Зонд для электрического каротажа

 

Сеюэ Севетскик

Социапистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ нл792195 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлеио271178 (2l) 2736936/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень Н9 48

Дата опубликования описания 311280 51 М.,(„з

G 01 V 3/18

G 01 \/ 5/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

-(53) УДК 550. 82 (088. 87 (72) Авторы изобретения

К. Л. Санто и Е . В . Чаадаев

Калининское отделение Всесоюзного научно-исследовательского (71) 3 я итель и пРоек но †ко РУк оРско о инс и У а еофизических исследований аявитель геологоразведочных скважин (54) ЗОНД ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО KAPOTAEA

Зонд предназначен для геофизических исследований необсажденных скважин, а именно для определения .удельного электрического сопротивления окружающих пород.

Все известные измерительные устройства, содержащие электроды, расположенные на стенке скважины, представляют собой зонды малого радиуса исследования. В частности, известен зонд для электрического картожа скважин, содержащий расположенный на оси скважины токовый электрод и четыре пары измерительных электродов, расположенных на стенке скважины (1) . l5

Известен также зонд, содержащий и токовые и измерительные электроды на стенке скважины. В данном устройстве размещение электродов на стенке скважины обеспечивает их высбкую рас- 20 членяющую способность по глубине при относительно малом влиянии скважины на результаты измерения f2) .

Однако вследствие того, что размеры установок сравнимы с диаметром 25 скважины, их радиус исследования оказывается малым.

Из известных зондов электрического каротажа наиболее близким по тех.нической сущности к предлагаемому 30 является семиэлектродный зонд бокового каротажа, содержащий основной токовый электрод, равноудаленный от него два экранирующих токовых электрода и две пары измерительных электродов,расположенных симметрично относительно основного токового электрода. Фокусировка измеряемого тока основного (центрального7 токового электрода производится соответствующим заданием тока экранирующих электродов, обеспечивающим равенство потенциалов на измерительных (контрольных) электродах. Тем самым в области контрольных электродов обеспечивается равенство нулю продольной составляющей измеряемого тока основного токового электрода в цилиндрическом слое, прилегающем к поверхности прибора и, как следствие, снижается влияние скважины и вмещающих пород на результаты измерения (3) .

Существенным недостатком этого устройства является то, что ток через нормальное (перпендикулярные оси) сечение скважины в области контрольных электродов (качество электрической пробки, создаваемой токами экранирующих электродов) и результат измерений существенно зависит от соот792195 ношения размеров зонда и диаметра скважины. Поскольку на практике диаметр скважины изменяется по глубине, то и.результаты измерения рассматриваемым устройством оказывается зависимым от характера этого и"-менения, что требует специального учета этого влияния при интерпретации полученных результатов. Кроме того, при работе в скважинах различного диаметра в известном устройстве наилучшая фокусировка достигается только при какомто одном значении диаметра, а при других значениях фокусировка нарушается, что существенно yõóäøàåò его характеристики, в частности зоэрастает влияние вмещающих пород. Применение в скважинах различного диаметра зондов с разными размерами неудобно и экономически не выгодно.

Целью настоящего изобретения является уменьшение влияния скважины на результаты измерения удельного электрического сопротивления пласта многоэлектродными фокуоированными зондами в случае, когда диаметр ее изменяется по глубине.

Поставленная цель достигается тем, что в фокусированный многоэлектродный зонд, содержащий разнесенные между собой основной и два экранирующих электрода, две пары измерительных (контрольных) электродов, дополнительно вводятся измерительные электроды, размещенные на прижимном устройстве и дополнительные экранирующие токовые электроды, расположенные на концах зонда.

Устройство изображено на чертеже.

Зонд для электрического каротажа скважин содержит токовые основной 1 (Д,) экранирующие 2,3 (Э.,Э ), дополнительные экранирующие 4,5 (Э,, Э ) электроды, парные измерительйые (контрольные) электроды 6-9 Ng, И1, и „дополнительные парные измерительные контрольные электроды 10-13 !

N,, M„, M< ),, блок экранирующих электродов 14, блок управления током дополнительных экранирующих электродов. 14, блок управления током допол- . нительных экранирующих электродов 15, устройство прижатия дополнительных измерительных электродов к стенке скважины 16. Симметрично расположены электроды, электрически соединенные между собой попарно и имеют одинаковые потенциалы.

Зонд работает следующим образом.

Экранирующий ток электродов 2,3 (3<, Э )блоком 14 определяется из условия равенства потенциалов на измерительных электродах 6,7 (N, И„), а зкранирующий ток электродов 4,5 (Э„, Э ) блоком 15 из условия равенства потенциалов на дополнительных измерительных электродах 10,11 (, 1

М ).Одновременное выполнение указанных условий обеспечивает одновре" менное равенство нулю токов, текущих в цилиндрическом слое, прилегающем к поверхности прибора, и цилиндрическом слое, прилегающем к стенке скважины. Тем самым уменьшается ток через нормальное сечение скважины в области .измерительных электродов, повышается качество электрической

$$ пробки и, как следствие, уменьшается влияние скважины и вмещающих пород.

Кроме того, поскольку дополнительные измерительные электроды 10-13 (N

М,, M, N ) с помощью устройства

2О прйжатия 16 располагаются на стенке скважины при любом значении ее диа1 метра, то тем самым обеспечивается автоматическая подстройка фокусирово ки зонда в соответствии с изменением диаметра, т.е. стабилизация тока че2 рез нормальное сечение скважины в области измерительных электродов.

Таким образом, стабилизация фокусировки в устройстве достигается в результате последовательного воздей30 ствия двух факторов: уменьшения продольной составляющей тока, вносящей погрешности в результат измерения и ее стабилизации относительно изменений диаметра скважины.

Формула изобретения

Зонд для электрического каротажа, содержащий разнесенные между собой основной и два экранирующих электрода, две пары. измерительных электродов

40 расположенных между основным и экранирующими электродами, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью уменьшения влияния. скважины на результаты измерений, введены дополнительные ,4 измерительные электроды, расположенные на прижимном устройстве, и дополнительные экранирующие электроды, размещенные на кожухе зонда.

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 73757, кл. G 01 V 3/18, 1943.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 354383, кл. 0 01 М 3/18, 1973.

3. Дахнов В. Н. Электрические

55 и магнитные методы исследования скважины. М., "Недра", 1967, с.223-231 (прототип).

792195

Составитель Л. Воскобойников

Редактор Н. Коляда Техред М.Коштура Корректор Г, Решетник

Заказ 10132 46 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4