Технические науки/6.Электротехника и радиоэлектроника.

Шарипов М.М.

Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия

Система дистанционного тестирования приборов акустического каротажа

Актуальность данного исследования обуславливается тем, что в настоящее время до 30% всей информации при геофизических исследованиях скважин получают при помощи акустического каротажа. Основной объем исследований с целью контроля качества цементирования обсадных колонн выполняется акустическим методом. Высокая чувствительность параметров волнового поля к дефектам цементирования обусловливает широкое применение акустического каротажа для оценки качества цементирования обсаженных скважин. При этом приборы для проведения данных исследования имеют тенденцию к большему усложнению, а значит и обслуживание и проверка их работоспособности так же становится все более трудоемкой. Устройство для тестирования приборов акустического каротажа призвано ускорить и упростить процедуру проверки технического состояния приборов акустического каротажа.

Акустический каротаж основан на изучении времени (скорости) прохождения и коэффициента затухания импульса упругих колебаний на звуковых частотах при прохождении его через горную породу в околоскважинном пространстве.

Волны, создаваемые источниками, в воздухе практически не распространяются и тем более не улавливаются приемниками. И поэтому для тестирования аппаратуры акустического каротажа сейчас используют достаточно сложные методы, в которых необходимо погружение зонда прибора в скважину, заполненную буровым раствором или технической жидкостью. Это, конечно, является трудоемким процессом. При этом, так как прибор находится вне досягаемости, не всегда удается максимально оценить правильность его работы. В качестве достойной альтернативы в данной работе предложен способ, при котором необходимость в наличии скважины отпадает. Вся проверка работоспособности прибора проводится с помощью компактного устройства, дистанционно связанного с компьютером.

Универсальность этого устройства заключается в том, что оно способно тестировать двух, трех и четырех элементные зонды с любой компоновкой, расстоянием между излучателями и приемниками. При этом величина затухания колебаний и время их прохождения задается оператором и может регулироваться в зависимости от модели тестируемого прибора.

Суть нового метода тестирования приборов акустического каротажа состоит в использовании специального устройства для тестирования, имитирующего нахождение прибора в скважине. Излучаемый зондом акустический сигнал улавливается приемниками тестирующего устройства, обрабатывается и посылается ответный сигнал на приемники тестируемого прибора.

Современная методика и технические средства акустического каротажа предусматривают в процессе проведения исследования не измерение отдельных параметров волн, а цифровую регистрацию акустического сигнала и последующую компьютерную обработку - волновой акустический каротаж. Это значит, что обработка полученной информации как от самого прибора, так и от тестирующего устройства может обрабатываться и сравниваться на одном компьютере. В устройстве тестирования для дистанционной связи с ЭВМ используется модуль Wi-Fi, что избавляет от проводного соединения с персональным компьютером. При этом максимальное расстояние между прибором и компьютером может достигать 120 метров.

Волновая картина, получаемая от источника упругих волн, передается на компьютер и сравнивается с той картиной, которую выдает сам прибор по геофизическому кабелю. По оценке спектральных характеристик двух каналов, выделяется тот участок спектра, в котором наблюдается отклонение точки записи зондов, тем самым обнаруживается источник неполадок прибора или констатируется его полная работоспособность. Так же целесообразным является сохранение полученных спектральных характеристик каждого конкретного прибора и отслеживание изменений в данном графике с течением времени. Запись эталонных волновых картин в память системы и периодический анализ получаемых волновых картин зондов позволит вычислить вероятность возможной поломки.

Устройство измеряет время прохождения акустической волны между излучателем (приемником) зонда и датчиком, а так же затухание волны в акустическом тракте. При отклонениях этих параметров от нормы, установленной в нормативной документации к приборам, так же делается вывод о необходимости ремонта.

Исходя из полученных результатов, делается вывод о состоянии как самих излучающих элементов, так и прибора в целом. Основной проблемой при эксплуатации зондов является утечка внутренней жидкости, в которой находятся магнитострикционные излучатели, в следствие чего появляется погрешность в виде изменения времени прохождения импульсов и их затухание. Для выявления этих утечек необходимо при тестировании изменять положение самого зонда.

При малой стоимости и высокой портативности, данная система, созданная для применения нового метода тестирования, может значительно упростить и ускорить процесс проверки оборудования акустического каротажа.

Литература:

1. Бишард Е.Г., Киселева Е.А., Лебедев Г.П. Аналоговые электроизмерительные приборы.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1991.-425 с.

2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - 2-е изд., перераб. и доп.- Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отд-ние, 1988.-304 с.

3. Основы метрологии и электрические измерения. Под ред. Е. М. Душина. - 6-е перераб. и доп. – Л: Энергоатомиздат, 1987. – 479 с.