234295

ОПИСДНИЕИЗОБРЕТЕНИЯЬ АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввтскиз Социалистичесиив Ревлублиийоеитет ос лелем ааоорвтвний и открытий ври Совете Министров СССРАвторыизобретенияЗаявитель С. Г, Комаров, Н, Н, Сохранов и В. Б, Минухинзный научно-исследовательский институт геофизическихметодов разведки Вс КВАЖИННЫЙ ПРИБОР АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖ Данное предложение относится к области геофизическото исследования буровых скважин, в частности, к устройствам акустического каротажа,Известны устройства акустического каротажа, содержащие импульсные ультразвуковые излучатели и приемниии, в которых регистрируется весь сигнал, воспринимаемый,приемниками (полная волновая картина). Использование всей информации, содержащейся в полной волновой картине, значительно расширяет возможности и эффективность акустического ка ротажа.К аппаратуре с регистрацией полной волновой картины относится, например, лаборатория ЛАК.Однако известной аппаратуре для регистрации на поверхности полной волновой картины присущ весьма существенный недостаток, заключающийся в несоответствии, параметров акустического сигнала параметрам линии связи - каротажного кабеля.Сигналы акустического каротажа представляют собой импульсы ультразвуковых колебаний, разделенные большими промежутками времени. В то же время каротажный кабель может пропустить без значительного затухания лишь сигналы относительно низких частот - до частоты порядка первых килогерц. При дальнейшем повышении частоты сигнала затухание в кабеле и особенно фазово-частот.ные искажения очень быстро возрастают. Поэтому непосредственная передача по каротажному кабелю полного акустического сипнала 5 связана с неизбежными искажениями и потерей информации. Учесть искажения, вносимые кабелем, практически невозможно из-за изменения,параметров линии связи в процессе смотки-намотки кабеля на каротажную лебед.10 ку при измерениях.С целью повышения качества получаемойинформации предлагается ввести в состав скважинного прибора акустического каротажа устройство магнитной записи-воспроизведсния 15 с вращающейся головкой записи, задачей которого является преобразование объема акустического сигнала и согласование его характеристик с характеристиками канала связи: сжатие спектра сигнала и перевод его в об ласть низких частот, пропускаемых каротажным кабелем без заметных, искажений. Для этого необходимо синхронизировать работу скважинных излучателей от устройства магнитной записи-воспроизведения. 25 На риг. 1 изооражен общин вид прибора; на фиг. 2 - принципиальная схема одного из возможных вариантов его выполнения; на фиг. 3 - схематические графики сигналов, поЗО ступающих от приемников акустического сиг55 б 0 б 5- О Т нала и передаваемых по кабелю на поверхность.Скважинный прибор 1 акустического каротажа, спускаемый в буровую скважину на каротажном кабеле 2, имеет импульсный излучатель 3 упругих колебаний 1 для простоты рассматриваем слсучай двухэлементного зонда) и приемник 4 упругих колебаний, Кабель 2 огибает установленный у устья скважины блок-баланс 5 и наматывается на барабан 6 каротажной лебедки, С коллектора 7 лебедки приходящие из скважины аигналы поступают к регистратору 8 волновой каргины. Последний (может,представлять собой устройство для просмсжуточной магнитной запиен полного акустического сигнала в аналоговой или, после кодирования, цифровой форме, высокочастотный шлейфдвый осциллограф или фотокамеру для съемки волновых картин с экрана электроннолучевой трубки.Преобразователь акустического сигнала содер)кит замкнутое кольцо (яаг 11 итного носителя 9, механизм протяжки носителя, состоящиЙ из двигателя О, натяи(ного 11, прижимного 12 и ведущего 13 роликов и других общеизвестных элементов, неподвижные магнитные головки воспроизведения 14 и стирания 15, Блок записи ультразвукового сигнала вкл 1 очает в себя барабан 16 вращающейся головки 17, приводной электродвигатель 18, токолодводящее устройство, состоящее из коллекторных колец 19 и щеток 20, и электронную схему 21 (ус 11 литель записи с генератором подмаюничивания). Блок синхронизации в данном варианте состоит из источника света 22, фотоэлемента 23, оптического обтюратора (диска с отверстием, насаженного на один вал с барабаном 16 вращающейся головк 11 17) 24 и электронной схемы синхронизации 25. В состав преобразователя входят также генерагдр стирания 26 и усилитель воспроизведения 27.Работает устройство следующим образом.Кольцо магнитного носителя 9 протягивается механизмом прдтяжки с постоянной скоростью мимо барабана 16 вращающейся головки записи 17 и неподвижных головок воспроизведения 14 и стирания 15, Барабан 16 вращается с постоянной скоростью электродвигателем 18. Смонтированная на барабане 16 головка записи 17, в которую через токоподводящсе устройство 19, 20 от приемника 4 и электронную с:(ему 21 подается ток записываемого сигнала и высокочастотного подматничиванияпериодически входит в контакт с носителем 9. Меяду диаметром 0 барабана 16 и длинойучастка носителя, находящегося в контакте с барабаном, выполняется соотношение: где т - время, отведенное на запись полезного сигнала (волновой картины);Т - период оборота барабана 16. 10 5 20 25 30 35 40 45 50 Между скорость 1 о движения магнитного но- СИТЕЛЯрос И ОКРУ 1 КНОЙ СКОРОСтЫО ВРаЩЕНИ 5 головки 17 , выполняется соотношение: Тогда при условии надлежащей синхронизации работы излучателя на магнитном носителе плотно одна за другой записываются волндвыс картины, а проме 1 кутки между ними ;1 литсльностью Т - т, в течение которых головка записи 17 не находится в ко;1 такте с носителем 9, исключаются, Записанные таким образом сигнала считываются затем неподви 5 кндй головкой воспроизведения 14, усиливаются усилителем 27 и передаются по каротажндму кабелю 2 на,поверхность. При этом, так как относительная скорость головки-носителя понижается по сравнению с записью в 10 раз, во столько яс раз сигналы растягиваются во времени, а их спектр скимается и перемещается ь область низких частот.Низкочастотный сигнал передается по каротаяндму кабелю практически без искажений.ОЯ 11 сан 11 ый выше процесс преобразования и передачи сигналов поясняется фиг. 3,Головка стирания 15 питающаяся От генератора стирания 26 током ультразвуковой частоты, непрерывно подготавливает носитель 9 к записи сигналов,Необходимым условием преобразования аК, Т 11 с 1 ЕСКОГО СИГНаЛа ЯВЛЯЕТСЯ СИНХРОННаЯ ;1 абдта излучателя скважинного прибора ч преобразователя. Синхронизация работы преобразователя сигнала и скважинного излучапривддит к сложномтехническому решс 1 Н 1 о. Значительно проще синхронизировать работу излучателя скважиннотд прибора и чрсдбразователя, Эта синхронизация может быть осуществлена различными способами.Б варианте, показанном на фиг. 2, синхронизация осуществляется фотооптическим путем, Фотоэлемент 23 в мо(мент входа вращающейся головки 17 в контакт с носителем через обтюратор 24 освещается от источника света 22 н через электронную схему 25 посылает импульсы на включение ультразвукового излучателя 3. Предмет изобретения Скваяинный прибор акустического каротажа, опускаемый в скважину на каротажном кабеле, содержащий импульсные ультразвуковые излучатели и,приемники, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемой информации, в него введен преобразователь спектра сигнала, выполненный в виде устройства магнитной записи-воспроизведения ( вращающейся магнитной головкой, управляющей работой излучателя, осуществляющий преобразование Объема сигнала и согласование его характеристик с характеристиками канала связи,234291) /юлудэсм Возбумдениаиллусгюгслю Обул ос о дозбуа Вениа илюучоюммЮСоставитель Э. А, ТереховаРсдькзор Б, Б. федотов Техред А. А. Камышникова Корректор С. М, Сиил Заказ 67212 Тираж 465 Подписное Ц 11 ИИГ 1 И Комптсга по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д. 4Типография, пр, Сапунова, 2