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.
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.
Диапазон измерения DТ целевых волн, мкс/м | 120-1500 |
Пределы допускаемых основных относительных погрешностей измерения DТ, % | ± 3 |
Время регистрации акустического сигнала, мкс | 2048-16384 |
Задержка регистрации акустического поля(регулируемая с поверхности), мкс. | 2048 |
Шаг квантования по времени, мкс 1.8.Шаг квантования по глубине, м | 4,8,16,32 0,02 |
Разрядность АЦП | 14 |
Диапазон регулировки КУ усилителей акустических сигналов (автоматическая), раз | 1..16 |
Динамический диапазон регистрации волнового сигнала, дБ | 108 |
Частота излучения, кГц | 1-20 |
Шаг квантования по глубине, см | 10 |
Скорость передачи, кбит/сек. | 223 |
Максимальная скорость каротажа при шаге квантования 0,02 м не более, м/час | 160 |
Максимальное гидростатическое давление, Мпа | 80 |
Диапазон рабочих температур, град | 0 ‑ 120 |
Напряжение питания, В | +200 ± 10% |
Потребляемая мощность не более, Вт | 30 |
Продолжительность непрерывной работы не более, час | 8 |
Габаритные размеры скважинного прибора с центраторами |
|
диаметр, мм | 105 |
длина, мм | 7900 |
Масса скважинного прибора не более, кг | 150 |
Вероятность безотказной работы за 8 часов не менее | 0,98 |
Срок службы аппаратуры не менее, лет | 5 |
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.