Устройство для электрического каротажа

Авторы патента:

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть применено при электрическом коротаже скважин. Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства. В скважинный зонд электрического каротажа, содержащий питающие электроды АВ, приемные электроды MN, каналы измерения тока и напряжения, в цепь питания электродов АВ вводится импульсный стабилизатор, питаемый от источника через опорный резистор. Выводы обратной связи импульсного стабилизатора подключены к опорному резистору, а выход - к ключевому преобразователю напряжения, выход которого подключен к питающим электродам через схему измерения тока. Режим работы импульсного стабилизатора обеспечивает стабильность потребляемой от источника мощности, что приводит к взаимообратным изменениям тока и напряжения в цепи АВ, что при разных сопротивлениях окружающей среды позволяет предотвратить перегрузку источника, повысить минимальные значения напряжения с приемных электродов, сократить количество переключений режимов работы зонда. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 Ъ 3/24

Г, лР, 1, !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4297754/24-25 (22) 18. 08. 87 (46) 30.09.89. Бюл. Р 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Т.С. Мамлеев и О.И. Сагалович (53) 550.83(088.8) (56) Ильинский В.Г!. Боковой каротаж.

М.: Недра, 1971, с. 57-60.

Патент США и 4282486, кл, G 01 V 3/24, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

КАРОТАЖА (57) Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть применено при электрическом каротаже скважин. Целью изобретения является повы шение точности и надежности устройства. В скважинный зонд электрического . каротажа, содержащий питающие электИзобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано при электрическом каротаже скважин.

Целью изобретения является повьпыение точности и надежности измерений.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 вЂ” графики зависимости приращений тока питания и напряжения питания электродов АВ в за висимости от сопротивления среды; на фиг. 3 вЂ” вариант устройства для случая трехэлектродного зонда бокового каротажа с фокусировкой тока.

„„SU„„1511728 А1

2 роды АВ, приемные электроды М11, каналы измерения тока и напряжения, в цепь питания электродов AB вводится импульсный стабилизатор, питаемый от источника через опорный резистор. Выводы обратной связи импульсного стабилизатора подключены к опорному резистору, а выход вЂ” к ключевому преобразователю напряжения, выход которого подключен к питающим электродам через схему измерения тока. Режим работы импульсного стабилизатора обеспечивает стабильность потребляемой от источника мощности, что приводит к взаимообратным изменениям тока и напряжения в цепи АВ, что при разных сопротивлениях окружающей среды позволяет предотвратить перегрузку источника, повысить минимальные значения напряжения с приемных электродов, сократить количество переключений режимов работы зонда. 3 ил.

Фе

Устройство содержит импульсный стабилизатор 1, ключевой преобразователь 2 постоянного тока в переменный, канал 3 измерения тока, канал 4 измерения напряжения, питающие электроды А, В, приемные электроды MN, Источник питания 5, б зонда подключен фр, через опорный резистор 7 к входам 8

9 импульсного стабилизатора. Входы 10 ll обратной связи импульсного стабИлиэатора подключены к опорному резистору, выходы 12, 13 импульсного . стабилизатора подключены к опорному резистору, выходы .12, .13 импульсного

3 15117 стабилизатора подключены к входам 14 !

5 ключевого преобразователя 2. Выходы 16, 17 ключевого преобразователя подключены к питающим электро5 дам А, В через входное сопротивление (входы 18, 19) канала 3 измерения тока. Приемные электроды 11, N подключены к входам 20, 21 канала и измерения напряжения ° 10

Устройство работает следующим образом.

При подключении входов 10, 11 обратной связи импульсного стабилизатора к опорному резистору во входной 15 цепи стабилизатор выполняет функцию стабилизации тока, потребляемого от источника питания. При неизменности напряжения на выходе источника питания при этом стабилизируется также 20 отдаваемая им мощность. Ввиду того, что КПД импульсного стабилизатора и ключевого преобразователя близки к единице, стабилизируется мощность, вводимая электродами А, В в исследу- 25 емую среду. Это приводит к тому, что при повышении удельного сопротивления среды уменьшение тока в цепи питающих электродов компенсируется возрастанием напряжения на выходах 12, 30

13 импульсного стабилизатора, и,. следовательно, на выходах 16, 17 ключевого преобразователя. Компенсация уменьшения питающего тока приводит к возрастанию напряжения, снимаемого с приемных электродов М, N. Уменьшение удельного сопротивления среды, приводящее к возрастанию питающего тока, компенсируется падением напряжения на выходах 16, 17, что предот- 40 вращает перегрузку источника питания.

Взаимозависимость питающих токов и напряжения иллюстрируется графиком фиг ° 2, из которого видно, что при изменении удельного сопротивления среды и, следовательно, сопротивления нагрузки R н в 10000 раз ток нагрузки

Ы о (кривая 22) меняется всего в

100 раз, что, во-первых, предотвращает перегрузку источника и, во-вторых, 50 сохраняет напряжение на приемных электродах на достаточно Высоком уровне, что в свою очередь повышает точность его измерения. Кривая 23 иллюстрирует изменейия выходного напряжения, приложенного к питающим элек55 тродам зонда. Полученные соотношения между током и напряжением в цепи А, В позволяют сократить количество пе28 4 реключений режимов работы, а также количество спуска и подъемов зонда.

Стабилизация тока, потребляемого зондом от источника, расположенного на поверхности, положительно сказывается на надежности всего устройства в целом, так как предотвращаются возможные переменные по величине утечки с питающего кабеля, а также флюктуации выходного напряжения источника °

Устройство может быть применено также и в других типах зондов, например в трехэлектродном зонде бокового каротажа с фокусировкой тока, что показано на фиг. 3 ° Зонд состоит иэ экранных электродов А, центрального электрода А, измерительного электрода N и обратного питающего электрода В. Выходы 16, 17 ключевого преобразователя подключены к питающему электроду В и к соединенным между собой экранным электродам А . Входы

3 канала 4 измерения напряжения подключены к измерительному электроду N u экранным электродам A . Центральный электрод А соединен с экранными электродами A через входы канала 3 измерения тока, имеющего малое входное сопротивление, что обеспечивает практическое равенство потенциалов этих электродов, являющееся необходимым условием фокусировки тока.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для электрического каротажа, содержащее в скважинной части зонд с питающими и измерительными электродами, измерительные каналы напряжения и тока, входы которых подключены к соответствующим электродам зонда и цепи питания электродных схем скважинного прибора напряжением постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, устройство содержит опорный резистор, импульсный стабилизатор и ключевой преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока, причем опорный резистор включен последовательно в цепь источника-питания скважинной части зонда, входы обратной связи импульсного стабилиэатора.подключены к опорному резистору, выходы импульсного стабилизатора под-, ключены к входам ключевого преобра5 1511728 6 зователя напряжения постоянного то- вЂ” выходы последнего подключены к питаюка в напряжение переменного тока, а щим электродам зонда.

1511728

Составитель С, Крылов

Редактор О. Спесивых Техред H.Bepec Корректор Т. Палий

Подписное

Тираж 484

Заказ 5902/51

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Узгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин, а именно к аппаратуре микробокового каротажа

Способ геоэлектроразведки // 1185289

Устройство для бокового микрокаротажа скважин // 1075212

Автономный каротажный измеритель // 1022097

Устройство для электрического каротажа скважин на многожильном кабеле // 693321

Устройство для каротажа скважин // 428333

Устройство для электрического каротажа // 426214

Способ геоэлектроразведки // 396653

Способ определения статического потенциа|№-^^'^^-' // 374566

Скважинной геоэлектроразведки" // 356616

Система электрического каротажа // 2155974

Изобретение относится к электрическому каротажу для определения электрического сопротивления подповерхностной породы через обсаженный ствол скважины

Способ электрического каротажа обсаженных скважин // 2229735

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и предназначено для определения электрического сопротивления пластов горных пород, окружающих обсаженную металлической колонной скважину

Выделение фазы при микроэлектрическом измерении в непроводящей жидкости // 2358295

Изобретение относится к разведке углеводородов путем проведения микроэлектрических измерений в заполненном непроводящей текучей средой стволе скважины

Способ бокового каротажа и устройство для его осуществления // 2421759

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и может быть использовано в аппаратуре бокового каротажа

Устройство для бокового микрокаротажа // 2035750

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано при каротаже методом сопротивлений

Зонд для бокового микрокаротажа скважин // 1721567

Изобретение относится к промысловогеофизическим исследованиям в скважинах и предназначено для выполнения их микрокаротажа

Аппаратура для электрического каротажа // 2507545

Изобретение относится к геофизике. Сущность: аппаратура состоит из зондового устройства со сферической фокусировкой электрического поля. Зондовое устройство содержит центральный прямой токовый электрод, удаленный обратный токовый электрод, пару обратных фокусирующих электродов, пару измерительных электродов в центральной части зондового устройства и две пары контрольных электродов, расположенных соответственно выше и ниже обратных токовых электродов. Электронный блок зондового устройства содержит источник переменного тока, один выход которого подключен к центральному токовому электроду, а другой выход через коммутатор подключен к обратному токовому электроду и паре обратных токовых электродов, измерительные каналы с возможностью измерения основного и фокусирующего токов и разностей потенциалов между контрольными электродами и между внутренним измерительным и внешним контрольным электродом. Зондовое устройство дополнительно содержит пару измерительных электродов, расположенных симметрично относительно центрального электрода во внешней зоне зондового устройства соответственно выше и ниже контрольных электродов. В электронный блок аппаратуры введен дополнительный канал для измерения разности потенциалов между дополнительно введенной парой измерительных электродов и внешней парой контрольных электродов. Технический результат: повышение точности определения удельного электрического сопротивления горных пород и выделения в разрезе скважин проницаемых пластов. 2 ил.

Способ передачи информации из скважины по электрическому каналу связи и устройство для его осуществления // 2528771

Изобретение относится к области каротажа в процессе бурения скважин и предназначено для передачи сигналов измерения из скважины на поверхность по беспроводному каналу связи. Техническим результатом является упрощение технологии передачи сигналов с забоя скважины, повышение скорости и информативности передающего сигнала. Предложен способ передачи информации из скважины по электрическому каналу связи, включающий возбуждение электрического тока в колонне металлических труб в скважине, разделенных диэлектрической вставкой на верхнюю и нижнюю части, и регистрацию на поверхности изменения напряжения, вызванного пульсацией тока в трубе. При этом полезным сигналом служит изменение напряжения на зажимах приемной цилиндрической катушки, являющегося функцией переменного тока, текущего в трубе возбуждаемого при помощи переменной ЭДС, приложенной к диэлектрической вставке. Предложено также устройство для осуществления указанного способа, которое содержит источник переменного тока, подсоединенный к колонне металлических труб в скважине, разделенных диэлектрической вставкой на верхнюю и нижнюю части, и наземную цилиндрическую приемную катушку с магнитопроводом в виде коаксиально установленного колонне труб полого цилиндра. При этом приемных катушек может быть несколько, установленных друг над другом и снабженных полосовыми усилителями, выходы которых суммируются на входе регистратора напряжения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство, способ и система для избеганий столкновений при бурении // 2647530

Изобретение относится к направленному бурению скважин. Техническим результатом является повышение точности дальнометрии между опорной и целевой скважинами. В частности, предложена система для дальнометрии между опорной скважиной и целевой скважиной, содержащая первый передатчик и второй передатчик с магнитными диполями, размещенные в опорной скважине; устройство для измерения напряжения, содержащее множество зондов; и контроллер, соединенный с устройством для измерения напряжения для вычисления расстояния или относительного направления между целевой скважиной и опорной скважиной на основании отношения измерений разностей напряжения, сделанных с использованием первого передатчика с магнитными диполями и второго передатчика с магнитными диполями. При этом второй передатчик радиально, аксимально или азимутально отделен от указанного первого датчика. Зонды могут быть размещены в целевой скважине, опорной скважине или на поверхности геологической формации. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 20 ил.