RU1804634C - Способ нелинейного акустического каротажа - Google Patents
Способ нелинейного акустического каротажаInfo
- Publication number
- RU1804634C RU1804634C SU914925436A SU4925436A RU1804634C RU 1804634 C RU1804634 C RU 1804634C SU 914925436 A SU914925436 A SU 914925436A SU 4925436 A SU4925436 A SU 4925436A RU 1804634 C RU1804634 C RU 1804634C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wave
- frequency
- medium
- sound waves
- fresnel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Использование: в скважинных геофизических исследовани х. Сущность изобретени : способ позвол ет измер ть скорость объемных звуковых волн в среде. Это достигаетс синтезированием в среде объемной нелинейной антенны, представл ющей собой область взаимодействи амплитудно- модулированной волны накачки (расход щейс цилиндрической волны со сход щимс волновым фронтом) с исследуемой средой, При этом формирование начальной апертуры акустической волны в виде зон Френел обеспечивает однозначную св зь между параметрами F, hn и А c/f, где F - фокусное рассто ние волнового фронта; hn - координаты границ зон Френел ; А- длина волны в среде, При заданных частоте f высокочастотного заполнени и размерах зон Френел фокусное рассто ние F целиком определ етс значением скорости с объемных звуковых волн. Это позвол ет измерением времени задержки между передним фронтом излучаемого импульса и первым вступлением низкочастотной волны, вл ющейс результатом нелинейного преобразовани волны накачки в фокальной области сход щегос фронта, определить скорость с объемных звуковых волн по формуле с hi 2f/Ta -где 2ni -.размер первой зоны Френел ; а- коэффициент геометрической расходимости. 1 ил. ел С
Description
Изобретение относитс к скважинным геофизическим исследовани м и может быть использовано дл определени свойств пород в околоскважинном пространстве .
Цель изобретени - расширение области применени способа,
В предлагаемом способе за счет воздействи на нелинейную среду расход щейс цилиндрической волной со сход щимс волновым фронтом синтезирована объемна нелинейна антенна, представл юща собой область взаимодействи волны накачки с исследуемой средой. Эффективность излучени реализованной антенны неравномерна и максимальна в фокальной области сход щегос волнового фронта.
Сходимость волнового фронта обеспечиваетс формированием начальной апертуры акустической волны в виде зон Френел , при этом задаетс Ьв зь между параметрами F, hn, А, где F - фокусное рассто ние волнового фронта; hn - координаты границ зон Френел ; А - длина волны в среде на частоте высокочастотного заполнени f. Размер первой зоны определ етс формулой
hi FaA (1) где а - коэффициент, учитывающий возможность распространени от центра и от
00
о
Јь Os
со
со
кра зоны Френел волн с разными геометрическими расходимост ми.
При рассмотрении плоской зонной структуры и случаев, к ней свод щихс , например случа с цилиндрической симметрией при г0 Я, где г0 - начальный радиус апертуры, при заданных частоте f высокочастотного заполнени и размерах зон Френел фокусное рассто ние F целиком определ етс значением скорости с объемных звуковых волн. В то же врем фокусное рассто ние F и скорость с определ ют значение временной задержки Т между моментом времени, соответствующим переднему фронту излучаемого импульса, и моментам первого вступлени низкочастотной волны:
Т -.(2)
Совместное решение уравнений (1) и (2) позвол ет однозначно определить скорость с объемных звуковых волн.
При приеме низкочастотной волны так же, как и в прототипе, используют временное разделение между излучением волны накачки и приемом низкочастотной волны. Это позвол ет избежать приема паразитного низкочастотного сигнала, образованного на нелинейности излучающих элементов, и однозначно прин ть низкочастотную волну, образованную при нелинейном преобразовании исходного сигнала в фокальной области системы.
На чертеже приведен вариант структурной схемы устройства, с помощью которого может быть реализован предложенный способ нелинейного каротажа.
Устройство содержит блок 1 генератора , выход которого через фильтр 2 высокой частоты соединен с размещенной в скважине приемоизлучающей антенной 3.
В конкретной реализации антенна 3 выполнена в виде зонной линзы Френел и содержит подключенные к общей шине питани элементы 4. заполн ющие апертуру. В четных и нечетных зонах элементы 4 подключены к шине питани противофазно. Каждый элемент 4 представл ет собой электроакустический цилиндрический преобразователь , возбуждаемый на нулевой радиальной моде. Приемоизлучающа антенна 3 соединенна через фильтр 5 низкой частоты, блок 6 ключа с блоком 7 усилени и блоком 8 регистрации. Второй вход блока 6 подключен к управл ющему выходу блока 1.
Предложенный способ нелинейного акустического каротажа реализуетс следующим образом.
Возбуждают в скважине цилиндрически расход щуюс , прот женной апертуры, со
0
5
0
5
0
сход щимс волновым фронтом акустическую волну накачки с узким спектром в виде импульса или последовательности импульсов с низкочастотным, модулированным по амплитуде заполнением. Дл этого формируют с помощью блока генератора 1 электрический сигнал в виде импульса или последовательности импульсов с высокочастотным , модулированным по амплитуде за- полнениемс параметрами, удовлетвор ющими соотношени м
,. (3) где т- длительность импульса;
с - расчетна скорость звука в среде;
F - расчетное фокусное рассто ние.
Сигналом, сформированным блоком генератора 1, через фильтр 2, который подавл ет возможную низкочастотную составл ющую, возбуждают элементы 4 приемоизлучающей антенны 3, В блок 8 сигнал не поступает, так как его частота лежит в области непропускани фильтра 5.
Фазовый фронт - акустической волны вдоль скважины сформирован по принципу зонной линзы Френел , т.е. представл ет собой набор чередующихс зон с противоположными фазами. Закон образовани зон может иметь вид
hn V(F+JU )
(4)
5
0
5
0
где hn - координаты границ зон;
п 0,1,2...
Противофазное подключение элементов 4 достигаетс тем, что в четных зонах элементы 4 присоедин ютс к общей шине питани параллельно, а в нечетных - встречно-параллельно . Вследствие этого максимальный фазовый сдвиг между колебани ми, возбуждающими отдельными элементами 4, в фокальной области меньше л, а компенсаци пол отсутствует, что обеспечивает высокую интенсивность акустического пол в фокальной области.
Принимают в области излучающей апертуры с помощью приемоизлучающей антенны 3 низкочастотную волну, вл ющуюс результатом нелинейного преобразовани в фокальной области излученного импульса. Прием осуществл ют в заданном временном интервале At:
2F/c At 2 F/ c+ r.(5)
Дл этого сигнал с элементов 4 приемо- 5 передающей антенны 3 через фильтр 5 передают на блок 6 ключа. Блок 6, управл емый синхроимпульсом от блока 1 генератора, формирует временное окно At, во врем которого полезный низкочастотный сигнал через усилитель 7 поступает на блок 8 регистрации. Затем измер ют с помощью блока 8 временную задержку Т между передним фронтом излучаемого импульса и первым вступлением низкочастотной волны (врем нахождени переднего фронта на излучающей апертуре - to 0). Скорость с объемных звуковых волн в среде определ ют по формуле
с V .
Т
где f - частота высокочастотного заполнени ;
2hi - размер первой зоны Френел .
Claims (1)
- Формула изобретени Способ нелинейного акустического каротажа , включающий возбуждение в скважине цилиндрически расход щейс акустической волны прот женной апертуры со сход щимс волновым фронтом и узким спектром в виде импульса с высокочастотным модулированным по амплитуде запол05нением, прием в области излучающей апертуры в заданном временном интервале низкочастотной волны из фокальной области сход щегос волнового фронта, и определение характеристики среды по одному из ее параметров, отличающийс тем, что, с целью расширени области применени способа, начальную апертуру расход щейс акустической волны формируют в виде зон Френел , измер ют временную задержку Т между передним фронтом излучаемого импульса и первым вступлением низкочастотной волны, а о среде суд т по скорости с объемных звуковых волн, определ емой исход из соотношени :.2Тгде f - частота высокочастотного заполнени излучаемого импульса;2hi - размер первой зоны Френел ; а - коэффициент геометрической расходимости .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914925436A RU1804634C (ru) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | Способ нелинейного акустического каротажа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914925436A RU1804634C (ru) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | Способ нелинейного акустического каротажа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1804634C true RU1804634C (ru) | 1993-03-23 |
Family
ID=21568597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914925436A RU1804634C (ru) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | Способ нелинейного акустического каротажа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1804634C (ru) |
-
1991
- 1991-04-04 RU SU914925436A patent/RU1804634C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1520461, кл. G 01 V 1/40, 1989. Авторское свидетельство СССР № 1608608, кл. G 01 V 1/40, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4312238A (en) | Electro-acoustic flowmeter | |
US2899546A (en) | hollmann | |
US4058002A (en) | Dispersive electromagnetic surface acoustic wave transducer | |
RU1804634C (ru) | Способ нелинейного акустического каротажа | |
US3302746A (en) | Self-excited seismic systems | |
US2659878A (en) | Ranging system | |
RU2097785C1 (ru) | Фазовый параметрический гидролокатор | |
Johnson et al. | Continuous wave phase detection for probing nonlinear elastic wave interactions in rocks | |
SU996964A1 (ru) | Способ вибросейсмической разведки | |
JPS61271485A (ja) | 多周波超音波パルスの連続送波方法 | |
SU368566A1 (ru) | Всесоюзная ( | |
SU1516952A1 (ru) | Визуализатор ультразвукового пол в плоскопараллельных издели х | |
SU757974A1 (ru) | Автоматический измеритель коэффициента отражения акустических сигналов от пьезопреобразователя 1 | |
SU744407A1 (ru) | Преобразователь дл акустического каротажа | |
SU1114945A1 (ru) | Устройство дл определени прочности бетона | |
SU894634A1 (ru) | Способ вибропросвечивани земли | |
JPS5924276A (ja) | フエイズドアレイ振動子駆動方式 | |
SU125935A1 (ru) | Способ и устройство дл уменьшени мертвой зоны ультразвукового эхо дефектоскопа | |
SU731294A1 (ru) | Ультразвуковой расходомер | |
SU757975A1 (ru) | Ультразвуковое измерительное устройство | |
SU1095066A1 (ru) | Устройство дл возбуждени пьезопреобразовател импульсного дефектоскопа | |
SU1612270A1 (ru) | Способ определени параметров нелинейности земной коры | |
SU868666A1 (ru) | Способ сейсмической разведки | |
SU440782A1 (ru) | Генератор звуковых импульсов | |
SU1130793A1 (ru) | Устройство дл измерени сдвига фаз акустических волн на границе пьезопреобразователь-среда |