Устройство для электромагнитного каротажа

 

Изобретение касается промыс-ловогофизической техники, а более конкретно , устройств, реализующих элактр1;м,1гнитные методы исследования скважис для определения электрических параметров горных пород, в частности их удельног электрического сопротивления . Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генераторный блок, п идентичных измерительных катушек, п управляемых ключей, усилительно-преобразовательный блок, блок коммутации и блок информации а также п экранированных дросселей и п дополнительных управляемых ключей Активные и реактивные составлякириеимпедансов экранированных дросселей выбираются равными активньм к реактивным составляющим импедансов измерительных катушек. Точность измерения повышается за счет устранения влияли ниилеальности управляемых ключей и парамагнитных емкостей на измеряемые параметры, 1 ил. (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„ l3028 5 (51;)5 G 0.1 Ч 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15.03. 90. Бюл. 9 10 (21) 3840869(24-25 (22) 07 01.85 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт иефтепромысловой геофизики "ВНИИнефтепромгеофизика" (72) И.М. Заслонов, В.А. Королев и В.Ф. Мечетин (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И«744415, кл. G 01 U 3/18, 1972.

Заслонов И.М. Аппаратура для элекI тромагнитного каротаха по затуханию.

Сб. Разведочная геофизика, М.: Недра, 1973, вып. 55, с. 141-144. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

КАРОТАЖА (57) Изобретение касается промысловог: офнзической техники, а более конкретно, устройств, реализующих электр,магнитные методы исследования. скважи для определения электрических параметров горных пород, в частности их удельног электрического сопротивления . Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функщ ональных возмокностей устройства. Устройство содерзит генераторный блок, и идентичных измерительных катушек, п управляемых ключей, усилительно-преобразовательный блок, блок коммутации и блок информации, а такие и экранированных дросселей í и дополнительных управляемых ключей

Активные и неактивные составлякщие импедансов экранированных дросселей выбираются равными активным и реактивным составляющим импедансов измерительных катушек. Точность измерения повышается за счет устранения влиянн н -идеальности управляемых ключей и па",:=.ìàãíèòíûõ емкостей Иа измеряемы г паметры. 1 ил.

Ebg + Еьд + Е1, 3 (2) Х „

1 130288

Изобретение касается промысловогеофизической техники и может быть использовано для измерения удельного электрического сопротивления (УЭС). горных пород, пересеченных скважиной методами электромагнитного каротажа.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлена структур- 10 ная электрическая схема устройства.

Устройство содержит генераторный блок 1, . идентичные измерительные катушки 2.1-2.,п, управляемые ключи

3.1-3.п, экранированные дроп.ели 4.1- 5

4.п и дополнительные управляемые ключи 5.1-5.п, усилительно«преобразовательный блок б, блок 7 обработки информации и блок 8 коммутации.

Рассмотрим работу устройства для 29 случая трех измерительных катушек (и-"

=3) и измерения следующих характеристик электромагнитного поля: f h 1

3 где h„ hz> h>- напряженности магнитной компойенты элек-25 тромагнитного поля в точках расположенил измерительных катушек 2.1, 2.2 и 2,3.

1 енераторный ток создает в горных породах электромагнитное поле часто- 30 той 400-2500 кГц. В измерительных катушках 2. 1, 2.2 и 2.3, расположенных на оси скважины, возбуждаются электрические сигналы Е1| р Е1|, Е1)., соот1 ветственно пропорциональные величинам 35

h), Ь,, hg» Так как измерительные катушки 2. 1, 2.2 н 2.3 совместно с экранированными дросселями 4.1, 4.2. н 4,3 и ключами 3.1, 3.2, 3.3, 5.1, 5.2 и 5.3 образуют параллельно соеди- щ ненные ветви, подключенные к входу усилительно-преобразовательного блока 6, то напряжение Е на его входе определяется формулой з 45

Х е„ч„а 9 (1) где Е„- ЭДС k-й параллельной ветви (k - 19...3) 93

Y„ - проводимость k-й параллель-: ной ветви.

Поскольку измерительные катушки идентичны, а экранированные дроссели по электрическим параметрам также одинаковы между собой и измерительными катушками, т.е. Y„ Yz Xs, для

5 2 этого случая формула (!) принимает вид (Процесс измерения разбивают во времени на такты, равные по длитель" ности. Блок 8 коммутации вырабатывает на своих выходах управляющие напряжения, подаваемые .на управляющие входы ключей. В первом такте ключи

3. 1, 5.2 и 5.3 разомкнуты, а ключи

3.2, 3.3 и 5.1 замкнуты. Таким образом, эакороченными оказываются измерительные .катушки 2.2 и 2.3 (Е1, О г и Е1, О) и экранированный дроссель

4. 1. К входу усилительно-преобразовательного блока 6 подключаются три параллельно соединенные ветви: первая ветвь — измерительная катушка 2.1, вторая — экранированный дроссель 4.2, третья ветвь — экранированный дроссель 4.3 ° Поскольку дроссели экранированы от внешних электромагнитных полей, ЗДС на их выходах равны нулю.

Проводимости всех трех ветвей одинаковы, так как активные и реактивные составляющие импедансов экранирован- ных дросселей и измерительных катушек выбраны равными между собой. Поэтому в соответствии с формулой (2) на входе усилительно-преобразовательного блока действует напряжение

Е1

Во втором такте ключи 3. 1, Ф

3.2 и 5.3,разомкнуты, а ключи 3.3, 5.1 и 5.2.замкнуты. В этом случае к входу усилительно-преобразовательного блока подключаются также три па- раллельные ветви: первая ветвь — измерительная катушка 2.1, вторая ветвьиэмерительная катушка 2.2, третья ветвь - экранированный дроссель 4.3 (Е1 = О). На входе усилительно-пре)3 образовательного блока 6 действует напряжение

Еь„+ Еь, 3

Так как практический интерес представляет измерение разности |Ь )-hz), то измерительные катушки 2.1 и 2.2 включаются встречно-параллельно, и напряжение на входе усилительно-преобразовательного блока равно

E1 - Е»-.

Л . Л

В третьем такте измерения ключи .3, 5.1 и 5.2 разомкнуты, а ключи

3 13028

3.1, 3.2 и 5.3 замкнуты. К входу усилительно-преобразовательного блока 6 оказываются подключенными три парал-

I лельных ветви — экранированные дрос-. сели 4.2 и 4, 1 и измерительная катушка 2.3. На входе усилительно-преобразовательного блока 6 действует напряжение Е4,, в каждом иэ тактов измерения на указанный вход подаются напряжения, пропорциональные соответ-fO ственно величинам напряженностей Ь1, h, — Ь ; h3 с одинаковым коэффициентом передачи, равным 1/3. В случае необходимости число измеряемых пара-. . метров может быть увеличено. - . 15

В усилительно-преобразовательном блоке. 6 входные сигналы усиливаются, преобразуются в сигналы более низкой частоты и передаются в блок 7 обработки информации, где могут быть пре-20 образованы в напряжения, пропорциональные относительным характеристи.кам электромагнитного поля

25 и т.д. по которым определяется УЭС горных пород. Рассмотренные такты измерений циклически повторяются во времени. 30

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного каротажа, содержащее генераторный блок, усилительно-преобразователь8 Г 4 ный блок, блок коммутации, блок обработки информации н имеющее п измерительных каналов, каждый из которых содержит идентичную измерительную катушку, первый и второй выходы которой соединены с первым и вторым входами управляемого ключа соответственно, управляющий вход которого соединен с блоком коммутации, при этом вы-. ход усилительно-преобразовательного блока подключен к блоку обработки информации, с которым соединен н блок коммутации, отличающееся тем,: что, с целью повышения точности измерений и. расширения функциональных возможностей, в каждый иэмерительный канал введены дополнительный управляемый ключ и экранированный дроссель, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного управляемого ключа, управляющий вход последнего соединен с блоком коммутации, при этом первый выход дросселя соединен с первым выходом измерительной катушки,а вторые выходы дросселей всех каналов соединены между собой и подключены к усилительно-преобразовательному блоку, кроме того, вторые выходы измерительных катушек всех качалов также соединены между собой и подключены к усилительно-преобразова-. тельному блоку,при этом активные и реактивные составляющие импедайсов экранированных дросселей и измерительных катушек выбраны равными. !

1302885

Составитель А. Иягков

Те>ред И.попович . Корректор И, Деичик

Редактор Т. Янова

Тираж 414 . Подписное

BRHHIN Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская иаб., ц. 4/5

Заказ 992

Нроизводственно"полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ук. Проектная, 4