Устройство для электромагнитного каротажа скважин

 

Оц 744415

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.10.72 (21) 1837440/25 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2

6 01V 3/18 (43) Опубликовано 30.06,80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (53) УДК 550.83 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Г. В. Шаров, В. Д. Чухвичев, Д. С. Даев, В. Г. Павельев, Ю. Л. Лидерман, С. Б. Денисов и Л. P. Мильман

Трест «Татнефтегеофизика» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА

СКВАЖИН

Государствеииый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области промысловой геофизики и может быть использовано при исследовании скважин методами электромагнитного каротажа.

Известно устройство (1), содержащее генераторную часть, зонд с генераторной и двумя приемными катушками, приемную часть, включающую в себя два идентичных канала усиления, амплитудные ограничители, фазоизмерительный блок и регистратор. Устройство предназначено для измерения разности фаз между сигналами в приемных катушках.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее генераторную часть с задающим автогенератором, управляемым по амплитуде, зонд с генераторной и двумя приемными катушками и измерительную часть, включающую в себя два идентичных усилителя, амплитудные ограничители, фазоизмерительный блок, амплитудный детектор, телеизмерительную систему и регистратор (2).

Разность фаз Л р, измеряемая подобными устройствами, в общем случае зависит как от диэлектрической проницаемости в, так и от удельного сопротивления у горных пород, т. е. данные устройства не позволяют непосредственно измерять е и для его определения необходимо привлечение результатов измерения 7 другими устройствами, имеющими в общем случае разные глубинности и разные зависимости результатов измерения от окружающих условий.

Предлагаемое устройство позволяет определять е и у горных пород путем измерения на одной частоте и с помощью одного

10 зонда различных характеристик электромагнитного поля;

М (1) (11) (111), 1 2 — " (IV), — (V), Ь вЂ” Ь, (VI), ! 2

1 (VII)) 2 (VIII)) где h> и h> — сигналы в первой и второй

20 приемных катушках.

Целью изобретения является повышение эффективности каротажа путем одновременной регистрации разности фаз сигналов в приемных катушках, отношения векторной разности этих сигналов к амплитуде одного из них и отношения амплитуд этих сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что для регистрации отношений (11) и (1Ч) или

30 (I I I) и (V) мощность излучения генерато74441;р> ра регистрируется так, чтобы амплитуда сигнала в одной из приемных катушек Й1 или h, оставалась постоянной, а в измерительную часть устройства дополнительно вводится геометрический сумматор сигналов с выходов идентичных усилителей, выход которого и выход одного из идентичных усилителей, амплитуда которого не остается постоянной, соединены через телеизмерительную систему с регистратором.

При этом выходной сигнал сумматора будет характеризовать отношение (II) (при постоянной величине Й,) или отношение (ГП) (при постоянстве h2). Одновременно выходной сигнал идентичного усилителя, амплитуда которого не остается постоянной, будет характеризовать отношение (IV) или (V).

Для управления мощностью излучения генератора используется сигнал превышения сигнала одного из идентичных усилителей над заданным уровнем, При условии постоянства с заданной точностью амплитуды сигнала в этом усилителе сигнал превышения будет иметь малую величину, что позволяет многократно усиливать его, и что, в свою очередь, создает возможность более точно поддерживать постоянной амплитуду сигнала в этом идентичном усилителе. Выделение сигнала превышения производится в специальном блоке, например, путем вычитания из сигнала идентичного усилителя синфазного с ним стабилизированного опорного напряжения. Усиленный и выпрямительный сигнал превышения используется в качестве управляющего для генератора.

Для регистрации разности фаз (I), векторной разности амплитуд (VI) и величины амплитуд (VII) и (VIII) цепь автоматической регулировки мощности излучения генератора разрывается с помощью дополнительного выключателя. В этом случае подаваемые на регистратор сигналы с выходов фазоизмерительного блока, дополнительного векторного сумматора и идентичных усилителей будут характеризовать соответственно; разность фаз Ас1р, разность

Й1 — Й2, Й1 И Й,.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора 1, зонда 2 и измерительной части 3. Генератор 1 включает в себя задающий автогенератор

4, каскад 5 с управляемой амплитудой выходного сигнала и выходное устройство 6.

Зонд состоит из генераторной катушки 7, нагружающей генератор, и двух приемных катушек 8 и 9. !

Измерительное устройство 3 содержит два идентичных усилителя 10 и 11, амплитудные ограничители 12 и 13, фазоизмерительный блок 14, векторный сумматор 15, переключатель 16, блок выделения и уси>1ения сигнала превышения 17, амплитуд5

l0

65 ный детектор 18, устройство управления переключателем 19, телеизмерительную систему 20 и регистратор 21.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 питает генераторную катушку 7 током высокой частоты. Создаваемое в окружающем пространстве высокочастотное магнитное поле индуцирует в приемных катушках 8 и 9 сигналы, поступающие на выходы усилителей 10 и 11. Выходы усилителей 10 и 11 через амплитудные ограничители 12 и 13 соединены с фазоизмерительным блоком 14, где выделяется сигнал, пропорциональный Лср.

Выходной сигнал с усилителя 11 через переключатель 16, поступает в блок 17 выделения п усиления сигнала превышения выходного напря>кения усилителя 11 над заданным уровнем. Сигнал превышения детектируется детектором 18 и в качестве управляющего напряжения подается на управляемый каскад 5 генератора 1. При достаточном коэффициенте усиления блока 17 управляющее напря>кение будет так изменять амплитуду выходного устройства 6, что сигнал Й, или h2 в приемной катушке 8 или 9 будет оставаться постоянным с заданной точностью.

Вторые выходы усилителей 10 и 11 соединены с векторным сумматором 15, выходной сигнал которого пропорционален векторной разности (h1 — h2) . Выходы идентичных усилителей 10 и 11, выход сумматора

15 и выход фазоизмерительного блока 14 через телепзмерительную систему 20 соединены с регистратором 21. Если режим автоматического регулирования мощности излучения генератора 1 подобран так, что выходное напряжение h1 усилителя 10 остается всегда постоянным, то выходное напряжение сумматора 15 будет пропорциоЬ1 Ь2 нально отношению, а выходное наЬ1

Ь2 пряжение усилителя 10 отношению

h1

В этом случае регистратор будет регистриЬ1 Ь2 Ь2 ровать одновременно Лср, и

h1 Ь, Для одновременной же регистрации Лср, Ь1 Ь2 Ь1 и необходимо управляющее

Ь2 Ь2 напряжение для генератора 1 сигналов с усилителя 10. В этом случае h2 — — const. Если >ко по команде с олока управления 19 переключателем 16 отключить цепь напряжения, управляющего мощностью излучения генератора 1, то регистратор будет записывать одновременно диаграммы Лср, (h1 Й2) h1 H Й2.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее генераторную

744415

Составитель В. Зверев

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Коляда

Корректоры: О. Тюрина и P. Беркович

Заказ 1021/17 Изд. № 335 Тираж 649 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2 часть с задающим автогенератором, управляемым по амплитуде каскадом, зонд с генераторной и двумя приемными катушками и измерительную часть, включающую в себя два идентичных усилителя, амплитудные ограничители, фазоизмерительный блок, амплитудный детектор, телеизмерительпую систему и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности карот" æ àa, к выходам идентичных усилптелей подсоединен векторный сумматор, выход которого и выходы фазоизмерительного блока и идентичных усилителей соединены через телеизмерптельную систему с

5 регистратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 212387, кл. G 01 3/18, 1968.

10 2. Авторское свидетельство СССР № 427302, кл. G 01 3/18, 1974 (прототип).