Аппаратура точечно-непрерывного акустического каротажа скважин
1 ! ",.- пят, - H3,H
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
220905
Сои!в Ссавтвиив
Сациелистичвскил
Рвспу0лик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.Ъ 1.1966 (№ 1081162/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.V11.1968. Бюллетень ¹ 21
Дата опубликования описания 12.XII,1968
Кл. 5а, 18/30
42д, I,i03. 1 1ПК E 21Ь
G 01!1
УДК 550.834:534.6 (088.8) Комитет по делам иаобрвтвиий и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
П. A. Прямов, В. Г. Грацинский, A. П. Анпилогов, Д, В. Белоконь, Ш. Ш. Шариязданов и Г. А. Каримов
Волго-Уральский филиал Всессюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки, Институт физики земли
Академии наук СССР
Заявители
АППАРАТУРА ТОЧЕЧНО-Н ЕП РЕРЬ1ВНОГО АКУСТИЧЕСКОГО
КАРОТАЖА СКВА)КИН и
Известнат! яппярс1туря для я к1 стическОГО ка ротажа скважин состоит из наземной и глубинной частей. Глубинный прибор содержит один или несколько излучателей и прис l! Ittков, расположенных па определенном расстоянии один от другого. Поскольку преобразователи не имеют непосредственного контакта исследуемой средой, регистрируются только головные волны, хотя на их образование на границе буровой раствор — стенка скважины 10 идет лишь незначительная часть общей энергии излучаемого импульса. B некоторых приборах преобразователи контактируют со стенкой скважины, но в этом случае оставляется небольшое пространство ме?кду чувствительной поверхностью преобразователей и стенкой скважины для уменьшения акустических шумов от трения при движении прибора вдоль сква?кипы. При использовании аппаратуры, в которой активные элементы преобразователей
IIOCTOSIHHO I OHT3I THPI 1OT CO СТЕНКОЙ СКВЯ;КИПЫ, очень велики помехи во время работы в виде
Ш? МОВ OT ТРСПИЯ 11 THBilbIX ЭЛСМЕНТОВ, Я Тс1К?КС быстро изнашиваются Яктивныс элементы преобразователей.
Предлагаемая аппаратура для точечно-непрерывного кяротя?ка скВЯ?кин1>! создает непосредственный то le шо-прерывпый контакт преобразователей с исследуемой средой, исключается влияние шумов и повышается точность 30 измсрснпя. Осооснность прНоор3 заключается в применении кинематичсскогO устройства, содержащего электромагниты, систему рычагов и пружин. Устройство сзязано с преобразователями и осуществляет прижим и возврат их в исходпос положение Во время непрерывного движения прибора вдоль скважины. АппаратуР3 Расс IHTÇH3 Н3 31А cTII IccI HÉ Ii3Ротаж прямым волнам типа Р, S It другим в скважинах, заполченны. водой, высокоминерализованпым раствором, в сухих скважинах и низкоскopocTHblx разрезах.
Н3 фиг. 1 схематически изображена предлагаемая аппаратур!1; на фиг. 2 — схема его кинем атического устройства. Аппаратура для точечно-непрерывного акустического каротяжа скважин состоит из наземного устройства 1 и скважинного глубинного прибора, сосд1шенных стандартным каослсм 2. 1-Iазсмнос устройство содержит блок 3 питания, подшощсс переменное и постоянное напряжение. усилитель-коммутатор 4 и блок 5 рсгистрации. Скважинный
IIðèáoð состоит из электронной cxåìû 6, за. ключснной в герметичном корпусе, и акустической части зонд",, включающей узел излучателей и узел пр:!смников, размсщен11ых в rcpxi c 11 Ii! I I 3cccT3х 7 H 8, c0(lIIHcнilblx IIc?1 1
СОО011 ?I CСТКП iI Я К. CTli ICCIiH: И30,1ЯТОР01! 9.
Акустические прсооря: оватсли пьсзоэлсктричссl .Ого или ЯГН11тострикционного типа сняожя220905 ются акустическими концентраторами 10 и 11, через которые упругая энергия передается стенкам скважины. Зонд имеет также акустический изолятор 12 и прижимается к стенке скважины при помощи peccopb! 18, прик!репленной нижним концом к втулке 14, отжимаемой пружиной 15. Для точечно-прерывистого прижима преобразователя к стенке скважины глубинный прибор имеет кинематичсское устройство, содержащее электромагнит 1б и рычаги IT и 18, компенсирующие пружины 19 и возвратные пружины 20. С помощью пр жины
21 вся система преобразователей возвращается в исходное положение. Движение якоря электромагнита 16 посредством рычагов 17, 18 передается через компенсирующую пружину 19 каждому преобразователю, заставляет их выдвигаться из кассеты и прижиматься к стенке скважины. При обесточивании электромагнита
1б преобразователь возвращается в первоначальное положение возв!ратной пружиной 20.
Система излучателей и система приемников имеют свое кинем атическое устройство. Все акустические преобразователи выдвигаются одновременно, так как оомотки электромагчигов запитываются последовательно. При достаточно сильном прижиме акустическая часть зонда — излучатели и приемники, разделенные жестким изолятором, останавливается относительно стенки скважины, а остальная часть зонда вместе с кабелем передвигается вдоль стенки. Преобразователи останавливаются и
Время, достятОчное для Выполнения Всех як,— стических измерений в данной точке, т. с. в течение 3 — 5 посылок упругих импульсов излуH3TeJ1HiVIH. CXCA13 COCTBBa1H0TCII Так, il I Oбьl HIIфо!рмация о структуре горных пород, слагающих разрез скважины, поступала через равные Отрезки пути, пройдеllныс сквс!жинны:(! прибором. Для этого контактное устройство связано с блок-балансом спуско-подъемного механизма, которое вырабатывает импульсы через строго определенное число оборотов блок-баланса. С момента получения этих импульсов коммутатор наземной аппаратуры питает обмотки электромагнитов B глубинном и!риборе в течение определенного времени, за которое упоры и преобразователи с помощью электромагнитов должны выдвинуться до непосредственного контакта со стенкой скважины и провести измерения в течение 3 — 5 посылок упругих импульсов излучателями. Упругие импульсы, зарегистрированные приемником, усиливаются и передаются в наземную часть аппаратуры. Генератор импульcов для питания излучателей, расположен в глубинном приборе и включается на Время 0,5 — О,б сек после контактирования преобразователя через концентраторы со стенкой скважины. Кяк только прекратится питание элект!ромагнитов, их якорь 17 возвратится в исходное состояние, и с помощью возвратных пружин преобразователи втянутся в глубиннь|й прибор. Через 1,5—
2 сек цикл повторится. Таким образом, B каждом цикле наземная аппаратура принимает несколько импульсов информации с выхода приемного элемента B глубинном приборе, характеризующей скоростные и поглощающ11е свойства породы. Эг!! импульсы интегрируются емкостью.
Уровень напрян(ения ня интеграторе кажДЫЙ P 13 СООТВЕТСТВ i ЕТ Си. !Е IIPHHIITOH ИНфоРмации и будет храниться на ней до следующего цикла измерений.
30 Предмет изобретения
Лппяратуря для точечно-непрерывного a.()СТИЧЕСКОГО КЯРОТЯЖЯ СКВЯЖИН, СОДЕР)КЯЩЯЯ наземную установку и глубинный прибор с системой анус!ч!чсских преобразователей, Отличаюи(аясл тем чго, с целью повышения точности измерения упруг!1х параметров по прямым волнам, исключения влияния шумов и возможности работы в сухих и cHëüío загазироваHных скважинах, в глубинный прибор введено
40 кинем атическос устро!!ство, включающее электромагниты, систему,рычагов и пружин, осуществляющее точечно-прерывный контакт акустических преобразователей с исследуемой средой и во врат их В исходное положение во
4> время непрерывного движения глубинного прибсра вдоль скважины.
220905
21
15
Фуг.2
Составитель Э. А. Терехова
Техред P. М. Новикова Корректор Л. В. Юшина
Редактор П. Шлаин
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ аа820!3 Тираж;>30 Подписное
ЦНИИПИ К< митет пс делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва. Центр, пр. Серова, д. 4