Устройство для индукционного каротажа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистическик республик . (11) 100494 3 (5l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 24.09.81(2l) 3339779/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки М—

С 01 V 3/18

Гесудврствекиый кеиктет (23) Приоритет—,Опубликовано 15 03.83 Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 1 5. 03 . 83 (53у УД К 550. 837 (088.8) ае аелете иэебретеиий и етирытий

М.В. Посикера, Э .С. Бахроми и С.Я. (72) Авторы изобретения

Производственное геологическое объ работам "Узбекгеофизика" Министерс

Узбекской CCP ским (7i) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТА КА

Изобретение относится к измерительной аппаратуре для геофизических исследований скважин и может быть использовано при индукционном каротаже в открытом стволе скважины, а также в скважине с обсадной колонной труб иэ немагнитного и неэлектропроводного материала.

Известно двухканальное устройство для инукционного каротажа, в котором раздельно измеряют диэлектрическую проницаемость и электропроводность горных пород за один спуск прибора с скважину, содержащее два идукционных зонда, -генераторные катушки которых питаются электрическими токами различной частоты 1. 1 ) .

Однако данное устройство не позволяет за один спуск прибора в скважину измерить электропроводность пластов горных пород одновременно двумя зондами с различными глубинами исследования, что необходимо для определения глубины проникновения фильт2 рата промывочной жидкости в исследуемый пласт, а также для более точного определения электропроводности части пласта, незатронутой фильтратом.

Известно устройство для индукционного каротажа,содержащее. группу генераторных и приемных катушек, расположенных на несущем немагнитном и электроизоляционном стержне и образующих одну генераторную и две приемные линии (2).

Недостатком данного устройства является то, что для определения глубины проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт и удельной электропроводности незатронутой Фильтра . том части пласта требуется два спуска прибора в скважину со сиеной зондов с различными глубинами исследоваzo ния, при этом точность определен я глубины проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт и удельной электропроводности незатронутой

3 10049 фильтратом части пласта будет ухудшена, так как запись диаграмм электропроводности различными длинами индукционных зондов произведена в раз" личное время и в различнь6 условиях.

Таким образом, полезно иметь фокусирующее устройство индукционного каротажа скважин, обеспечивающее одновременную, за один спуск прибора в скважину, запись диаграмм электропро- 30 водности пластов горных пород двумя зондами с различными глубинами последования, у которого все катушки генераторных линий питаются о» одного общего, генератора переменного тока, 15

Это позволяет, при интерпретации по, лученных диаграмм электропроводности, более точно определить глубину зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт горной породы и . щ удельную электропроводность части пласта, незатронутой проникновением.

Цель изобретения - повышение точности определения глубины зоны проникновения фильтрата промывочной у5 жидкости в исследуемый пласт горных пород и электропроводности части пла" ста, незатронутой фильтратом. !

Поставленная цель достигается тем, >< что в устройстве индукционного каротажа скважин, содержащем систему . генераторных и приемных катушек, расположенных на несущем немагнитном и .электроизоляционном стержне и образующих одну генераторную и две прием-.

35 ных линии, на противоположных сторо- . нах несущего стержня от гЛавной генераторной катушки на расстояниях, соответствующих длинам выбранных ин49 дукционных зондов, расположено не менее, чем по одной фокусирующей, ком пенсационной и приемной катушке, причем генераторная, фокусирующая и компенсационная катушки. включены последовательно и образуют замкнутую

45 генераторную линию с двумя клеммами питания.

Кроме того, с целью увеличения . точности измерений за счет уменьшения паразитных сдвигов фаз между токами в катушках генераторной линии, главная генераторная катушка выполнена из двух конструктивно -одинаковых половин, к средней точке которой подсоединена одна клемма питания, а

55 другая клемма питания - к соединенным между собой концам компенсационных катушек.

41 4

Каждая. из половин главной генера торной катушки соединена последова" тельно с фокусирующей и компенсационной катушками, расположенными йа несущем стержне по одну сторону от главной генераторной катушки и образуют электрическую цепь генераторной линии. Обе половины главной генераторной, фокусирующие и компенса" ционные катушки соединены между собой так, что при питании электричес" ких цепей генератора линии от одного общего генератора переменного электрического тока, электромагнитные поля обеих половин главной генераторной линии от одного общего генератора переменного электрического тока,. электромагнитные поля обеих половин главной генераторной .катушки в любой момент времени складываются между собой, совпадают по направлению с электромагнитными полями обеих компенсационных катушек и имеют противоположное направление по сравнению с электромагнитными полями обеих фоку сирующих катушек.

На фиг. 1 изображено устройство для индукционного каротажа скважин, разрез, на фиг. 2 — электрическая схема соединений катушек и их мгновенные направления электромагнитных полей.

Устройство содержит расположенные на электроизоляционном и немагнитном стержне 1, главную генераторную катушку 2, выполненную из двух конструктивно одинаковых половин 3 и 4, фокусирующие катушки 5 и 6, компенсационные катушки 7 и 8, а также приемные катушки 9 и 1О.

Приемные катушки 9 и 10 образуют две раздельные приемные линии (фиг. 2), а главная генераторная катушка 2, фокусирующие катушки 5 и б и компенсационные катушки 7 и 8 образуют генераторную линию, состоящую из двух параллельных электрических цепей, в одну из которых входят половина главной генераторной катушки 3, последовательно соединенная с фокусирующей катушкой 5, и компенсационной катушкой 7, а в другую электрическую цепь входят вторая половина главной генераторной катушки 4, последова= тельно соединенная с фокусирующей катушкой 6 и компенсационной катушкой 8. На обе параллельно соединенные электрические цепи через посредство

04941 d

so зо

2S формула изобретения зо

5 10 генераторной линии подано питание от генератора переменного электрического тока.

Соединение катушек генераторной линии в две параллельных цепи позволяет увеличить точность измерения за. счет уменьшения в два раза паразитного сдвига фаз между электрическими токами в главной генераторной катушке и фокусирующими компенсационными катушками, а также обеспечивает полное совпадение фаз электрических токов в обеих фокусирующих и обеих компенсационных катушках, что уменьшает влияние вмещающих зон.

Главная генераторная катушка 2, фокусирующие катушки 5 и 6, компенсационная катушка 8 и приемная катушка

10 составляют один пятикатушечный несимметричный фокусирующий индукционный зонд, а главная генераторная катушка 2, фокусирующие катушки

6 и, компенсационная катушка 7 и приемная катушка 9 составляют второй пятикатушечный несимметричный фокусирующий индукционный зонд.

Таким образом, устройство для индукционного каротажа скважин соФ держит два пятикатушечных несимметричных фокусирующих индукционных зонда, каждый из которых имеет общими одну. главную генераторную и две . фокусирующие катушки. линий усиливается усилителями и регистрируется регистраторами.

Использование предлагаемого устройства для индукционного каротажа скважин выгодно отличает его от известных, так как оно позволяет проводить регистрацию электропроводности пластов горных пород за один спуск прибора в скважину одновременно двумя зондами с различными глубинами исследования. Кооме того, входящие в;устройство два пятикатушечных фокусирующих несимметричных индукционных зонда просты в настройке, что облегчает труд при изготовлении устройств и ремонте. Настройка или расстройка одного из зондов, за счет разнесения приемных -и компенсационных катушек, не ведет к изменению параметров настройки другого зонда. Все это значи" тельно увеличивает геолого-экономическую эффективность от использования устройства и его применимость при производстве промыслово-геофизических исследованиях в скважинах.

l. Устройство для индукционного каротажа, содержащее систему гене° раторных и приемных катушек, расположенных на несущем немагнитном и элек" троизоляционном стержне и образующих ю

lS

И

Устройство для индукционного каротажа скважин работает следующим образом.

При подаче переменного электри-ческого тока в генераторную линию, электромагнитное поле главной генераторной катушки 2 сфокусировано и направлено в сторону стенки скважины. фокусировка электромагнитноro поля главной генераторной катушки осуществлена с помощью фокусирующих кату-. шек 5 и 6. С помощью компенсационных катушек 7 и 8 проведена. полная компенсация напряжения прямой наводки в соответствующих приемных катушках

9 и 10.

В зависимости от электропроводности пласта горной породы, находящегося в зоне. главной генераторной катушки, и глубины исследования, зависящей от длины выбранных зондов, в каждой из приемных катушек 9 и 10, входящих раздельно в состав этих зондов, наведены напряжения ЭДС самоиндукции, величина которых в каждой из приемных одну генераторную и две приемные линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения точности определения глубины зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости B ис; следуемый пласт горных пород и электропроводности части пласта, не затронутой фильтратом на противоположных сторонах несущего стержня от главной генераторной катушки на расстояниях, соответствующих длинам выбранных индукционных зондов, рас" положены не менее, чем по одной фокусирующей, компенсационной и приемной катушке, причем генераторная, фокусирующая и компенсационная катушки включены последовательно и образуют замкнутую генераторную линию с двумя клеммами питания.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что главная генераторная катушка выполнена из двух конструктивно одинаковых половин, к средней точке которой подсоединена одна клемма питания, а дру1004941 8

1. Авторское свидетельство СССР и 227951, кл. G Ol V 3/18, 1966 (прототип) .

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 199284, кл. С 01 V 3/18, 1966 (прототип) ° гая клемма питания - к соединенным между собой концам компенсационных катушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фи1. 2

ВНИИПИ Заказ 1888/59 Тираж 708 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4