Зонд индукционного каротажа

 

Использование: в аппаратуре для географических исследований скважин, в том числе при разведке на нефть и газ. Сущность изобретения; зонд индукционного каротажа содержит генераторную и измерительную цепи. Основная катушка генераторной цепи расположена в нуле прямого поля измерительной цепи, а все компенсационные катушки вне его. Последние имеют одинаковые геометрические размеры и электрические параметры и соединены с основной генераторной катушкой с помощью соответствующих обмоток связи. При этом активные сопротивления обмоток связи и подводящих проводов к соответствующим компенсационным катушкам на рабочей частоте равны между собой. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1809407 А1 (51)с G 01 V 3/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4934486/25 (22) 07.05.91 (46) 15.04.93. Бюл, ¹ 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазорэзведочных скважин (72) А.Н,Пестов, Г.Ф.Борисенко, Б,В.Рудяк, Г.Я,Каган, К.Л,Санто и Б.И.Белов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1454959, кл. Е 21 B 47/00, 1989.

Авторское свидетельство СССР № 1323994, кл, G 01 V 3/18, 1987;

Аппаратура индукционного каротажа

АИК-5. Техническое описание ГИЦН

2.701,005ТО. Калинин, 1985.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для географических исследований скважин, B частности для индукционного каротажа.

Цель изобретения-повышение точности измерений путем повышения температурной стабильности нулевого уровня зонда, Поставленная цель достигается тем, что в известном зонде индукционного каротажа, состоящем из измерительной и генераторной цепи, которая состоит из по крайней мере одной компенсационной катушки и основной катушки, расположенных вне нулей прямого поля измерительной цепи и имеющих существенно различные моменты, причем основная катушка имеет основную обмотку, индуктивно связанную с согласующей обмоткой, соединенной с компенсационной катушкой, параллельно (54) ЗОНД ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА (57) Использование: в аппаратуре для географических исследований скважин, в том числе при разведке на нефть и газ, Сущность изобретения;. зонд индукционного каротажа содержит ген Ераторную и измерительную цепи. Основная катушка генераторной цепи расположена в нуле прямого поля измерительной цепи, а все компенсационные катушки вне его, Последние имеют .одинаковые геометрические размеры и электрические параметры и соединены с основной генераторной катушкой с помощью соответствующих обмоток связи. При этом активные сопротивления обмоток связи и подводящих проводов к соответствующим компенсационным катушкам на рабочей частоте равны между собой, 3 ил. компенсационной катушке подключен конденсатор емкостью С, выбираемой исходя из соотношения

С= (1+ — ), 1 f к

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает. что заявляемый зонд отличается от известного тем. что параллельно компенсационной катушке подключен конденсатор емкостью » !

IGQ

;ф ! о

IC) с

1809407

U« =-

rñ (3) tg 0=„„

1 (4) 15 (6) где ю — круговая частота; 㻠— активное сопротивление на рабочей частоте обмотки генераторной компенсационной катушки;

r — активное сопротивление на рабочей частоте согласующей обмотки генераторной основной катушки, и все генервторные катушки имеют одинаковые геометрические размеры и электрические параметры.

На фиг. 1 представлена электрическая схема зонда индукционного каротажа; на фиг. 2 — эквивалентная электрическая схема; на фиг. 3 — векторная диаграмма токов и напряжений.

Зонд индукционного каротажа включает измерительную цепь 1, генераторную цепь 2, которая состоит из компенсационных катушек 3 и основной катушки 4, имеющей основную обмотку 5, индуктивно связанную с согласующей обмоткой 6, соединенной с компенсационной катушкой 3, к которой подключен конденсатор 7. При этом. на фиг. 2 показано активное сопротивление 8. 9, 10 на рабочей частоте, соответственно обмотки компенсационной катушки 4 основной обмотки катушки 4 согласующей обмотки катушки 4.

Генераторная цепь 2 зонда индукционного каротажа возбуждает в среде вторичные, токи, магнитное поле которых регистрируется в измерительной цепи 1. При этом в катушках. зонда возникает термонестабильный фазовый сдвиг токов. Компенсация фазового сдвига между токами компенсационной катушки 3 и основной катушки 41» и 1 достигается следующим образом.

Из эквивалентной схемы фиг, 2 и векторной диаграммы фиг. 3 следует, что фазовый угол между векторами напряжений на индуктивных сопротивлениях катушек 3 и 4

Uk и Up, а значит и между векторами !» и!<, . будет равен нулю, если вектор суммы напряжЕНИй На СОПРОТИВЛЕНИЯХ Г» И lc Urk + Urc будет иметь нулевой фазовый угол по отношению к вектору Uk, что возможно только при выполнении равенства

u«=u«sin 8, 1) где О, — фазовый угол между векторами Угс.и

О». Из векторной диаграммы следует, что

sin o

+Urc = Iclc ф

cos 6 (2) ц, Но так как 1, = в cUc = î с, то подставcos p ляя последнее выражение в (2), получим

Поскольку Urktg p, то из выражения (1) следует, что

С другой стороны из векторной диаграммы также следует, что

1» 1 так как отношение — = cos иР1, Приравнивая выражения (4) и (5) окончательно получим условие компенсации фазового сдвига между токами катушек:

С= (1+ — ), 1

25, о/2 1 гс

/ из которого следует, что при использовании термостабильного корректирующего конденсатора компенсация сохраняется при

30 температурных изменениях активных сопротивлений катушек, что и обеспечивает повышение температурной стабильности нулевого уровня зонда, Использование предполагаемого изо35 бретения позволит повысить точность измерений. Представляется целесообразным использовать предполагаемое изобретение в аппаратуре индукционного каротажа.

Формула изобретения

Зонд индукционного каротажа, включающий измерительную и генераторную цепи, при этом последняя содержит основную катушку, расположенную в нуле прямого по45 ля измерительной цепи, а также по крайней мере две компенсационные катушки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем повышения температурной стабильности ну50 левого уровня зонда, все компенсационные катушки, расположенные вне нулей прямого поля измерительной цепи, имеют одинаковые геометрические размеры. и электрические параметры, основная гене55 раторная катушка содержит соединенные с компенсационными катушками обмотки связи, количество которых равно количеству компенсационных катушек, причем каждая из обмоток связи соединена только с одной из компенсационных катушек, а сум".ь/ ак-.

1809407 тивнОГО Соп эотивления каждой ОбмОтки TQLliKP.. П(эоводпв HR ()абочей i:зс готе рая связи и подводящих к компенсационной ка- . между cnhoii.

Составитель А. Пестов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор

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

Заказ 1285 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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