SU296884A1 - DEVICE FOR ACOUSTIC WELLSING OF WELLS - Google Patents
DEVICE FOR ACOUSTIC WELLSING OF WELLSInfo
- Publication number
- SU296884A1 SU296884A1 SU1357254A SU1357254A SU296884A1 SU 296884 A1 SU296884 A1 SU 296884A1 SU 1357254 A SU1357254 A SU 1357254A SU 1357254 A SU1357254 A SU 1357254A SU 296884 A1 SU296884 A1 SU 296884A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulses
- starting
- acoustic
- downhole tool
- time
- Prior art date
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Description
Изобретение относитс к промыслово-геофизическим исследовани м скважин акустическими методами.The invention relates to well logging by acoustic methods.
Известно устройство дл акустического каротажа скважин, содержащее скважинный прибор и наземную часть с блоками синхронизации и формировани разнопол рных пусковых импульсов и блоки дл записи параметров упругих волн.A device for acoustic well logging is known, which contains a downhole tool and a surface part with blocks of synchronization and forming different polarity starting pulses and blocks for recording parameters of elastic waves.
При разработке аппаратуры дл акустического каротажа, особенно с повышенной термостойкостью , возникает задача создани уверенной синхронизации работы скважинного прибора и наземной аппаратуры. В насто щее врем наиболее щироко используютс два варианта синхронизации аппаратуры: синхронизаци «снизу и синхронизаци «сверху. В первом варианте задающий генератор, определ ющий частоту упругих импульсов, располагаетс в скважинном приборе. Импульсами этого генератора запускаютс схемы возбуждени излучателей - при использовании зонда И1И2П или схемы коммутации приемников и возбуждени излучателей при использовании зонда и njlg. Наземна аппаратура синхронизируетс зондирующими импульсами, формирующимис в цепи возбуждени ультразвуковых излучателей. Эти импульсы соответствуют во времени моментам посылки упругих волн в окружающие скважину породы.When developing equipment for acoustic logging, especially with high heat resistance, the problem arises of creating confident synchronization of the operation of the downhole tool and surface equipment. Currently, two types of hardware synchronization are most widely used: sync "bottom and sync" on top. In the first embodiment, the master oscillator, which determines the frequency of the elastic pulses, is located in the downhole tool. The pulses of this generator trigger the emitter excitation circuits — when using the I1I2P probe or the switching circuit of the receivers and exciting the emitters when using the probe and njlg. The ground equipment is synchronized by probe pulses that are formed in the excitation circuit of the ultrasonic emitters. These pulses correspond in time to the moments of sending elastic waves to the rock surrounding the well.
Импульсы передаютс из скважинного прибора на поверхность по каналу, как правило, не зависимому от канала передачи сигналов, регистрируемых приемником, и выдел ютс специальными схемами. При таком варианте в схемах, работающих в диапазоне температур О-250°С, невозможно обеспечить требуемую стабильность частоты задающего генератора . При втором способе синхронизации задающий генератор устанавливают в наземном блоке и используют дл синхронизации как наземной, так и скважинной аппаратуры. Невысокие температуры, при которых работают наземные блоки, позвол ют в случае необходимости простыми средствами синхронизировать задающий генератор частотой питающей сети. При этом варианте началом отсчета временных интервалов служит момент посыл ки синхроимпульсов в скважинный прибор, аThe pulses are transmitted from the downhole tool to the surface through a channel, as a rule, independent of the transmission channel of signals recorded by the receiver, and allocated by special circuits. With this option, in circuits operating in the temperature range O-250 ° C, it is impossible to provide the required frequency stability of the master oscillator. In the second synchronization method, the master oscillator is installed in the surface unit and is used to synchronize both the surface and well equipment. The low temperatures at which the ground blocks operate allow, if necessary, by simple means to synchronize the master oscillator with the frequency of the mains supply. In this variant, the starting point of the time intervals is the moment of sending sync pulses to the downhole tool, and
не момент возбуждени упругих импульсов Это приводит к по влению различных неучитываемых задержек в каналах измерени времен ti и /2 из-за плавани порогового срабатывани спусковых устройств обоих каналовnot the moment of excitation of elastic pulses. This leads to the appearance of various unrecognizable delays in the measurement channels ti and / 2 due to the flooding of the threshold response of the triggers of both channels
и к ощибке измерени временного интервала Д/ (врем пробега на базе между одноименными элементами акустического зонда).and to the measurement error of the time interval D / (the running time on the base between the elements of the acoustic probe of the same name).
нении температуры окружающей среды в широких пределах. Достигаетс она тем, что скважинный прибор снабжен блоком управлени коммутирующими элементами, обеспечивающим поканальное разделение пусковых импульсов и задержку момента возбуладени 1 злучателей относительно пусковых импульсов , и схемой формировани и передачи в наземную часть импульсов, соответствующих моментам возбуждени излучателей. Блок управлени содержит схему разделени пускогых импульсов и ключевые элементы, управл ющие работой коммутирующих элементов.ambient temperature over a wide range. It is achieved by the fact that the downhole tool is equipped with a switching unit control unit, providing per-channel separation of starting pulses and a delay in the moment of excitation of 1 emitters relative to starting pulses, and a circuit for forming and transmitting pulses to the surface part corresponding to the moments of excitation of emitters. The control unit contains a circuit for separating start-up pulses and key elements controlling the operation of the switching elements.
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов на выходе отдельных блоков схемы.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - signal plots at the output of individual circuit blocks.
Устройство состоит из скважинного прибора/и наземной аппаратуры //, соединенных каротажным кабелем ///.The device consists of a downhole tool / and surface equipment //, connected by a logging cable ///.
Скважкнный прибор содержит излучатели / и 2, приемник 3 акустических импульсов, усилитель 4 этих импульсов, выходной трансформатор 5, схему 6 разделени пусковых импульсов , передаваемых в скважинный прибор, ключевые элементы 7 и 8, управл ющие работой коммутирующих приборов 9 и 10, накопительный элемент 11.The downhole device contains emitters / and 2, receiver 3 acoustic pulses, amplifier 4 of these pulses, output transformer 5, separation circuit 6 of starting pulses transmitted to the downhole tool, key elements 7 and 8, controlling the operation of switching devices 9 and 10, a cumulative element eleven.
Наземна регистрирующа аппаратура содерлсит входной фильтр 12, генератор 13 синхронизирующих и тактовых импульсов, генератор М пусковых импульсов, схему 15 выделени зондирующих импульсов, блоки 16-18 записи соответственно временных, амплитудных и других параметров, регистратор 19, вл ющийс составной частью каротажной станции , и блок питани 20. Генератор 13 вырабатывает две серии импульсов (фиг. 2, а и б), используемых дл синхронизации вспомогательных блоков наземной аппаратуры и генератора 14 пусковых импульсов, который формирует поочередно разнопол рные импульсы достаточной мощности дл передачи их через каротажный кабель в скважинный прибор. В скважинном приборе эти импульсы отфильтровываютс от напр жени питающей сети LC-фильтром, состо щим из конденсатора Ci и первичной обмотки (обмотка А) трансформатора Тр. Форма импульсов на первичной обмотке аналогична приведенной на фиг. 2, г. Выбросы противоположной пол рности достигают 50-80% от амплитуды основных импульсов (заштрихованы на фиг. 2, г). С двух независимых вторичных обмоток трансформатора (обмотки Б и В} пусковые импульсы в противофазе (фиг. 2,д и е) поступают на детекторные проходные лампы Л1 и Л2. Пусковой импульс первого канала (защтрихован на фиг. 2, б) открывает лампу ./Zi и зар жает емкость Са таким образом, что обкладка конденсатора , подключенна к управл ющим сеткам ламп JIz и Лз, зар жаетс отрицательным потенциалом (фиг. 2, дас), величина которого должна быть достаточной дл запирани обеих ламп. Через вторую детекторную лампу пусковой импульс первого канала пройти неThe ground-based recording equipment contains an input filter 12, a clock and clock generator 13, a trigger pulse generator M, a probe pulse extraction circuit 15, recording blocks 16-18, respectively, of time, amplitude and other parameters, the recorder 19, which is a part of the logging station, and power supply unit 20. The generator 13 generates two series of pulses (Fig. 2, a and b) used to synchronize the auxiliary units of ground equipment and the generator 14 of starting pulses, which generates Independent user Hetero-polar pulses of sufficient power for transmission over the logging cable to the downhole tool. In the downhole tool, these pulses are filtered from the mains voltage by an LC filter consisting of a capacitor Ci and a primary winding (winding A) of a transformer Tr. The pulse shape on the primary winding is similar to that shown in FIG. 2, d. Emissions of the opposite polarity reach 50-80% of the amplitude of the main pulses (shaded in Fig. 2, d). Two independent secondary windings of the transformer (windings B and C} start-up pulses in antiphase (Fig. 2, e and e) are fed to detector passing lamps L1 and L2. The starting impulse of the first channel (detected in Fig. 2, b) opens the lamp. / Zi and charges the Ca capacitance in such a way that the capacitor plate, connected to the control grids of the JIz and Lz lamps, is charged with a negative potential (Fig. 2, das), the value of which must be sufficient for locking both lamps. Starting impulse of the first channel not pass
может, так как к лампе Л2 он прикладываетс с противоположной пол рности (фиг. 2, е). К моменту же по влени паразитного выброса положительной пол рности лампа Лг закрываетс отрицательным потенциалом конденсатора Cz. Через некоторое врем , определ емое посто нной разр да Rt и Cz, меньшее периода следовани пусковых импульсов, конденсатор Cz разр жаетс до нулевого потенциала (фиг. 2,ж), возвраща схему селекции импульсов в первоначальное состо ние. Пусковой импульс второго канала (заштрихован на фиг. 2, е) проходит через детекторную лампу Л и зар жает емкость Сз (фиг. 3, и), подключенную к лампам .//i и Л/. Через лампу Л этот импульс по причинам, аналогичным вышеописанным , пройти не может. Следовательно , при поступлении разнопол рных пусковых импульсов обеспечиваетс через разделение по каналам: положительный пусковой импульс зар жает емкость Cz, а отрицательный емкость Сз.may, since it is applied to lamp A2 from the opposite polarity (Fig. 2, e). At the time of the appearance of a parasitic emission of positive polarity, the lamp Lg is closed by the negative potential of the capacitor Cz. After some time, determined by the constant discharge of Rt and Cz, which is shorter than the period of the starting pulses, the capacitor Cz is discharged to zero potential (Fig. 2, g), returning the pulse selection circuit to its original state. The starting impulse of the second channel (shaded in Fig. 2, e) passes through the detector lamp L and charges the capacitance Cz (Fig. 3, i) connected to the lamps. //I and L /. This impulse cannot pass through lamp L for reasons similar to those described above. Consequently, upon receipt of opposite-pole starting pulses, it is provided through channel separation: the positive starting pulse charges the capacitance Cz, and the negative capacitance Cz.
Управл ющие электроды коммутирующих приборов через резисторы R, Re и з, 4 подключаютс к источникам положительного+ г и отрицательного - EI напр жени . В исходном состо нии (при отсутствии пусковых импульсов ) ключевые лампы Лз и Л открыты, а коммутирующие приборы 9 и 10 заперты поThe control electrodes of the switching devices are connected via resistors R, Re and H, 4 to the sources of positive + g and negative - EI voltages. In the initial state (in the absence of starting pulses), the Lz and L key lamps are open, and the switching devices 9 and 10 are locked by
управл ющим электродам, так как и R6 Ri+Rijj, где Rijj и внутренние сопротивлени ключевых ламп по посто нному току. Пусковым импульсом первогоcontrol electrodes, as well as R6 Ri + Rijj, where Rijj and internal resistances of the key lamps with respect to direct current. Starting impulse first
канала, как описано выше, зар жаетс емкость Cz и закрываетс ключева лампа Лз. Это приводит к повышению потенциала на ее аноде и управл ющем электроде коммутирующего прибора Лб (аркатрон).as described above, the capacitance Cz is charged and the key lamp Lz is closed. This leads to an increase in the potential at its anode and the control electrode of the switching device Lb (arkatron).
Через некоторое врем , небходимое дл переброса дуги с вспомогательного анода на основной , аркатрон поджигаетс и разр жает накопительную емкость Св на обмотку первого излучател /. Пусковой импульс второгоAfter some time, which is necessary for transferring the arc from the auxiliary anode to the main one, the arkatron is ignited and discharges the storage capacitance Cv to the winding of the first radiator /. Starting impulse second
канала зар жает емкость Сз и закрывает ключевую лампу Л/,, что приводит к срабатыванию второго коммутирующего элемента Л. При этом накопительна емкость Св разр жаетс на обмотку второго излучател 2.the channel charges the capacitance C3 and closes the key lamp L / ,,, which triggers the second switching element L. At the same time, the storage capacitor St discharges to the winding of the second radiator 2.
В момент прохождени тока разр да накопительной емкости Сб на резисторе Rj, включенном последовательно с ней, формируетс зондирующий импульс, который через усилитель 4 и кабель передаетс на поверхность и послеAt the moment of passage of the discharge current of the accumulative capacitance S to the resistor Rj, connected in series with it, a probe pulse is generated, which is transmitted through the amplifier 4 and the cable to the surface and after
дополнительного усилени используетс дл запуска измерительного мультивибратора (фиг. 2, м) блока 16 записи временных интервалов . В исходное состо ние мультивибратор возвращаетс первыми вступлени ми сигналов , регистрируемых приемником 3 (фиг. 2, л), от ближнего / и дальнего 2 излучателей. Дл этого сигналы усиливаютс в скважинном приборе до амплитуд 30-50 в. В результате измерительный мультивибратор вырабатыторые затем поступают на схемы преобразовани дл получени напр жени , пропорционального разности этих времен. Напр жени , пропорциональные амплитудным или другим параметрам упругих волн, регистрируемых при акустическом каротаже, вырабатываютс в блоках 17 и 18, которые могут быть построены по принципу аппаратуры СПАК-2 или любой другой. Чтобы при передаче на поверхность зонди- 10 рующие импульсы (фиг. 2, /с) пе интерферировали с гораздо ббльщими по амплитуде пусковыми импульсами (фиг. 2, г), необходимо задержать их относительно момента поступлепи пусковых импульсов. Дл задерлски 15 можно использовать специальные генераторы задержки, выполненные на базе широко известных схем. Однако это усложн ет схему прибора. Поэтому в данном устройстве дл получени задержки используетс следующее 20 вление. Если па управл ющий электрод аркатрона подать положительный импульс такой амплитуды, чтобы суммарное напр жение на ием стало равным 10-50 в, то аркатрон подожжетс не сразу. Величина задержки 25 определ етс временем, необходимым дл переброски дуги между вспомогательным анодом ВА и катодом К. аркатрона на основной анод ОА. Дл увеличени этого времени и подбора равных задержек по обоим каналам 30 в аноды ключевых ламп включены интегрирующие емкости Ci и Сб. Предмет изобретени 1. Устройство дл акустического каротажа скважин, содержащее скважинный прибор с трех- или четырехэлементным акустическим зондом, наземную часть, содержащую блок синхронизации и формировани разнопол рных пусковых импульсов, блоки дл записи параметров упругих воли, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени параметров, надежности и устойчивости работы скважинного прибора при изменении температуры окружаюн1:ей среды, скважинный прибор снабжен блоком управлени коммутирующими элементами, обеспечивающим поканальное разделение пусковых импульсов и задержку момента возбуждени излучателей отпосительпо пусковых импульсов, и схемой формировани и передачи в наземные блоки импульсов, соответствующих моментам возбуждени излучателей. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что, с целью обеспечени уверенного разделени каналов, блок управлени содерлчит схему разделени пусковых импульсов и ключевые элементы, управл ющие работой коммутирующих элементов.additional gain is used to start the measuring multivibrator (Fig. 2, m) of the block 16 for recording time intervals. The multivibrator returns to the initial state with the first inputs of the signals recorded by the receiver 3 (Fig. 2, L) from the near / far 2 emitters. For this, the signals are amplified in the downhole tool to amplitudes of 30-50 volts. As a result, the measurement multivibrator is then outputted to the conversion circuits to obtain a voltage proportional to the difference of these times. Voltages proportional to the amplitude or other parameters of elastic waves recorded during acoustic logging are generated in blocks 17 and 18, which can be constructed on the principle of SPAK-2 or any other equipment. In order for transmitting pulses to the surface (Fig. 2, / s) to interfere with starting pulses of much greater amplitude (Fig. 2, d), it is necessary to delay them with respect to the moment of starting impulses. For delay 15, you can use special delay generators made on the basis of widely known schemes. However, this complicates the design of the instrument. Therefore, the following 20 phenomena are used in this device to obtain a delay. If the arkatron control electrode pa gives a positive pulse of such an amplitude that the total voltage on it becomes 10-50 V, then the arkatron will not be set on fire immediately. The magnitude of the delay 25 is determined by the time required to transfer the arc between the auxiliary anode VA and the cathode K. arkatron to the main anode OA. To increase this time and select equal delays on both channels 30, the integrating capacitances Ci and Sat are included in the anodes of the key lamps. The subject matter of the invention is an acoustic well logging device comprising a downhole tool with a three- or four-element acoustic probe, a ground part comprising a block for synchronizing and forming different polarity starting pulses, blocks for recording elastic will parameters, characterized in that, in order to improve accuracy measurement of parameters, reliability and stability of the downhole tool when the ambient temperature1: the environment changes; the downhole tool is equipped with a switching element control unit, ensuring ivayuschim channelized triggering pulses and the time delay of the excitation emitters otpositelpo triggering pulses, and circuitry generating and transmitting pulses to surface blocks corresponding to the time of excitation emitters. 2. A device according to claim 1, characterized in that, in order to ensure reliable channel separation, the control unit contains a circuit for separating the starting pulses and key elements controlling the operation of the switching elements.
IJHIjh
.jУ.jY
-4/- Л/-/ w4- / -4-lA- -V-4 / - L / - / w4- / -4-lA- -V
tft,tc t.t,t,ti,tft, tc t.t, t, ti,
-Л/V -A/W-L / V -A / W
rL ПrL P
Фиг Fig
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU296884A1 true SU296884A1 (en) |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3701940A (en) | System for determining electric geophysical prospecting work using synchronized clocks and direct coupled comparison means | |
| US4284906A (en) | Constant amplitude variable frequency synchronized linear ramp generator | |
| US3176158A (en) | Signal generator | |
| SU296884A1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC WELLSING OF WELLS | |
| US2349225A (en) | Well logging instrument | |
| US2026421A (en) | Frequency responsive apparatus | |
| US2459798A (en) | Signal translator blocking circuit | |
| US4027280A (en) | Transducer drive circuit for remote control transmitter | |
| US2454810A (en) | Radio transmitting and receiving system | |
| JP2015201779A (en) | Receiver | |
| US2118156A (en) | Impulse operated system employing glow discharge tubes | |
| US2457176A (en) | Wave generating system | |
| SU379899A1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC WELLSING OF WELLS | |
| US2967234A (en) | Method of and apparatus for cyclic transmission of data | |
| US2369082A (en) | Apparatus for seismic surveying | |
| US2577512A (en) | Communication system | |
| US2537163A (en) | Signal receiving system | |
| WO1989004033A1 (en) | System for transmitting and receiving remote-control signals | |
| JPS6053986B2 (en) | Vertical sync separator for television receivers | |
| US2900619A (en) | System for recording time | |
| SU385028A1 (en) | ||
| SU1651258A1 (en) | Apparatus for downhole audio logging | |
| US2555172A (en) | Modulator circuits | |
| US2574470A (en) | Frequency determination | |
| US3139594A (en) | Start stop oscillator |