МНОГОЗОНДОВАЯ ЦИФРОВАЯ АППАРАТУРА ВОЛНОВОГО АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА (ВАК-32)

Скважинный прибор ВАК-32 (многозондовая цифровая аппаратура волновогоакустического каротажа) предназначен для проведения акустических исследований в нефтяных и газовых скважинах, имеющих в интервале исследований диаметры от 140 до 300 мм для открытого ствола и от 130 до 300 мм для обсаженного ствола при верхних значениях температуры окружающей среды 120°С и гидростатического давления 80 Мпа, в водной промывочной жидкости, при скорости каротажа до 160 м/ч.

Особенностью аппаратуры ВАК-32 является реализация в ней возможности регистрации различных типов упругих волн (продольных, поперечных, Стоунли). Регистрация акустического сигнала осуществляется с использованием 32 независимых приёмных элементов. Процесс реализации монопольного и кросс-дипольного режима реализуется комбинированием системы групп приёмников и групп излучателей. Встроенный модуль ГК позволяет привязывать регистрируемую информацию к геологическому разрезу скважины. Определяющей частью прибора ВАК-32 является цифровая система управления, в задачи которой входят: генерация сигналов излучения, параллельный сбор и обработка информации с нескольких аналого-цифровых преобразователей (АЦП), осуществляющих оцифровку сигналов с 32 пьезодатчиков, сбор данных пространственной ориентации и гамма-излучения, запись полученных данных на внутренний носитель информации (SD карту) в скважинном приборе, передача данных в наземную станцию для контроля работы скважинного прибора.

Аппаратура должна эксплуатироваться в комплексе с геофизической станцией, укомплектованной каротажным регистратором “Гектор”, трёхжильным бронированным геофизическим кабелем типа КГ3-67-180 по ТУ 16.К64.0-88длиной до 5000м.

Аппаратура ВАК-32 обеспечивает регистрацию акустического поля возбужденного монопольным излучателем по формуле И2.5П₁0.1П₂0.1П₃0.1П₄0.1П₅0.1П₆0.1П₇0.1П₈ в 32 точках по 8 в 4-х секторах расположенных по оси скважины.

Принцип работы аппаратуры.

Работа аппаратуры основана на возбуждении импульсов упругих колебаний и последующем их приеме и регистрации после прохождения исследуемой среды.

Измерительные зонды состоят из электроакустических пьезокерамических преобразователей (излучателей) и групп электроакустических пьезокерамических преобразователей (приемников) комбинирование которых позволяет реализовывать монопольный идипольный режим работы прибора. Расстояние между излучателем и первым приемником (зондовое расстояние, длинна зонда) составляет 2.5 м, расстояние между соседними приемниками (измерительная база, база зонда) составляет 0.1 м.

Излучатели с приходом сигнала о прохождении прибором кванта глубины возбуждают импульсы упругих колебаний, которые распространяются в исследуемой среде, принимаются приемниками и преобразуются в электрический сигнал.

Электрический сигнал в скважинном приборе преобразуется в цифровой код и передается по каналу связи в наземный модуль, устанавливаемый в регистратор «Гектор», и далее в бортовой компьютер, как контрольная информация об интервале исследования. Данные сохраняются во внутреннюю память прибора, после окончания процесса записи требуется извлечение SDкарт из слота в нижней части блока электроники приёмников. В аппаратуре предусмотрена автоматическая, раздельная по секторам, регулировка усиленияизмерительных каналов, исключающая настройку прибора в процессе исследований.

Модуль ГК выполнен по классической схеме гамма-детектор – сцинтиллятор - ФЭУ - цифровой счетчик импульсов. В качестве сцинтиллятора используется кристалл йодистого натрия СДН17, а в качестве ФЭУ – ФЭУ-158. Для питания ФЭУ применен миниатюрный высоковольтный модуль MHV12-2.0K1000N, создающий регулируемое напряжение до -2кВ (с максимальным током 1мА) из постоянного напряжения +12 В.

Аппаратура позволяет возбуждать импульсы упругих колебаний синусоидальной формы, частоты, длительности, определяемых установленным программным обеспечением и задаваемых бортовым компьютером.

Регистрация акустического сигнала происходит одновременно по всем 32 каналам измерительного зонда.

Обработка полученной информации до информативных параметров (динамических, кинематических) производится специальными программами после завершения каротажа.