Аппаратура для индукционного каротажа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 19Х111. 1969 (№ 1357253j26-25) Кл. 2 Ig, 30/02 с присоединением заявки №вЂ”

Катеитет по .делать изобретений и:открытий при Сввете Министров

СССР

П риоритет—

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетень ¹ 32

Дата опубли,кования опята IHB 15.111.1971

МПК G 01ч 3/18

УД К 550 837. 73 622 241 (088.8) Л вторы изобретения

Б. И Приворотский, П. А. Зельцман и Ю. -Е. Дзядович

Опытно-конструкторское бюро геофизическог приборостроения треста «Бурмашремонт»

Заявитель

АППАРАТУРА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТА)КА

Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и, в частности, к аппаратуре индукционного каротажа с фазочувствительным детектором. 5

В известных устройствах для индукционного каротажа контроль чувствительности осуществляется путем подачи на вход измерительной системы стандарт-сигнала, изменение которого отражает изменение полезного сигнала. 10

Так, например, в аппаратуре ИК-2 стандартсигнал вводится при подключении ко входу измерительной схемы калиброванного резистора, по которому протекает ток питающей линии зонда. Такой прием исключает учет ошибок, 15 вызванных изменением параметров зонда и частоты тока питающей цепи зонда.

В другом устройстве по авт. св. № 125320 для устранения этого недостатка стандарт-сигнал вводится индуктивно с помощью трех до- 20 полнптельных катушек, одна из которых включена в питающую цепь, другая — в приемну о цепь, а третья — закорочена на резистор. Для учета ошибок, вызванных изменением параме:ров основных (рабочих) катушек зонда, необ- 25 ходимо, чтобы изменения параметров основных и дополнительных катушек были эквивалентны. Такое ограничение, очевидно, снижает надежность контроля зондовой части устрочства. 30

Кроме того. вышеописанные устройства не обеспечивают учета фазовой нестабильности в связи с тем, что фаза стандарт-сигнала изм.няется иначе, чем фаза полезного сигнала, которая зависит от измеряемого параметра. Поэтому в устройствах с фазочувствительным детектором относительные изменения стандартсигнала и полезного сигнала на выходе устройства неодинаковы. Этот недостаток проявляется тем сильнее, чем выше электропроводность породы, частота тока питания зонда и больше его размеры.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений за счет учета амплитудной и фазовой нестабильности всей системы, включая индукционный зонд, путем проведения измерений, необходимых для определения соответствующих полравочных коэф рициентов.

Во многих случаях достижение необходимой точности обеспечивается учетом только амплитудной погрешности. При этом большой практический интерес представляет получение стандарт-сигнала в чистом виде для корректировки масштаба записи в процессе каротажа.

Другой целью изобретения является выделение стандарт-сигнала в виде части э.д.с. первичного поля на фоне полезного сигнала от породы.

Сущность изобретения заключается в том, 284194

65 что в скважинпой части аппаратуры на выходе приемной цепи зонда установлено устро"lство для введения стандарт-сигнала в виде части э.д.с. первичного поля, представляющее собой переключатель (реле), изменяющий число витков приемной цепи зонда, подключенных к усилителю, а к фазовращателю подключен переключатель (реле) изменяющий фазу опорного напряжения на 90 . В наземную часть алпаратуры введено простейшее вычислительное устройство, состоящее из множителыного (шунт) н суммирующего (компенсатор) звеньев.

На чертеже изображена блок- схема устройства, которая IB скважинкой части содержит индукционный заид 1, генератор, высокой частоты 2, усилитель 8 высокой частоты (в частности, с ам плитуд ным модулятором, которыч модутирует сигнал высокой частоты,напряж»нием .низкой частоты с 1постоянным коэффициентом модуляции), фазочувствительный дете1 тор 4, фазосдвигающую цепь для установки фазы:опорного напряжения 5, выходное у тОойство (в частности, частотный модулятор) <7, 1 и IKQMMóòèðóþùåå успройство :с,исполнительными 1реле Р,:и Р2.

В наземной части anInapатуры расположены усилитель-преобразователь 8, оконечный усилитель 9, детектор 10, рег11С11ратор 11 и регулируемый компеноатор 12.

Одна Е13 катушек 1в приемной цепи индукционного:зонда 1 имеет, отвод от части ее витков.

В положении,,при котором замкнуты контакты а и в реле Р1 (нормальное положение), индукционный зонд сбалансирован в воздухе, т. е. э.д.с.,прямого поля сведена к нулю. При сряОатывании реле Р1,замыкаются контакты б и в, часть витков приемной катушки:иоключается:из,приемной цепи .и на входе усилителя появляется сигнал,,представляющий собой часть э.д.с. прямого поля. Фаза этого а11гнала сдвинута на 90 относительно фазы тока, питающей цепи зонда. Этот сипнял является стандартсигналом. Благодаря тому, что ампл11тудя полезного сигнала:пропорциональна э.д.с.,прямого:поля, с помощью та кого .стандарт-сигнала контролируется:весь тракт а ппа ратуры, включая также индукционный зонд.

В связи с тем, что при введении стандартсигнала индукционный зонд не отключается От входа измеритель11ой схемы, при нахождении зонда в сиважннс во входную цепь наряду со стандарт-.cHI íaëîì поступает полезный сигнал.

Поэтому для .выделения IcTBHI+Blp T-сипнала в

;нсгом виде требуется проведение измерений со стандарт-сигналом и без него либо IncInoльзование вычислительного устройства, расположенного in:иаэс иной чя сти а лпаратуры.

Для возможности регистр ации сигналов, сдви нутых,по фазе на 90 (что необходимо для измерения активной и,реактивной компонент

ПОЛСЗНОГО СИ! ПЯЛЯ И СТЯ(НДЯДТ-:СИГНЯЛЯ), В ЛПнию опорного напряжения фазочуBIcTBHTQJIbEIОго детектора включена фазоод вигающяя цель

5. Сдвиг фазы опорного напряжения осущест5

Вляется с п Омощью феле P2. Нрп разомкнутых контактах а1 и б реле Р2 (нормальное положение) обеспе1ивается,настройка на активную, а п1ри замкнутых — ня реактивную компоненту сипнала.

Коммутирующее устройст1во 7 управляется с поверхности и помимо позиции, (при которой реле Pl и Р2 обесточены, имеет еще три позиции, соответствующие .раздельному и одновременному выключению реле PI:è Р2. Наличие четырех,позиций коммутиру1ощего устройства позволяет произвести в любой точке сиважины четыре измерения (IGD,CTBIHIIBIð T-Iannналом и без него при двух настройках фазочувствительного детектора со сдвигом,на 90 ), поз воляющие определить поправки ня амплитудную H фазовую нестабильнаоть, т. е. HIcnpaBHTb измеренный с игнал на величину ошибки, допущенной из-за нестабч1льности Blnnapатуры.

В,ряде <случаев достаточно исклю 1ить только aìnënòóänIóþ нестабильность. Для этого необходимо измерить, величину стандарт-,сигнaла, сравн ить се с величиной, измерен1ной перед сну жом в сквалсину, и соответствующи;1 образом скорреlcTHIpoiBBTb чувствительность.

Измерение стандарт-сигнала на фоне полезного сигнала осуществляется Ic,nîìoùblo вычислительного устройства в наземной части аппаратуры, принцип дейсгвия которого ясен лз следующего.

В связи с тем, что получение стандарт-сигнала достигаемся,изменением чи(сла витков приемной цепи зонда, его включение сопровождается .Одновременным изменением чувствительности зонда к полезному сигналу.

Суммарный сигнал N4 на выходе Tlpn .perucTpBnии стандарт-IcHTIHBJIB совместно с реактивной IcocTa вляющей оипнала От,породы. равен

" 14 +11Л 2) (1) где Л12 — реакти вняя составля1ощая сигнала От породы;

S †.стандарт-,сигнал; б — коэфф и11иент нз менен1ия чувствител1ности. зонда при включении стандартсигнал а.

Решение этого у ровня относительно величины

5 = М.1 — ЬУ2 (2)

Осуществляется с помощью устройства в наземной части ап паратуры.

Успройство кроме основных функциональных блоков 8, 9, 10,и 11 содержит шунт Р,, включение которого эквивалентно умножению сигнала на коэффициент b, рспулируемый компенсатор 12, имеющий достаточно вы сокое выходное сопротивление, тумблеры П1 и П2, служащие для включения шунта и компенсаторя, и,конденсатор CI, препятствующий изменению режима схемы Ino постоянному току.

Последо|вательность операций, позволяющая получить на выходе у ст ройства величину S, следующая.

1. По команде с поверхности осуществляется поворот фазы опорного напряжения:на 90 (срабатывает реле Р2). При этом на выходе

284194

Составитель Ю. И, Сериков

Техред Т. П. Курилко

Редактор Г. Рыбалова

Корректор Т. А, Китаева

,ë aç 7947

Тираж 480 Подписное!

1НИИПИ Комптета по делам изобретеш|й н открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Областная типография Костромского управления по печати

5 будет получена реактивная составляющая сигнала № or породы.

2. С помощью тумблера П1 включается шунт

R>. Сигнал,на выходе равен в N>.

3. С помощью тумблера Пг включается компенсатор и оитяал компенсируется до пауля

ЬЖг=С = О =,- Я, где С = 6Жг.

4. С помощью тумблера П< отключается шунт R .

Сыгнал на выходе ра вен Мг — С.

5. о команде с поверхности включается стандарт-сигнал (срабатывает реле Р1), При этом происходит однощремеяеое добавление величины стандарт-,сигнала и уменьшение аиг1 нала от породы в >,ðàç (умножение Иг на

6). Сигнал на выходе равев S+ bNq — С = S, Предмет изобретения

1. Anrtaparypa для индукционного каротажа, состоящая из окважинной части, содержащей зонд, генератор, усилитель, фазочужпвительный детектор и устройство для введения стандарт-оигнала, и наземной части, отличающая5 ся тем, что, с целью псвышения точности контроля работы аппаратуры, устройство для введения стандарт-,сигнала выполнено в виде переключателя, изменяющего чи1сло випков в катушке приемной цепи зонда, и переключателя, 10 изменяющего фазу опорного напряжения фазочувствительного детектора на 90 .

2. Аппаратура по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью выделения стаед арт- оигнала на

15 фоне измерительного сигнала при контролеработы а ппарату1ры, la наземную часть аппаратуры введено вычислительное устройство, состоящее из множительного и суммирующего звеньев.