Акустический зонд

, 115895 4(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Научно-производственное объеди" жение "Рудгеофизика" и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт геофизических методов исследования, испытаний и контроля нефтегазоразведочнык скважин(56) 1, Авторское свидетельство СССР В 130123, кл. О 01 м 1/40, 1959.2, Авторское свидетельство СССР У 407255, кл. С О1/40, 197.3. Авторское свидетельство СССР В 681401, кл. 6 01 Ч 1/40, 1976,4. Авторское свидетельство СССР679903, кл, О О Ч 1/40, 1977 ,прототип 1.(54). (5) АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД, содержащий корпус, электроакустические преобразователи в контейнерах и механизм изменения базы зонда, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений и упрощения конструкции, механизм изменения базы зонда выполнен в виде резьбы на наружной поверхности контейнеров и ответной резьбы в корпусезонда, радиальных отверстий, расположенных эквиангулярно в контейнерах, и поперечного паза в корпусе,расположенного напротив радиальныхотверстий, при этом количество радиальных отверстий равно отношениюшага резьбы к удвоенной величинезаданной точности установки размераизмерительной базы, а угловой размерпаза равен углу между соседнимирадиальными отверстиями.115891Изобретение предназначено дляиспользования в акустическом каротаже, а также при других геофизических исследованиях,Известны конструкции акустическихзондов, позволяющие изменять размеризмерительной базы зонда.Известен зонд, в котором частьоднотипных преобразователей закреплена на реечном основании при помощи 10ползунов Г 1 3.Перемещение ползунов осуществляется вручную,Известен зонд, в котором один издвух разноименных преобразователейустановлен на подвижном эластичномремне, связанным с дистанционноуправляемым; механизмом перемещенияремня 2 1.Известен зонд, состоящий из секций,в каждой из которых установленконтейнер ( корпус 1 с преобразователем, а соединение секций выполненораздвижными трубчатыми элементами( 3 ).Недостаток всех перечисленныхакустических зондов с изменяемыми25размерами измерительной базы состоит в том, что в процессе измененияразмеров базы величина перемещенияпреобразователей может контролироваться лишь весьма приблизительно,в связи с чем точность установкинеобходимого размера измерительнойбазы существенно ограничена, чтоограничивает точность измеренийинтервального времени с помощью 35таких акустических зондов.Наиболее близким техническимрешением является акустический каротажный зонд, содержащий корпус,электроакустические преобразователи в контейнерах и механизм изменениябазы зонда. Механизм изменения базызонда представляет собой дистанционно-управляемый механизм перемещенияодного из преобразователей вдоль 45направляющей планки, при этом преобразователь связан с ним с помощьюжесткой винтовой пары, изготовленнойиз материала, скорость распростране"ния звука в котором не превышает 50скорости звука в буровом растворе,Для контроля перемещения преобразователя он содержит также омическийдатчик, установленный на отдельнойвинтовой паре 4 )55Недостаток зонда состоит в том,что установленный.на отдельной винтовой паре омический датчик не обеспе 58 2чивает необходимой точности установки размера измерительной базы. Кроме того, конструкция зонда усложнена наличием дистанционно управляемого механизма перемещения преобразователя, применение которого не оправдано при проведении измерений зондами с постоянными в процессе эксплуатации размерами измерительной базы.Погрешность размера измерительной базы не удается уменьшить при изготовлении деталей и сборке конструкции акустического каротажного зонда. В особенности эта погрешность сказывается при использовании зондов с малыми размерами измерительной базы порядка 0,25-0,2 м,( аппаратура ПАРУС, ЗОНА). Анализ наблюдав- шихся значений погрешностей показал, что хотя знак и значение погрешностей, .связанных с отклонением реальной величины измерительной базы от ее номинального значения, имеют случайный характер, погрешность для каждого конкретного зонда является системати" ческой и вследствие этого не может быть уменьшена путем осреднения результатов повторных наблюдений.Прямое измерение размера измерительной базы с необходимой точностью не всегда возможно, поскольку в большинстве случаев образующие измерительную базу электроакустические преобразователи - излучатели или приемники - помещены в контейнеры, закрыты крышками илн кожухами для защиты от воздействия внешней. среды и уменьшения уровня внешних шумов и, .в результате, их действительное местоположение в зонде не может быть установлено после сборки всей конструкции.Цель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения влияния погрешности, вызванной неточной установкой размера измерительной базы зойда, а также упрощение конструкции зонда.Поставленная цель достигается тем, что в акустическом зонде, содержащем корпус, электроакустические преобразо" . ватели в контейнерах и механизм изменения баэы зонда, механизм изменения базы зонда выполнен в виде резьбы на наружной поверхности контейнеров и ответной резьбы в корпусе зонда, радиальных отверстий, расположенных эквиангулярно в контейнерах, и поперечного паза в корпусе, расположенно3 158958 4го напротив радиальных отверстий, прямо пройорциональную ей величинупри этом количество радиальных отверс- н знак погрешностна 1 установки размератий равно отношению шага реэьбы к измерительной баэызонда,определяютудвоенной величине заданной точности число поворотов контейнера К, необустановки размера измерительной базы,ходимое для регулировки размераа угловой размер паза равен углу измерительной базы с целью компенсамежду соседними радиальными отверсти- цин выявленной погрешности ее устаями. д 8На фиг.1 изображен акустический .51 вкаротажныи зонд, внешний вид; на щ означает, что .за К принимаетсяфиг.2 - конструкция узла установки число, ближайшее к значенюо, полученприемника в зонде. ному при подстановке чисел, соответАкустический каротажный зонд содер- ствующих И, 5, зъ, производят необжит излучатель 1 и приемники 2 и.З, . ходимое исправление Фактическогоустановленные в корпусе 4 зонда. . размера измерительной базы, дляВ корпусе 4 имеются закрытые крышками чего с помощью вставляемого в ради"5 гнезда, на части внутренней поверх- альные отверстия вспомогательногоности которьи. выполнена резьба 6. , штыря К раз поворачивают контейнерГнезда для. установки приемников имеют на угол,. соответствующий угловомусквозные окна 7 для свободного под- .о размеру паза. Одновременно с этимхода упругих колебаний нз внешней контейнер с установленным в немсреды к контейнерам 8, в которых . электроакустическим преобразоватеустановлены приемные электроакусти- лем переместится по резьбе вдольческие преобразователи 9, например продольной .оси зонда на расстояние,пьеэокерамические. На соответствую-отличающееся от И на величину нещей части внешней поверхности контей- более чем Б/2 ъ,неров 8 имеется ответная резьба 10 Таким образом, будет достигнутаи радиальные отверстия 11. В конструк- необходимая регулировк размерации зонда, например в крышках 5, измерительной базы зонда,и вновьимеются поперечные пазы 2, располо-. установленный размер будет отличатьсяженные нж ные напротив радиальных -отверс". от номинального .также не более30тий, Крышка крепится к .корпусу зонда чем на величину (а 1 ) 4 5/2 ввинтами 13 и 14. Контейнер 8 с уста- Таким образом, заданная точностьновленным в нем преобразователем 9, установки размера измерительной.заполняется электроиэоляциоиной базы будет обеспечена. Величинажидкостью 5 и закрывается еэнноакрывается реэнно погрешности установки измерительнойвой пробкой 16 имею ей самор , имеющей самоуплотняю- базы .определяется выбором соответщиеся вводы 1.7 для пропуска вн т ьд . дп р пуска внутрь ствующего шага резьбы 5 . Так, приконтейнера проводов 18. заданной величине погрешности установЧисло радиальных отверстий т аврстирв . ки размера 0,125 мм можно выбрать шагно отношению шага резьбы 5 к удво", удво;.резьбы 2 мм, тогда число регулиро-енной величине заданной:точности Э 2установки размера нзмерительной ба- , вочных отвеРстнй в= в в в -2 -- 8,зь зонда в= р" , а угловой размер В этом случае прн размере иэмернтель 5ной базы О,2 м относительная погрешпаза равен углу между соседними 4. ность установки размера базы послерадиальными отверстиями. регулировки составит не болееАкустический зонд работает еле-О,Об 253,дующим образом. .Данная конструкция акустическогоДля осуществления регулировки ., зонда позволяет существенно повыситьразмера измерительной базы акустн- ф точность измерений.интервальногоческий зонд помещают в калибровочнцй. зреиени распространения упругих колеэвукопровод с известным эначевием . ,баний эа счет .уменьшения значенияинтервального времени 1. полу" щгревности, связанной с отклонениемченным с помощью эталонных средсти., размеров измерительной базы акустиЗначение интервального времени . И чеекого зонда от номинального эначенэмеряют с помощью акустичес- нця путем регулировки размера базыкого зонда, затем по разности эиаче- . заранее заданной точностью. Одиоинии 6 = (: - 1 определяют ременно достигается упрощение конст1158958 управления механизмом измененияразмеров базы и устройств дистанционного измерения этого размера,7 б г г.1(Оиг, 2Составитель Н.Журавлеваедактор А.Долинич Техред М,Кузьма Корректор ила 6 Тираж 748НИИПИ Государственногопо делам изобретений иМосква, Ж, Раушска Заказ 358 1303 наб., д,филиал П 1 П 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна рукции акустического зонда по сравне.нию с прототипом эа счет отказа отприменения устройств дистанционного Подписноемитета СССРткрытий