Технические характеристики
Основные параметры и размеры
Диапазон преобразования интервального времени распространения упругих волн в разность временных задержек электрических импульсов от 120 до 600 мкс/м. Диапазон регистрации интервального времени распространения упругих волн в разность временных задержек электрических импульсов от 100 до 2000 мкс/м.
Диапазон преобразования коэффициента затухания упругих волн в отношение амплитуд электрических импульсов от 3 до 25 дБ/м. Диапазон регистрации коэффициента затухания упругих волн в отношение амплитуд электрических импульсов от минус 70 до плюс 70 дБ/м.
Диапазон измерений интервального времени распространения упругих волн от 120 до 600 мкс/м.
Диапазон измерений коэффициента затухания упругих волн от 3 до 30 дБ/м.
Акустический зонд содержит один излучатель и два приемника, размещенные в соответствии со структурной формулой И 1,0 П1 0,5 П2.
Питание СП МАК-2 осуществляется от блока управления МАК-2.
Мощность потребляемая СП МАК-2 не более 15 В А.
Габаритные размеры СП МАК-2, не более:
- длина 4000 мм;
- диаметр (без центраторов)............ 73 мм (100 мм).
Масса, не более....................................... 95 кг.
Характеристики
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений интервального времени распространения упругих волн ±3 %.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения коэффициента затухания упругих волн ±1,5 дБ/м в диапазоне от 3,0 до 15 дБ/м и не более ±3 дБ/м в диапазоне от 15 до 30 дБ/м.
Уровень электронных шумов и волны-помехи по звукоизолятору на сигнальном выходе блока управления МАК-2 во временном интервале от 200 до 700 мкс для ближнего приемника и от 250 до 1000 мкс для дальнего приемника должен быть меньше амплитуды второго полупериода акустического сигнала (в свободной стальной трубе с внутренним диаметром не более 130 мм) не менее чем на 50 дБ.
СП МАК-2 содержит акустический зонд с излучателем, работающим на частоте не более 22 кГц.
Средняя наработка на отказ СП МАК-2 не менее 100 ч.
Время установления рабочего режима СП МАК-2 не менее 15 мин.
Время непрерывной работы СП МАК-2 не менее 8 ч.
Полный средний срок службы СП МАК-2 не менее 6 лет.
Устройство и работа
СП МАК-2 осуществляет свои функции при подключении е блоку управления МАК-2 и наземной компьютеризованной каротажной станции (персональный компьютер, которой должен иметь порт USB для работы с регистратором «ВУЛКАН V3»). Работа СП МАК-2 с каротажным регистратором «ВУЛКАН V3» осуществляется согласно ТУ4315-001- 12729858-2006.
Если в каротажной станции используется другой регистратор, то работы с ним необходимо выполнять согласно его руководству по эксплуатации.
СП МАК-2 предназначен для периодического возбуждения в скважине импульсов упругих колебаний, приема упругих волн, распространяющихся вдоль оси скважины, преобразования упругих волн в электрические сигналы, усиления этих сигналов и передачи через каротажный кабель и блок управления МАК-2 на компьютеризованную каротажную станцию, где происходит аналого-цифровое преобразование и регистрация полученной информации на жесткий диск бортового компьютера.
Общий вид и структурная схема СП МАК-2 приведены на рисунках 5 и 6 соответственно.
Временные диаграммы работы (рисунок 7) соответствуют диаграммам контролируемым в точках приведенным на рисунке 4.
СП МАК-2 содержит следующие основные узлы:
- головку прибора-2;
- блок электронный генераторный БЭГ - 3;
- зонд акустический - 6;
- блок электронный приемный БЭП - 8;
- центраторы - 5;
- пружина - 9.
На рисунке 5 (общий вид СП МАК-2) приведена таблица точек записи параметров упругой волны,
где Т1 - время регистрации второго вступления упругой волны для П1 (ближнего приемника);
dlK - декремент затухания второго вступления для П1;
Т2 - время регистрации второго вступления упругой волны для П2 (дальнего приемника);
d2K - декремент затухания второго вступления для П2;
АТ - интервальное время регистрации упругой волны;
ак - коэффициент затухания упругой волны.
Головка служит для осуществления электрического соединения электронных блоков скважинного прибора с каротажным кабелем КГПпЗ-60-130П ТУ16.К09-108-99.
Блок электронный генераторный БЭГ служит для формирования импульсов возбуждения акустического излучателя и формирования напряжения для БЭП.
Конструктивно БЭГ размещен на шасси, с одной стороны которого
установлен «скользящий» штыревой разъем, предназначенный для электрической связи с разъемом блока верхнего центратора. С другой стороны шасси установлена розетка, предназначенная для подсоединения к вилке блока излучателя.
БЭГ содержит трансформаторы Tl, Т2, ТЗ, блок функциональный БФ, блок силового напряжения БСН-60, блок выпрямителей БВ, блокинг- генератор БГ, накопительные конденсаторы Cl, С2 и генератор импульсов возбуждения ГИВ.
|
|
|
Трансформатор Т1 предназначен для передачи переменного напряжения питания в скважинный прибор и передачи синхроимпульсов и информационных сигналов в наземный блок управления. Трансформатор Т2 и ТЗ вырабатывают переменное напряжение, необходимое для питания блока силового напряжения 60 В, блока выпрямителей и блока стабилизаторов напряжений 6,0 В и минус 6,0 В.
БФ предназначен для формирования синхронной работы схемы СП МАК-2.
БСН-60 предназначен для формирования нестабилизированного напряжения 60 В, необходимого для питания БГ и оконечного каскада схемы формирования синхроимпульсов в блоке синхронизации и управления БСУ.
БВ предназначен для формирования нестабилизированных напряжений постоянного тока плюс 55 В и минус 55 В, необходимых для питания блока стабилизатора напряжения БСН-40.
БГ предназначен для выработки высокого напряжения, необходимого для заряда накопительных конденсаторов Cl, С2.
ГИВ предназначен для возбуждения излучателя скважинного прибора мощными импульсами тока.
Зонд акустический служит для формирования с помощью излучателя И акустических импульсов и приема приемниками П1 и П2 акустических волн, распространяющихся в околоскважинном пространстве и преобразования этих волн в электрические сигналы.
Блок электронный приемный БЭП служит для усиления сигналов и передачи их по кабелю в наземный регистратор. БЭП осуществляет синхронизацию работы излучателем БЭГ, регулировку усиления канала передачи сигналов с приемников, формирования синхроимпульсов для наземного регистратора.
БЭП содержит блок стабилизаторов напряжения БСН-40, блок стабилизаторов напряжения БСН-7,5 и блок синхронизации и управления БСУ (рисунок 6).
БСН-40 предназначен для формирования стабилизированных напряже-1 ний постоянного тока плюс 40 В и минус 40 В, необходимых для питания оконечных каскадов блока усилителя БУС.
БСН-7,5 предназначен для формирования стабилизированных напряжений постоянного тока плюс 6,0 В и минус 6,0 В, необходимых для питания блока синхронизации и управления БСУ и блока усилителя БУС.
БСУ предназначен для формирования следующих импульсов синхронизации и управления:
1) импульсов запуска генератора импульсов возбуждения (ИЗТ);
2) суммы импульсов синхронизации первого, второго канала измерений и реперного синхроимпульса (СИ);
3) импульсов, управляющих работой БГ (УИ);
4) импульсов и сигналов постоянного тока, управляющих работой блока усилителя (АО, Al, А2).
БУС предназначен для поочередного усиления сигналов ближнего и дальнего приемников скважинного прибора до уровня, достаточного для передачи в наземный блок управления.
Питание предварительных каскадов БУС осуществляется стабилизированным напряжением плюс 6,0 В и минус 6,0 В, а оконечных каскадов - стабилизированными напряжениями плюс 40 В и минус 40 В.
Конструкция СП МАК-2
Общий вид конструкции СП МАК-2 приведен на рисунке 5.
При упаковке в транспортную тару СП МАК-2 разбирается в местах В и Г и соединяется в два блока с помощью заглушек. Один блок содержит оба электронных блока с охранными кожухами, головкой, наконечником, заглушкой и колпаком, соединенных с помощью дополнительной заглушки. Рессоры центраторов укладываются в ЗИП. Второй блок представляет собой зонд акустический, на концах которого установлены защитные заглушки из комплекта ЗИП.
Акустический зонд СП МАК-2 содержит акустический излучатель и два акустических приемника, размещенные по оси прибора с соответствующими звукоизоляторами. Звукоизоляторы между излучателем и приемниками состоят из наружного несущего изолятора - из стальной трубы с поперечными пазами, расположенными в шахматном порядке, и внутреннего узла - состоящего из втулок малого диаметра, вставляемых одна в другую и обрезанных снаружи, образующих внутренний канал для соединительных проводов. Герметизация втулок осуществляется с помощью уплотнительных резиновых колец. Для улучшения акустической изоляции служат размещенные по торцам втулок паронитовые шайбы.
Блок акустического излучателя содержит два витых цилиндрических сердечника из пермендюра, на которые намотаны обмотки излучателя зонда.
Блок приемников содержит два цилиндрических кольца пьезокерамики, соединенные параллельно.
Активные элементы приемника и излучателя размещены в камерах, образованных с наружной стороны тонким кожухом из высокопрочной стали, с внутренней - резиновым чехлом с контактами. Камеры заполнены силиконовой жидкостью. Соединительные провода от излучателя и приемников выведены во внутренний канал и вместе с расположенным здесь жгутом подключаются к электронным блокам.
На концах зондов размещены мосты с гермовводами, предохраняющими электронные блоки от попадания скважинной жидкости в случае нарушения герметизации в акустическом зонде. Соединительные провода от гермовводов распаиваются на стандартные разъемы. Через эти разъемы производится электрическое подключение к блокам электроники. На верхнем конце зонда размещен разъем со штырями, а на нижнем - с гнездами.
Конструкция генераторного и приемного блоков аналогичны и различаются количеством печатных плат и разъемами, размещенными на концах блоков. Соединение блоков с акустическим зондом осуществляется разъемами, жестко закрепленными на концевых деталях блоков. Соединение генераторного блока с головкой осуществляется через подпружиненный разъем. В кожухе БЭП размещена упорная пружина.
Печатные платы с деталями размещены на профилях образующих жесткую конструкцию. Платы размещены элементами навстречу друг другу. На профилях закреплены два жгута соединительных проводов. Для обеспечения жесткой конструкции между печатными платами установлены перегородки.
На кожухах электронных блоков размещены рессорные центраторы. Коррекция раскрытия пружинных рессор обеспечивается разрезными металлическими кольцами разной ширины.
Использование по назначению
Эксплуатационные ограничения
Эксплуатация СП МАК-2 производится согласно настоящему руководству по эксплуатации, других эксплуатационных ограничений нет.
Подготовка изделия к использованию
Произвести калибровку СП МАК-2, сравнивая измерительные параметры (ДТ и а) с образцовыми значениями средств измерений, согласно инструкции по калибровке И2.
При приемке и вводе СП МАК-2 в эксплуатацию выполните проверку комплектности изделия, расконсервацию, внешний осмотр, проверку на функционирование и входной контроль метрологических характеристик.
В случае некомплектности изделия или несоответствия его характеристик паспортным данным составьте рекламационный акт и отправьте на завод-изготовитель СП МАК-2.
Подготовку СП МАК-2 к работе на скважине производить в следующей последовательности.
Положить СП МАК-2 на две деревянные подставки на мостках скважины.
Для исследования скважин номинальным диаметром до
220 мм рекомендуется использовать СП МАК-2 диаметром 73 мм, а для исследования скважин диаметром свыше 220 мм - СП МАК-2 диаметром 100 мм.
Снять защитный колпак с кабельной головки СП МАК-2.
Убедиться внешним осмотром в отсутствии механических повреждений СП МАК-2, уплотнительных колец и надежности соединений всех блоков прибора в местах их стыковки. При необходимости смазать уплотнительные кольца и надежно завернуть резьбовые соединения.
Убедиться путем сжатия центраторов в их работоспособности и проверить их максимальную раскрытость. С помощью разрезных колец установить раскрытость обоих центраторов одинаковой, на (20 - 40) мм больше номинального диаметра скважины.
Подсоединить кабельный наконечник к головке СП МАК-2.
Собрать схему включения СП МАК-2 в соответствии с рисунком 8.
Включить питание компьютера и регистратора «ВУЛКАН V3» и СП МАК-2.
Загрузить программу регистрации «Registration 3.0».
Работу с программой проводить в соответствии с «Руководством оператора по программе регистрации данных» и методическими указаниями «Регистрация геофизической информации при проведении скважинных исследований и «Registration BNGF 1.0».
Включить питание блока управления МАК-2.
При нормально функционирующем СП МАК-2 излучатель должен издавать характерные звуки (потрескивание).
Проверить работоспособность приемных трактов СП МАК-2 путем постукивания легким предметом (отверткой, пинцетом) по корпусу акустических приемников. В этот момент на экране монитора компьютера должны наблюдаться сигналы упругих колебаний.
Выключить питание СП МАК-2.
Опустить СП МАК-2 в устье скважины до кабельной головки и установить нулевые показания счетчика глубин каротажной станции.
Включить питание СП МАК-2.