SU855586A1 - Устройство дл электромагнитного каротажа скважин - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

изобретение относитс  к скважинным геофизическим исследовани м и может быть использовано при каротаже скважин , оборудованных обсадной колонной из немагнитного и неэлектропроводного материала, а также в открытом стволе скважин. Известно устройство дл  электромагнитного каротажа скважин, которое содержит автогенератор с частотозадающим колебательным контуром в цепи положительной обратной св зи, высоко частотный трансформатор в нагрузочно цепи автогенератора, канал св зи и наземную приемную часть с избиратель ным частотомером. Индуктивный датчик включен в качестве элемента колебательного контура автогенератора. В процессе измерений изменени  магнитных свойств пород, охватываемых полем индуктивного датчика, привод т к изменению индуктивности датчика и соответственно к изменени м частоты автогенератора. Этот сигнал регистри руетс  с помощью частотомера Недостатками этого устройства  вл ютс  значительные погрешности,св занные с вли нием скважины (изменени зазора между датчиком и стенками скважин) и вли нием изменений электропроводности бурового раствора на точнрсть измерений. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  электромагнитного каротажа скважин, работа которого основана на возбуждении в сквгикине электромагнитного пол  и измерении параметров вторичного пол  в приемных катушках, наход щихс  на некотором рассто нии от возбудител  пол , содержащее автогенератор возбуждени  с генераторной катушкой, две разнесенные в пространстве приемные катушки, в середине между которыми расположена дополнительна  генераторна  катушка, усилители , подключенные к выходам приемных кагушек, избирательный измернтель разности фаз, подключенный входами к вахо ем усилителей, генератор с кварцевой стабилизацией частоты , циклическое переключающее устройство с управлением от импульсного генератора , включенное между автогенератором возбуждени , генератором с кварцевой стабилизацией частоты и основной и дополнительной генераторными катушками соответственно, и отсчетно-регистрирующий блок, подключенный к измерителю разности фаз череЗ канал св зи. В процессе измереНИИ при подключении генераторной катушки между приемными осуществл етс  отсчет начального уровн  сигнала при дф О, Использование относительных измерений (л Ч) и фиксации начального уровн  сигнала с помсацью измерительных катушек, наход щихс  в скважине, позвол ют снизить вли ние скважины и повысить точность измерений 2.

Однако на измерений вли ет также изменение элек тропроводности буровой жидкости, так как при интерпретации данных каротажа может возникнуть необходимость введени  поправки на вли ние электропроводности жидкости. Кроме того, точность измерени  снижаетс  из-за использовани  отдельного автогенератора дл  . определени  начального уровн  сигнала vpjj , так как возникновение различий в параметрах режимов двух автогенераторов приводит к погрешност м при измерении Ь.

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем исключени  вли ни  электропроводности буровой жидкости .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  электромагнитного каротажа сквс1жин, содержащее генератор возбуждени , две генераторные катушки, две разнесенные в пространстве приемные катушки, в середине между которыми расположена одна из генераторных катушек, усилители,подключенные к выходам приемных катушек измеритель разности фаз, подключенный входами к выходам усилителей,циклическое переключающее устройство, включенное между генератором возбуждени  и генераторными катушками, канал св зи и отсчетно-регистрирующий блок, введены гцлплитудный детектор, два последовательно соединенных управл емых резистора и преобразователь сопротивление-частота, причем к выходу генератора возбуждени  подключен вход амплитудного детектора, выход которого соединен с управл ющим электродом первого управл емого резистора, управл ющий электрод второго управл емого резистора соединен с выходом измерител - разности фаз, его вход соединен с общей шиной устройства, вход преобразовател  сопротивление - частота соединен с выходом первого управл емого резистора , а выход соединен с входом отсчетно-регистрирующего блока черезканал св зи.

На чертеже дана схема устройства. Схема устройства состоит из зонда содержащего две генераторных катушки 1 и 2 с разомкнутыми ферромагнитными сердечниками, две приемных катушки 3 и 4, конденсаторы 5-8,включенные параллельно генераторным приемным катушкам,циклическое переключающее устройство 9,генератор 10 возбуждени , усилители 11 и 12,измеритель

13разности фаз , амплитудный детектор

14,последовательно соединенные управл емые резисторы 15 и 16 , преобразователь 17 сопротивление-частота, канал 18 св зи и наземной части, содержащей отсчетно-регистрирующий блок 19.

Приемные катушки 3 и 4 расположены на некотором рассто нии от генера|ТОрной катушки 1, генераторна  катуш1ка 2 расположена строго посредине между приемными катушками 3 и 4.Генераторные катушки 1 и 2 совместно с конденсаторами 5 и 7 образуют идентичные по конструкции и параметрам колебательные контуры, подключаемые к автогенератору в качестве частотозадагадего контура с помощью циклического переключающего устройства 9. Приемные катушки 3 и 4 совместно с конденсаторами 6 и 8 также образуют идентичные по конструкции и параметрам колебательные контуры, подключаемые ко входам усилителей 11 и 12,выходы которых соединены со входами измерител  13 разности фаз. К выходу генератора 10 возбуждени  подключен вход амплитудного детектора 14, выход которого соединен с управл ющим электродом первого управл емого резистора 15, выход измерител  13 разности фаз соединен с управл квдим электродом второго управл емого резистора 16. Управл елие резисторы 15 и 16 подключены между общей шиной скважинного снар да и входом преобразовател  сопротивление - частота 17, выход которого соединен с каналом 18 св зи, который подключен к наземной части, содержащей отсчетно-регистрирующий блок 19. Питание всех элементов устройства осуществл етс  с помощью наход щегос  в наземной части блока питани , энерги  которог передаетс  по каротажному кабелю.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Claims (2)

1. Переменный ток, протекакаций в генераторной катушке 1 генератора 10вЪзбуждени  возбуждает в окружающих скважину горных породах и в скважинной жидкости токи,которые привод т к возникновению в приемных катушках 3 и 4 переменных ЭДС, в которых содержитс  как полезный сигнал, характеризующий магнитные свойства горных пород, так и сигнал помехи, обусловленный вли нием электропроводности жидкости.Сигналы приемных катушек подаютс  на усилители 11 и 12 и на входы измерител  13 разности фаз. Измерени  разности фаз позвол ют в значительной степени исключить вли ние скважины на точность измерений магнитных или электрических свойств пород. В то же врем  изменени  электропроводности скважинной жидкости и, в меньшей мере , горных пород, привод т к измене ни м внесенногс в генераторную катушку 1 комплексного сопротивлени ,а также к изменени м фазовых сдвигов в приемных катушках, что приводит к погрешност м измерений. Дл  компенса ции погрешности, обусловленной вли нием электропроводности скважинной жидкости, с помощью амплитудного детектора 14 измер етс  напр жение на генераторной катушке 1 генератора 10 :возбу5вдени  и этот сигнал использует с  дл  коррекции сигнала, вьщел емого на выходе измерител  13 разности фаз. Сигналы амплитудного детектора 14 и измерител  13 разности фаз пода ютс  на управл ющие электроды управл емлх резисторов 15 и 16. Эти резис торы включены в качестве датчика пре образовател  сопротивление - частота 17, частотный сигнал .которого подает с  через канал 18 св зи на йход отсчетно-регистрирующего блока 19. Дл  получени  дополнительной информации о начальном значении разнос ти фаз с помощью циклического переключающего устройства 9 к генератору 10 возбуждени  подключаетс  генера- . торна  катушка 2, идентична  генераторной катушке 1 и расположенна  строго посредине между приемными катушками 3 и 4. В этом положении пере ключател  разность фаз на выходе измерител  13 равна нулю и мало зависит от изменений магнитных и электри ческих свойств пространства, пересекаемого . Устройство позвол ет автоматически устран ть вли ние изменений элект ропроводности скважинной жидкости в процессе каротажа, благодар  чему достигаетс  более высока  точность определени  магнитных свойств горных пород, а кроме того, частота передаваемого по каротажному кабелю сигнала не зависит от рабочей частоты измерительного генератора, котора  может выбиратьс , исход  из свойств каротируемых горных пород. Формула изобретени  Устройство дл  электромагнитного каротажа сквгокин, содержащее генератор возбуждени , две генераторные катушки , две разнесенные в пространстве приемные катушки, в середине между которымк расположена одна из генераторных катушек,усилители,подключенные к выходам приемных катушек,измеритель разности фаз,подкгаоченный входами к выходам усилителей, циклическое переключающее устройство, включенное ме щу генератором воэвуждени  и генераторными катушками, кангш св зи и отсчетно-регистрирующнй блок,о т личающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений путем исключени  -вли ни  электропроводности буровой жидкости, в него введены амплитудный детектор, два последовательно соединенных управл емых резистора и преобразователь сопротивление - частота, причем к вы- ходу генератора возбуждени  подключен вход амплитудного детектора,выход которого соединен с управл ющим электродом первого управл емого резистора , управл ющий электрод второго управл емого резистора соединен с выходом измерител  разности фаз, а его вход соединен с общей шиной устройства, вход преобразовател  сопротивление - частота соединен с выходом первого управл емого резистора, а выход соединен с входом отсчетно .регистрирующего блока через кангш св зи. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 2018080, кл. 324-5, опублик. 1939.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 382990, кл. G 01 V 3/18, 1971 (прототип ) .

   Ч

   It

   I

   IS