Устройство для скважинной геоэлектроразведки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИНКОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее измерители пространственных компонент электромагнитного поля, соединенные каротажным кабелем со скважинным прибором, содержащим жестко соединенные с корпусом скважинного прибора две ортогональные приемные рамки и статор с двумя ортохональными статорньиуш обмотками, ротор с двумя ортогональными роторными обмотками, расположенный по оси скважинного прибора внутри статорных обмоток с возможностью вращения вокруг оси, два предварительных усилителя и два согласующих усилителя, отличающееся тем, что с целью повышеНИН помехозащищенности и точности измерения, ортогональные приемные рамки попарно соединены с ортогонашьными статорными обмотками через предварительные усилители, а ортогональные роторные обмотки соединены с измерителями пространственных компонент электромагнитного поля через согласующие усилители и каротгикный кабель.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(50 GOi V 310

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О П(РЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВМ (21) 3517087/18-25 (22) 15.10.82 (46) 15.07 ° 84. Бюл. Р 26 (72) B.A.Êóëàãîâ, Л.В.Лебедкин и A.A.Hóøèãèí (71) Научно-производственное объединение Рудгеофизика (53) 550.837;08 (088.8) (56) 1.Кулагов Б,А. Лебедкин Л.В.

Скважинная индукционная аппаратура

АСМИ-40М. — В сб.: Методика и техника разведки,вып. 85. Л р ОНТИ, ВИТР, 1973, с. 34 °

2.Авторское свидетельство СССР

Р 744414, кл. G 01 V 3/10, 1980 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВО ИННОЙ

ГЕОЭЛЕКТРОРАЭВЕДКИ, содержащее изме рители пространственных компонент электромагнитного поля, соединенные каротажным кабелем со скважинным

„„SU„„1103174 А прибором, содержащим жестко соединенные с корпусом скважинного прибора две ортогональные приемные рамки и статор с двумя ортогональными статорными обмотками, ротор с двумя ортогональными роторными обмотками, расположенный по оси скважинного прибора внутри статорных обмоток с возможностью вращения вокруг оси, два предварительных усилителя и два согласующих усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повыше- ния помехозащищенности и точности измерения, ортогональные приемные рамки попарно соединены с ортогональными статорными обмотками через предварительные усилители, а ортогональ- + ные роторные обмотки соединены с

O измерителями пространственных компонент электромагнитного поля через согласующие усилители и каротажный кабель.

1103174

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к устройствам для скважинной индукционной электроразведки, и может быть использовано для трехкомпонентных измерений переменных электромагнитных полей, 5 например для измерения составляющих вектора напряженности переменного магнитного поля, перпендикулярных оси скважины.

Известна аппаратура ACMH-40И для измерения трех взаимно перпендикулярных компонентов переменного магнитного поля в скважине, которая содержит рамку, поворачивающуюся относительно корпуса скважинного прибора под действием укрепленного йа ней груза, центр тяжести которого смещен в сторону от оси вращения I 17

Однако известное устройство характеризуется невозможностью работы в скважине с малым отклонением от вертикали, недостаточной чувствитель. ностью за счет ограничения размеров рамки толщиной стенок прибора и требуемого зазора для поворота рамки.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности является устройство для скважинной электроразведки, содержащее измерители пространственных компонент электромагнитного поля, соединенные каротажным 30 кабелем со скважинным прибором, содержащим жестко соединенные с корпусом скважинного прибора две ортогональные приемные рамки и статор с двумя ортогональными статорными обмотками, ротор с двумя ортогональными роторными обмотками, расположенный по оси скважинного прибора внутри статорных обмоток с воэможностью вращения вокруг оси, два предварительных усилителя и два согласующих усилителя f23

Недостатком известного устройства является низкая помехозащищенность и точность из-за необходимости осуществления вспомогательных измере- 45 ний угла поворота скважинного прибора относительно вертикальной плоскости.

Цель изобретения — повышение поме-50 хозащищенности и точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для скважинной геоэлектроразведки, содержащем измерители пространственных компонент электромагнитного поля, соединенные каротажным кабелем со скважинным прибором, содержащим жестко соединенные с корпусом скважинного прибора две ортогональные приемные рамки и статор с двумя ортогональными статорными 60 обмотками, ротор с двумя ортогональными роторными обмотками, расположенный по оси скважинного прибора . внутри статорных обмоток с возможностью .вращения вокруг оси, два 65 предварительных усилителя и два согласующих усилителя, ортогональные приемные райки попарно соединены с ортогональными статорными обмотками через предварительные усилители, а ортогональные роторные обмотки соединены с измерителями пространственных компонент электромагнитного поля через согласующие усилители и каротажный кабель.

На чертеже приведена блок-схема устройства скважинной геоэлектрораэведки.

Две ортогональные приемные рамки

1 и 2, расположенные в скважинном приборе 3, соединены каждая с одним иэ предварительных усилителей 4 и 5, выходы которых соединены с соответствующими ортогональными статорными обмотками 6 и 7. Роторные ортогональные обмотки 8 и 9 подключены к согласующим усилителям 10 и 11, электрически соединенными каротажным кабелем с измерителями пространственных компонент 12 электромагнитного поля

Ортогональные приемные рамки 1 и

2 и ортогональные статорные обмотки б и 7 неподвижны относительно друг друга и корпуса скважинного прибора

3. Ортогональные роторные обмотки 8 и 9 расположены внутри статорных обмоток 6 и 7 по оси скважинного при- бора 3 и выполнены с возможностью вращения вокруг оси под действием эксцентричного груза 13.

Устройство работает следующим образом.

Ортогональные статорные обмотки б и 7 и ортогональные роторные обмотки 8 и 9 образуют вращающийся трансформатор, выполняющий функцию компенсатора поворотов ортогональных приемных рамок 1 и 2.

Под действием поперечной составляющей внешнего магнитного поля Й„ в ортогональных приемных рамках и 2 возбуждаются синфазные ЭДС, пропорциональные проекциям вектора

Й1 на нормали к плоскостям витков (векторы. Й и Й» ) . Величина и знак индукцированной в приемных рамках

ЭДС при заданной частоте и напряженности внешнего поля Й„ зависит от. угла между направлением вектора Й„ и плоскостями ортогональных приемных рамок 1 и 2. После усиления предварительньэюи усилителями 4 и 5 сигналы поступают на ортогональные статорные обмотки б и 7. Синфаэные токи, протекающие по ортогональным статорным обмоткам б и 7, пропорциональны по величине ЭДС, наведенной в ортогональных приемных рамках 1 и 2 внешним полем, и создают внутри ортогональных статорных обмоток б и

7 магнитные поля Н и Й . Вектор Й,, равный векторной сумме Я, и Й,всегда оказывается параллельным и пра1103174. J г

° BHHHIIH Заказ 4973/34 тираж 711 Подцисное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 порциональным по величине вектору внешнего магнитного поля Й . С помощью эксцентричного груза 13 роторная обмотка 8 удерживается в вертикальной плоскости наклона скважины, роторная обмотка 9 - в плоскости, перпендикулярной плоскости наклона скважины. Напряжение, индуцированное в роторной обмотке 8 полем Й, пропорционально горизонтальной компоненте вектора Йд, а напряжение, индуцированное в роторной обмотке 9, .пропорционально вертикальной. компоненте вектора Й . Эти напряжения не зависят от угла между плоскостями ортогональных приемных рамок 1 и 2 и плоскостью наклона скважины, т.е. не зависят от положения снаряда в скважине.

Изобретение позволяет повысить точность измерений и их помехозащи5 щенность оТ наводок благодарЯ тому, что роторные и статорные обмотки включаются непосредственно в цепь измеряемого сигнала, выполняют функцию компенсатора поворотов приемных

1п рамок относительно вертикальной плоскости искривления оси скважины и обеспечивают ориентированный прием двух взаимно перпендикулярных поперечных составляющих магнитного поля при произвольном положении скважинного прибора.