Аппаратура для индукционного каротажа

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскик

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21g, 30/01

Заявлено 11.1Х.1968 (№ 1269254/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.1Х.1970. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 14ЛП.1970

МПК 6 01v 3/18

Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.834:622.241 (088.8) Б, И. Вильге, lN. ff, Плюснин и 11. И. Воскоб4Фнн оттАвторы изобретения

Заявитель

АППАРАТУРА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к устройствам для изучения электрических свойств пластов горных пород, пересеченных скважиной, путем исследования переходных характеристик геоэлектрического разреза при индуктивном возбуждении магнитного поля.

Известно устройство, предназначенное для изучения переходных процессов в скважине, для поисков хорошо проводящих руд в окрестности скважины. Такое устройство содержит задающую цепь, состоящую из источника пульсирующего тока и задающей незаземленной петли, подключенной к источнику пульсирующего тока; приемно-измерительную цепь, состоящую из приемной катушки-магнитоприемника, подключенного к ней входного усилителя, нагруженного на временной селектор, выход которого соединен с измерительным усилителем; устройства для временного разделения импульсов, выполненного в виде параллельно соединенных синхронных детекторов, число которых равно числу моментов времени, в которых изучается переходный процесс;суммирующих устройств по числу синхронных детекторов; устройства для передачи информации на поверхность по каротажному кабелю; устройств для преобразования информации и регистрирующих устройств, каждый из которых соединен с вышеупомянутыми суммирующими устройствами; синхронизирующую цепь, состоящую из дифференцирующего устройства; устройств временной задержки импульсов, генератора строб-импульсов, выход которого соединен с управляющим входом временного

5 селектора и управляющим входом устройства для временного разделения импульсов в приемно-измерительной цепи.

С помощью этого устройства удается изучать электрические свойства объектов, обла10 дающих высокой удельной электропроводностью (б)10 сим/it), значительными геометрическими размерами. Длительность переходного процесса в таком случае весьма велика, поэтому диапазон времени изучения его после

15 выключения тока в источнике поля составляет

1 — 50 лт/сек.

При применении метода стробирования для изучения переходного процесса такой длительности длительность строб-импульса воз20 можна больше 0.1 м/сек. Импульсы такой длительности можно легко усилить узкополосным усилителем.

При изучении электрических свойств, пересеченных скважиной, удельная электропровод25 ность которых меньше 1 сим/лт, а мощность скважины ие превышает 5 м, длительность переходного процесса весьма мала. Диапазон времени регистрации в этом случае лежит в пределах 0,1 яксек — 0,1 мсек. Прп применении

30 метода стробирования для изучения столь

281670 кратковременных процессов длительность строб-импульса не должна превышать

0,1 лксек. Измерять с высокой точностью амплитуду импульса такой длительности путем рассмотренного выше устройства нельзя, так как для усиления импульса требуется широкополосный усилитель со значительным коэффициентом усиления, который пе может быть применен в скважинной аппаратуре, Предлагаемое устройство лишено указанных ограничений благодаря дополнительному преобразованию импульса «вырезки».

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для индукционного каротажа по методу переходных процессов; на фиг. 2 — эпюры напряжений в различных точках схемы.

Задающая цепь устройства состоит из источника пульсирующего тока 1 и задающей катушки 2. Приемно-измерительная цепь включает в себя приемную катушку 3 входной усилитель 4, временной селектор 5, расширитель импульсов, устройство для формирования в виде устройств для растягиванич (расширитель) б и ограничения длительности импульсов 7, линейный узкополосный усилитель 8 устройства для временного разделения импульсов 9, 10, 11, суммирующие устройства 12, 13, 14, устройства для преобразования и передачи на информации 15, 1б, 17, регистрирующей цепи

18, цепи временной задержки 19, генератора строб-импульсов 20.

Питание аппаратуры осуществляется от наземного источника 21.

При работе устройства в цепи задающей катушки 2 протекает пульсирующий ток, прямоугольной формы, вырабатываемый источником тока (фиг. 2,a) В проводящей среде в промежутках между подачей тока в катушку возникает неустановившееся электромагнитное поле, создающее э.д.с. переходного процесса в приемной катушке 3, соосно расположенной с задающей катушкой 2 (фиг. 2,б). При помощи входного усилителя осуществляется согласование приемной катушки 3 с приемно-измерительным устройством и некоторое усиление сигнала (фиг. 2,в). Этот сигнал поступает на вход временного селектора 5. На управляющий вход временного селектора подается последовательность строб-импульсов, вырабатываемых генератором 22 (фиг. 2,г). В результате на входе временного селектора 5 образуется последовательность сигналов (фиг. 2,д), воспроизводящих с необходимой точностью входной сигнал в течение определенных фиксированных интервалов времени. Такая последовательность импульсов поступает на вход устройства для растягивания б и устройства 7 для формирования из расширенных импульсов прямоугольных импульсов заданной длительности. Последнее срабатывает в момент нарастания входного импульса и на его выходе образуется импульс, длительность которого в К раз больше длительности строб-импульса

25 зо

10

15 го

5О

65 (фиг. 2,е). Задним фронтом этого импульса управляется устройство 6. В результате на выходе последнего образуется последовательность расширенных импульсов, амплитуда которых пропорциональна амплитуде соответствующих входных импульсов, а длительность в

К раз больше (фиг. 2,ж), что позволяет для их усиления использовать линейный узкополосный усилитель 8. Коэффициент расширения К определяется необходимой точностью воспроизведения амплитуды исследуемого переходного процесса в данный момент времени и обычно не превышает 9. Усиленные таким образом импульсы поступают на вход устройства для временного разделения, выполненного, в частности, в виде синхронных детекторов.

Число последних определяется числом моментов времени, в которых исследуется переходный процесс после каждого импульса тока в задающей катушке.

Выходы устройства для временного разделения импульсов подключены к соответствующим входам суммирующих устройств 12, 13, 14, по числу синхронных детекторов. В суммирующих устройствах осуществляется осреднение сигналов за определенное число периодов импульса тока в задающей цепи. На выходе каждого из суммирующих устройств действует постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде Е„„ в фиксированные моменты времени, Каждое суммирующее устройство подключено к устройствам передачи информации на поверхность информации 15, 1б, 17. При помощи кабеля последние подключены к устройствам для преобразования информации и регистрации 24, 23, 22.

Управление работой всего устройства осуществляется цепью синхронизации, на входе которой действует напряжение вида, показанного на фиг. 2,а. Это напряжение посредством цепи 18 преобразуется в последовательность однополярных импульсов, возникающих в момент выключения тока в задающей катушке (фиг. 2,u) и действующих на входе цепи временной задержки 19. На выходе последней образуется последовательность импульсов, сдвинутых относительно друг друга на заранее выбранный интервал времени задержки Т (фиг. 2,к). Эти импульсы управляют работой генератора строб-импульсов, один выход которого подключен к расширителю импульсов в приемно-измерительной цепи, а другой — к соответствующим входам синхронных детекторов для временного разделения импульсов в той же цепи.

Возможен также вариант устройства, отличающийся от описанного тем, что формирование длительности расширенных импульсов осуществляется спусковым устройством, включенным в цепи синхронизации, причем вход его подключен к одному из выходов генератора строб-импульсов, а выход — к управляющему входу расширителя импульсов.

281670

Предмет изобретения

Я, Я гг

Ui

Фиг. г

Фиг. 1

Составитель Ю. Сериков

Техред Л. Я. Левина

Редакзор Т, Рыбалова

1(орректор О. С. Зайцева

Заказ 3578)6 Тираж 480 Подписное !

111ИИПИ 1(омитета по дслам изобретений и открытий при Совсге Министров СССР

Москва, 2К-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Аппаратура для индукционного каротажа ио методу переходных процессов, содержащая задающую цепь, состоящую из источника промежуточного тока и задающей катушки; приемно-измерительную цепь, состоящую из последовательно соединенных приемной катушки, входного усилителя, временного селектора, линейного узкополосного усилителя, устройства для временного разделения импульсов, вывыполненного в виде нескольких параллельно соединенных синхронных детекторов, суммирующих устройств, устройств для передачи информационных сигналов по каротажному кабелю, устройств для преобразования и регистрации информационных сигналов; синхронизирующую цепь, вход которой соединен с задающей цепью, а выход — со входамп временного селектора и синхронных детекторов, состоящую из последовательно соеди нениых

5 диффереицирующего устройства, устройства временной задержки импульсов и генератора строб-импульсов, отличающаяся тем, что, с целью передачи измерительных импульсов малой длительности, приемно-измерительная

10 цепь между временным селектором и линейным узкополосным усилителем содержит расширитель импульсов.

2. Аппаратура по п. 1, отличаюи1аяся тем, что, с целью расширения диапазона амплитуд

15 передаваемых импульсов, входной усилитель приемно-измерительной цепи выполнен логарифмическим.