Устройство ядерного магнитного каротажа

Устройство ядерного магнитного каротажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (S1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1403.78 (21) 2590700/18-25

Союз Co90TclcHx

Соцнапнстнческнк

Республик

< >748226 (5.З)М. Кл. с присоединением заявки HP

6 01 М 27/78

G 01 Ч 3/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150780 Бюллетень Йо 2б

Дата опубликования описания 15.07.80 (53) УДК 539.143. .43(088.8) С.М.Аксельрод, В.И.Даневич, В.В.Мешков, М.Л.Микин, Е.М.Митюшин, З.К.Ногиев, Г.Л.Орлов и Д.М.Садыхов (72) Авторы изобретения

Азербайджанский филиал Всесоюзного научноисследовательского института геофизических методов разведки и Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Азизбекова (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований скважин, а именно к устройствам для калибровки аппаратуры ядерного магнит- ного каротажа (ЯМК).

Известны устройства ЯМК (1), в которых калибратор выполнен в виде катушки, содержащей ампулу с водородосодержащей жидкостью. Общим недостатком устройств калибровки аппаратуры ЯМК является неидентичность параметров измерительного тракта при калибровке и измерении и различие в характеристиках 1 зависимости сигнала от угла между осью скважины и направлением магнитного поля Земли.

Наиболее близким к изобретению 20 техническим решением является устройство ядерного магнитного каротажа f2), содержащее зонд в виде прямоугольной катушки, усилитель,коммутатор, подсоединенный к источ- 25 нику слабого тока и источнику тока поляризации, тороидальный калибратор с двумя обмотками, одна из которых постоянно включена в цепь «атушки зонда. 30

В известном устройстве, содержащем зонд в виде вытянутой прямоугольной катушки, усилитель, коммутатор и калибратор в виде тороидальной обмотки, охватывающей тороидальную капсулу с водородосодержащей жидкостью, катушки зонда и калибратора всегда включены последовательно, благодаря чему параметры измерительного тракта остаются неизменными. Для того, чтобы зависимость сигнала ЯМК от угла между осью скважины и направлением магнитного поля Земли была идентичной для зонда ЯМК и калибратора, последний выполняется в виде тора. При этом для исключения сигнала от породы при калибровке и от калибратора при каротаже на зонде и калибраторе размещаются дополнительные обмотки, создающие неоднородное поле.

Однако и это устройство обладает рядом недбстатков, делающих нерациональным его реализацию. Одним иэ недостатков его является то обстоятельство, что параметры катушек калибратора и зонда выбираются идентичными. По этой причине при измерении слабых сигналов ЯМК от пласта катушка калибратора обуславливает

-:-миМ»»»й»» Ф ФВ»Ъ»»»»ФФ»ЮЮ»»Ф»»» йэ-..- .-. = .з ю » -: »ю явю»»»!

748226 значительный уровень шумов, равный уровню шумов зонда, чтб приводит"к снижению точности измерений.

Другой недостаток состоит в том, что разнесение катушек калибратора и зонда на большое расстояние кбнструктивно трудно выполнимо. В то же время при близком расположении катушек зонда и калибратора. неоднородное поле, создаваембе в пласте, может влиять на калибратор и, наоборот, неоднородное поле, создаваемое для гашения сигнала калибратора, может влиять на пласт.

Наконец, размещение на зонде дополнительной обмотки, служащей для гашения сигнала от породы; обычно приводит к появлению паразитных связей, вызывающих возбуждение измерительной схемы или возрастание помех.

Целью изобретения является снижейие уровня шумов при измерении сигна- ла от породы и устранение паразитных . связей и перекрестного влияния гасящих полей зонда и калибратора, соответственно при калибровке и измерении.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве одна иэ обмоток калибратора составляет йо ийдуктивности 0,1 индуктивнвсти катушки зонда, а вторая выполнена в виде прямоугольной тороидальной обмотки, подключенной через коммутатор к источнику слабого постоянного тока началом и концдм в режиме измерения, а средней точкой и эакороченными началом и концом — к источнику тока поляризации в режиме калибровки.

На чертеже представлена схема включения обмоток калибратора и катуш ки,зонда в измерительную цепь и цепь поляризации при калибровке и измерении. катушка зонда; М/к„- измерительная катушка калибратора; 4/ä:— вспомогательная бифилярная обмотка калибратора, имеющая среднюю точку;

С вЂ” настроечный конденсатор резонансной приемной цепи; Р— сопротивле,ние, служащее для регулировки величины постоянного тока в цепи обмотки; Р2 — сопр»оживление, служащее для регулировки величины тока поляризации при калибровке.

Контакты реле Р„ служат для ком- мутации тока поляризации. Реле P

Р% лужит для отключения измерительной

2 .схемы при поляризации. Реле P служит для выбора режима работы аппа3 .ратуры калибровки, измерения. устройство"работает следующим образом.

Когда ось торбидальной обмотки калибратора Р .„ и продольная ось симметрии прямоугольной катушки зонда М/ сайпадают, обеспечивается идентичнбсть" угловых зависимостей зонда и калибратора, при которой зависимость амплитуды сигнала от породы и калибратора от угла 9 межд

У осью зонда направлением вектора магнитного поля Земли определяется выражением вида (1 — О, 5 s i n29 ) . Обмотка зонда Х(и измерительная обмотка калибратора Х всегда включены последовательно, независимо от того п роиэводится ли измерение или калибI ровка. Благодаря этому параметры !

О измерительного тракта как при изме рении, так и при калибровке остаются одинаковыми, какие бы изменения ни происходили с зондов или калибратором. Индуктивность обмотки тороидаль3 ного калибратора выбирается равной

5 0,1 индуктивности катушки зонда, благодаря чему в измерительную цепь не вносится существенного уровня шумов при измерении сигнала от пласта и и то же время обеспечивается достаЩ точно большой сигнал при калибровке.

Для того, чтобы при измерении сигнал от калибратора не накладывался на сигнал от породы, через вспомогательную обмотку калибратора 9 6 про" пускается слабый постоянный ток Л, К (контакты реле P> P Р P

53 :»2 зз 4 в положении 2), который вследствие неидеальной симметрии бифилярной обмотки создает градиент магнитного поля в тороидальной капсуле, содержащей водородосодержащую жидкость, благодаря чему сигнал от этой жидкости затухает до начала измерения.

В то же время бифилярная тороидальная обмотка практически не создает поля во внешнем по отношению к ней пространстве и поэтому не оказывает какого-либо влияния на сигнал от породы.

Для того, чтобы при калибровке

40 не создавать сигнала от породы, вспомогательная обмотка калибратора с помощью коммутатора подключается к источнику тока поляризации таким образом, что средняя точка бифилярной обмотки соединяется с одним выводом, а эакороченные начало и конец — с другим (контакты реле Р, Рзг, Р>, P>4 — в положении 1) . Hp i этом по обмотке зонда ток поляризации не протекает, и сигнала от окружающей зонд среды не возникает. Ток поляризации как при измерении, так и при калибровке включается контактами реле Р,, Р .

Для обеспечения требуемой величи. ны тока поляризации калибратора и тока в бифилярной обмотке служат соответствующие резисторы К и R,.

Для настройки в резонанс обмоток зонда и калибратора и подключения их

® к усилителю служат конденсатор С, и реле Р .

Таким образом, описанное устройство обеспечивает возможность калибров65. ки схемы аппаратуры ЯМК при спущенном в скважину приборе и учитывает

748226

Формула изобретения ипйьа

Составитель В. Филиппов

Редактор М.Батанова Техред g. Кастелевич Корректор И.Муска

Заказ 4228/30 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 любые изменения параметров зонда и цругих элементов измерительного тракта. Применение такого устройства повысит точность измерения и, следовательно, геологическую эффективность аппаратуры ЯМК, особенно в высокотемпературных скважинах, где параметры измерительного тракта могут существенно изменяться под действием температуры окружающей среды.

Устройство ядерного магнитного каротажа, содержащее зонд в виде прямоугольной катушки, усилитель, коммутатор, подсоединенный к источнику слабого тока и источнику тока поляризации, тороидальный калибратор с двумя обмотками, одна из которых постоянно включена в цепь катушки 20 зонда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения уровня шумов при измерении сигнала от породы, устранения паразитных связей и перекрестного влияния гасящих полей зонда -и калибратора, одна из обмоток калибратора составляет по индуктивности 0,1 индуктивности катушки зонда, а вторая выполнена в виде бифилярной тороидальной обмотки, подключенной через коммутатор к источнику слабого. постоянного тока началом и концом в режиме измерения, а средней точкой и закороченными началом и концом — к источнику тока поляризации в режиме калибровки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3042855,кл. 324-5.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 441541, кл. G 01 Ч. 3/14, 1973 (прототип).