Устройство для индукционного каротажа скважин

Устройство для индукционного каротажа скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<ю646297

Союз Советских

Социалйстицескнх

Республик

4 д (51} M. Кл. (61) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22} Заявлено 27.01. 77 (21} 2445501/18-25

Cj 01 Г 3/18!

/ Е 21 В 47/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государстаенный каметет

СССР оо делай кзооретеккй и открытий (53) УДК 550.837:

:622. 241 (088. 8) . Опубликовано05.02.79.Бюллетень № 5

Дата опубликования опигания 08. 02. 79

Ю. В. Бялый, Б, И. Випьге, B. П. Дошечкин, В. И. Орлов и М. И, Плюснин (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт нм. С. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО

КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится к области скважийньтх геофизических исследований и может быть использовано, например, при каротаже скважин, оборудованных обсадной колонной из немагнитного и неэпектропроводного материала, а также в открытом стволе скважин.

Известны устройства дпя индукционного каротажа скважин, содержащие ин. дукционный зонд с генераторными и измеритепьными катушками и эпектронную часть, состоящую из генератора переменного тока, измепитепьного преобраэоватепя и бпока питания ill и L2I.

К предпагаемому устройству по технической сущности наиболее близко устройство, которое содержит многокатушечный зонд индукционного каротажа (зонд ИК), включающий в себя генераторные и измерительные катушки, задающие и измерительные линии, а также электронную часть, содержащую блок питания, генератор переменного тока, входной преобраэоватепь сигналов зонда

ИК и устройства дпя обработки и передачи информации на поверхность по карьтажному кабелю. Генератор переменного тока, генераторные катушки и задающие линии образуют задающую цепь устройства, а измерительные катушки, измери« тельные линии, входной преобраэоватепь сигналов зонда ИК и блок дпя обработ ки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю образуют приемно-измерительную цепь устройства (3).

Дпя уменьшения влияния скважины в этом устройстве используются многокатушечные индукционные системы, названные фокусирующими. Многокатушечный зонд представляет собой систему из нескопьких укрепленных на одном стержне иэ изоляционного материапа катушек, иэ которых одна часть последовательно включена в генераторную цепь, à пругая часть - в приемно-измерительную цепь. В каждой цепи по наибольшему числу витков выделяется главная катушка. Остальные катушки называются

646297 форсирующими. В соответствий с принципом суперпозиция мноГокатуше чны и Ътд может быть цредставлен двухкатушечными парами: генератор-измеритель, Сигнал в многокатушечном зонде равен алгебраической сумме сигналов всех возможных сочетаний двуххатушечйМх пар.

Фокусирование закюпочается в том, что,подбирая число витков в фокусирующих катушках, их расположение относительно главных и направление включе: ния, добиваются снижения влияния скважины и вмещающих пород, Однако, полностью устранить влияние скважины при такой конструкции зонда принципиально невозможно, и, кроме того, реальные характеристики сфокусированйых-систем отличаются от теоретических из-за невоэможности учета конечных размеров ха туше.к.

Основной недостаток сфокусированных зондов в том, что при использовании"их для получения истинных значений удельного электрического сопротивления пластов при интерпретации, часто необходимо вводить поправху за влияние скважины. . Относитепьная величина этой поправки тем больше, чем больше диаметр скважины и удельная электропроводность скважинной жидкости и чем больше удельное электросопротивление интерпретируемого пласта. При этом для вычислейия поправки за скважину необходимо проводить дойолнительные исследования, включающие в себя определение удельной элехтропроводности скважинной жидкости вдоль профиля скййкийьт.

1Лель предлагаемого иэобретенияповышение точности определения удель-. ной электропроводности горных порой посредством автоматического исправления показаний индукционного зонда за ьпияние скважины в процессе индукционного каротажа.

Она достигается путем введения в устройство для индукционного каротажа дополнительно задающих и приемных тороидальных катушек, образующих датчик, показания которого зависят от удельной электропроводности скважинной жидкости, согласующего блока и функционального преобразователи сигналов. Задающие тороидальные катушки включены в задающую цепь, приемные тороидальные катуш. ки соединены со входом согласующего блока, другой вход которого соединен с

Выход согласующего блока 8 подключается ко входу функционального ixpeo6разователя 9 сигналов, который нагружается на один из входов входного преобразователя 6 сигналов зонда ИК, а выход последнего соединен со входом блока 10 для обработки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю. Кроме того, к входам блока

10 для обработки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю подключаются дополнительные выходы функционального преобразователя

9 сигналов н согласующего блока 8. выходом блока питания, а выход - со входом функционального преобразователя сигналов, выход хоторого соединен со входом входного преобразователя сигналов и с одним из входов блока обработ-, ки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю, другой вход которого соединен с выходом согласующего блока.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.,1

Предлагаемое устройство состоит из зонда индукционного каротажа, содержащего несколько измерительных 1 и ге1 5 гераторных 2 катушек; двух тороидвльных катушек, задающей 3 и приемной 4, расположенных так, чтобы они могли свободно омыватьсяскважинной жидкостью, через которую возникает замкнутый виго ток связи, охватывающий обе тороидальные катушки; электронной части, состоящей из генератора 8 переменного тока, входного преобразователя 6 сигналов, блока 7 питания, согласующего блока 8, функционального преобразователя 9 сигналов, блока 10 для обработки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю, зонда 11, электронной части 12, замкнутого витка 13. енераторн.ле катушки 2 подсоединяются к выходу генератора 5 переменного тоха и образуют генераторную линию зонда ИК, В эту же линию подключается одна из тороидальных катушек 3, которая, как и генераторные катушки 2, питается переменным током генератора 5.

Измерительные катушки 1 зонда ИК; подключенные ко szolly входного преобра- . зователя 6 сигналов зонда индукционного каротажа, и тороидальная катушка 4 р подсоединенная к входу согласующего блока 8, образуют измерительные линии зонда.

646297

ЗО

55

Питание всех элементов устройства осуществляется с помошью блока 7 питания, обеспечение которого энергией осуществляется по каротажному кабелю.

Предлагаемое устройство работает следуюшим образом.

Переменный ток, протекающий в генераторных катушках 2 зонда ИК и тороидальной катушке 3, возбуждает в скважинной жидкости и в окружающих скважину горных породах кольцевые токи, которые приводят к возникновению в измерительных катушках 1. зонда ИК и тороидальной катушке 4 переменной

ЭДС, С целью уменьшения взаимного влияния полей зонда ИК и тороидальных катушек располагать последние следует таким образом, чтобы оси катушек зон- да ИК и тороидальных катушек были параллельны. ЭДС в измерительных ка1 тушках 1, содержашая полезный сигнал от горных порой, а также нескомпенсированную часть сигнала, обусловленную влиянием скважины, передается на входной преобразователь 6 сигналов зонда

ИК. Сигнал в тороидальной катушке 4 возникает в результате того, что при протекании переменного тока через тороидальную катушку 3 в витке связи

13, образованном скважинной жидкостью, появляются замкнутые кольцевые токи, охватывавшие обе тороидальные катушки, Значение ЭЦС,возникаюшей в торои- дальной катушке 4, вследствие локальности поля тороидальных катушек определяется главным образом параметрами жидкости, заполняющей скважину. Этот сигнал поступает на вход согласующего блока 8, где усиливается и затем передается на функциональный преобразователь 9 сигналов, трансформируюшпй его в соответствии с геометрическим фактором скважины для выбранного зонда ИК в сигнал поправки эа влияние скважины, Сигнал поправки вводится в приемно-измерительную цепь, компенсируя сигнал, обусловленный влиянием скважины.

Для получения дополнительной инфор» мации о распределении удельной электропроводности скважинной жидкости вдоль профиля скважины и для осушествления управления функциональным преобразователем 9 сигналов ко входам блока 10 для обработки и передачи информации на йоверхность по каротаж-, ному кабелю подключаются соответственно дополнительные выходы согласующего блока 8 и функционального преобразователя 9 сигналов.

Преимушества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в более полном автоматическом устранении влияния скважины в пропессе каротажа, благодаря чему более высокая точность определения удельной электропроводности горных пород достигается при меньших затратах времени и. средств.

Формула изобретения

Устройство для индукционного каротажа скважин, содержащее задаюшую цепь, включающую в себя генератор переменного тока, вход которого подключен к блоку питания, а выход — к системе генераторных катушек, cMQHTHpoBQHHblx на изоляционном стержне и образующих задающие линии зонда индукционного каротажа, приемно-измерительную цепь, включающую в себя систему измерительных катушек, смонтированных на том же изоляционном стержне и образующих измерительные линии зонда индукционного каротажа, соединенную со входом входного преобразователя сигналов, другой вход которого соединен с выходом блока питания, а выход — с входом блока обработки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю, другой вход которого соединен с выходом блока питания, о т л и ч а ю ш е е с я. тем, что, с целью повышения точности определения удельной электропроводности горных пород посредством автоматического введения поправок, учитываюших влияние скважинной жидкости, оно дополнительно содержит задающие и приемные тороидальные катушки, согласуюший блок и функциональный преобразователь сигналов, при этом задающие тороидальные катушки включены в задаю. шую цепь, приемные тороидальные катушки соединены со входом согласуюшего блока, другой вход которого соединен с выходом блока питания, а вы« ход — со входом функционального преоб- разователя сигналов, выход которого соединен со входом входного преобразователя сигналов v. c одним иэ входов блока обработки и передачи информации на поверхность по каротажному кабелю, другой вход которого соединен с выходом согласующего блока.

646297

2. Плюскин М. И. Индукционный каротаж, М., Недра, 1968, с. 73-76.

3. Патент США ¹ 2582314, кл. 724-6, 1954.

К гаАжю

Составитель Э. Терехом

Техред М, Борисова КорректорЛ. Небола

Редактор Б. Павлов

Заказ 107/37 Тираж 696 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Фйлиал ППП «Патент, r. Ужгород, у . Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Померанец Л. И., Чукин B. Г. Промысловь-геофизические исследования скважин, М., Недра, 1965, с. 145.! ! ! (