, а также о степени и характере флюидонасыщенности.

Предлагаемое устройство способно регистрировать изменение частоты, преобладающей в спектре акустического сигнала, при перемещении скважинного прибора, т. е. определять породы в скважине по их частотно-поглощающим свойствам. Оно обладает более высокой помехоустойчивостью и чувствительностью, благодаря использованшо в качестве измерителя частоты преобразователя частотных из15 менений сигнала в амплитудные, включающего резонансный IIOHTiJ р, а T21I?I 0 селекторныи и детекторный элементы.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — характери20 стика резонансного контура, на фиг. 3 — эпюры напряжений в различных точках схемы, Предлагаемое устройство содержит скважинный прибор 1, излучатель 2 акустических импульсов, приемник 8 акустических импульсов, генератор 4 электрических импульсов, жилы кабеля б, усилитель-ограничитель б, колебательный контур 7, каскад 8 формирования временного «окна», каскад совпадений 9, амплитудный детектор 10, интегрирующий

30 каскад 11 и самопишущее устройство 12.

220904

Работа устройства сводится к следующему.

С поверхности от генератора 4 по кабелю 5 подаются электрические импульсы, под воздействием которых излучатель посылает акустические импульсы через жидкость, окружающую прибор, в породу. Акустические импульсы, пройдя по породе. достигают приемника 8, от которого акустические колебания, преобразованные в электрические, передаются на поверхность и поступают на вход усилителяограничителя б, преобразующего его в прямоугольные импульсы. Далее сигнал поступает на резонансный контур 7, где частотные изменения принятых колебаний преобразуются в амплитудные. Рабочей является одна из ветвей резонансной кривой контура, так как преобладающая частота акустических колебаний меняется за счет ослабления высокочастотных составляющих спектра в породе в меньшую сторону от собственной частоты излучателя.

При этом рабочая точка Р, соответствующая собственной часготе излучателя f>, выбирается таким образом, чтобы изменения преобладающей частоты сигнала укладывались на линейном участке резонансной кривой контура 7. Чтобы исключить нелинейные искажения, вызываемые кривизной резонансной кривой у ее вершины, контур 7 необходимо настраивать не на собственную частоту излучателя, а на час-. ту fð„,oòëè÷íóþ от нее на значение 6f, обусловленное величиной допустимых,искажений и подбираемое обычно опытным путем. На выходе контура будет сигнал, модулированный по амплитуде. Селекторный каскад 9 отпирается в переделах временного

«окна» и позволяет выбирать нужный участок из всего цуга принятых колебаний и пропускать их на амплитудный детектор 10. Далее сигнал усредняется EIB интегрирующем каскаде 11 и подводится к самописцу 12. Чувствительность преооразователя, построенного

ЛU на резонансном контуре, будет =К, 5 f где Af — изменение преобладающей частоты на контуре, ЛУ вЂ” соответствующие изменения амплитуды, К вЂ” тангенс угла наклона ветвей контура.

При соответствующей настройке контура можно получить К ) 1.

Предмет изобретения

Устройство для акустического исследования скважин, состоящее из скважинного прибора и наземной части, содержащих излучатель и приемник акустических колебаний, генератор электрических импульсов, усилитель-ограничитель, каскад формирования временного

«окна», каскад совпадений, интегрирующий каскад и самописец, отличающееся тем, что, с целью определения пород в скважине по их частотно-поглощающим свойствам, упрощения конструкции и повышения точности измерений, в схему наземной части устройства введен преобразователь частотных изменений сигнала в амплитудные, состоящий из колебательного контура, настроенного в резонанс с собственной частотой излучателя, и амплитуд35 ного детектора.