Устройство для электромагнитного каротажа скважин

Устройство для электромагнитного каротажа скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеез Севеиких

Сецмалиетичееккх

Реслублмк

О П И С А Н И Е,,890337

И ЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.04.80 (21) 2902569/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет —.

Опубликовано 15.12 81- Бюллетень №46

Дата опубликования описания 1 8.12.81 (51 ) М. Кл.

G, 017 3/18 евеуявРеткеинай кюмитет

СССР ао делам изобретений н вткрытий (53) УДК 550. .837(08 8.8) Г. В. Шаров (72) Автор изобретения

15 ...„., тут

ЬИЕ!йО t "

Всесоюзный научно-исследовательский инст нефтепромысловой геофизики (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗПЕКТРОМАГНИТНОГО

КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится к аппаратуре для исследования скважин и может быть использовано при электромагнитном каротаже скважин.

Известно устройство для диэлектриче,ского каротажа скважин, содержашее геыераторную часть, зонд с генераторной и.двумя приемными катушками, двухканальную приемную часть с общим гетеродином и фазоиэмерительным блоком на выходе. Устройство измеряет разность

1О фаз сигналов в приемных катушках зонда, создаваемых электромагнитным полем генераторной катушки. По величине измеренной разности фаз судят об электрическмх свойствах горных пород (11 .

Регистрация начального сдвига фаз в этом устройстве производится вне исследуемой среды (вне скважин) на дневной поверхности земли. Помещение устройст20 ва в условия исследования горных пород (в скважину ), отличные от условий регистрации начального сдвига фаз, приводит к возникновению дополнительного не учитываемого сдвига фаз (за счет влияния температуры, эксцентриситета прибо ра в скважине и т.д.), снижаюшего точность измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее первый генератор, зонд с основной генераторной катушкой, подключенной к выходу первого генератора, двумя приемными катушками и одной, расположенной между ними, дополнительной генераторной катушкой, второй генератор с частотой, равной частоте первого генератора, подключенный к дополнительно генараторной катушке, двухканальную приемную часть, выполненную в виде гетеродина, двух преобразователей частоты, подключенных первыми входами к приемным катушкам зонда, а вторыми входами-к выходу гетеродина, и фазоизмерительного блока, подключенного входами к выходам преобразователей частоты. За счет наличия в составе зонда дополнительной гене8903 то

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее первый генератор, зонд с основной генераторной g0 катушкой, подключенный к выходу первого генератора, двумя приемными катуш, ками и одной, расположенной между ними дополнительной генераторной катушкой, второй генератор с частотой, равной частоте первого генератора, подключеный к дополнительной генераторной катушке, двухканальную приемную часть, выполненраторной катушки, помешенной между приемными катушками и соединенной со вторым генератором, частота которого равна частоте основного генератора, это устройство позволяет регистрировать начальный сдвиг фаз в условиях исследования горных пород, т.е. в скважине, чем повышается точность измерения (2).

Однако для того, чтобы регистрируемый начальный сдвиг фаз полностью не зависел от условий измерений, необходимо, чтобы дифференциальный зонд, образованный двумя приемными и одной дополнительной генераторной катушками, находился в среде, обеспечиваюшей одинаковые условия для прохождения поля от дополнительной генераторной катушки к обеим приемным катушкам. В этом случае сдвиги фаз поля на путях от дополнительной генераторной катушки к приемным катушкам одинаковые и регистрируемая начальная разность фаз определяется только измерительными цепями самого устройства. Такие условия обеспечиваются при центрируемом положении устройства в д скважине, выдержанном диаметре скважины и однородных по электрическим характеристикам горных породах, окружаюшим зонд. При отсутствии указанных условий зарегистрированный начальный сдвиг фаз дифференциального зонда становится отличным от нуля и тем больше, чем больше отличаются между собой условия рас пространения поля от дополнительной катушки до первой и второй приемных кату35 шек. В реальных условиях дополнительный сдвиг фаз появляется на границах пластов, границах изменения диаметра скважины (при эксцентриситете устройства в скважине). Появление дополнительного (неучи40 тываемого) сдвига фаз снижает точность измерения, что и является одним из недостатков данного устройства.

Цепью изобретения является повышение точности определения электрических

45 свойств горных пород.

37

4 ную в виде гетеродина, двух преобразователей частоты, подключенных первыми входами к приемным катушкам зонда и вторыми входами - к выходу гетеродина, и фазоизмерительного блока, подключенного входами к выходам преобразователей частоты, введен третий генератор с частотой,, отличной от частоты первого генератора, причем выход третьего генератора подключен к дополнительной генераторной катушке, а частота гетеродина равна частоте третьего генератора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит первый генератор 1, зонд и с основной генераторной катушкой 2, двумя приемными катушками

3 и 4, дополнительной генераторной катушкой 5, двухканальную приемную часть, состоящую из преобразователей частоты

6 и 7, гетеродина 8 и фазоизмерительного блока 9, второй генератор 10 с частотой, равной частоте первого генератора, и третий генератор 1 1 с частотой, отличной от частоты первого генератора.

Первый генератор 1 питает током частоты f„ генераторную катушку 2 зонда, электромагнитное поле которой через окружаюшие скважину горные породы создает в приемных катушках. 3 и 4 сигналы, поступаюшие в преобразователи частоты 6 и 7, в которых с помощью гетеродина 8, частота которого равна Д выделяются сигналы частотой поступаюшие затем на фазоизмерительный блок 9, где и выделяется разность фаз, величина которой определяется электрическими свойствами горных пород.

Для регистрации начального сдвига фаз ъ скважине в условиях проведения исследований отключают первый генератор 1 и гетеродин 8 и включают второй генератор 1 0 с частотой g< и третий генератор

1 1 с частотой Я . При незначительном различии частот „ и поля этих частот, излучаемые дополнительной генераторной катушкой 5, на пути до приемных катушек 3 и 4 получают одинаковый набег фаз. В преобразователе частоты 6 путем квадратичного преобразования частоты выделяется сигнал, набег фазы которого равен

has "з ™, — o.

f„р

Аналогично набег фазы поля до катушки

4 и на выходе преобразователя 7 равен

Р о- Q

4Таким образом, при незначительном различии частот j и f сигналы на выходах преобразователей 6 и 7 синфазны независимо от электрических свойств среды, окружаюшей зонд. Включение дополнительной генераторной катушки 5 с третьим генератором 11 позволяет измерять начальный сдвиг фаэ в условиях проведения исследований скважины без дополнительной погрешности за счет неоднородности электрических свойств внешней среды, чем повышается точность измерений.

Использование предложенного изобретения позволяет повысить точность измерений, что приводит к сокрашению времени на исследование свойств горных пород и, следовательно,,ускоряет поиск полезных ископаемых.

Устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее первый генератор, зонд с основной генераторной катушкой, подключенной к выходу первого генератора, двумя приемными катушками и одной, расположенной между ниЮ

ВНИИПИ Заказ 10986/76 Тираж 735 Подписное

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

Формула изобретения

890337 Ь ми, дополнительной генераторной катушкой, второи генератор с частотой, равной частоте первого генератора, подключенный к дополнительной генераторной

З катушке, двухканальную приемную часть, выполненную в виде гетеродина, двух преобразователей частоты, подключенных пераыми входами к приемным катушкам зонда, а вторыми входами - к выходу гете родина, и фазоиэмерительного блока, подключенного входами к выходам преобразователей частоты, о т л и ч а ю ш е— е с я тем, что, с целью повышения точно. сти определения электрических свойств горных пород, в него введен третий re1 нератор с частотой, отличной от частоты . первого генаратора, причем, выход тре-: тьего генаратора подключен к дополнительной генераторной катушке, а частота

20 гетеродина равна частоте третьего генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 212387, кл. G 01 V 3/18, 1967. о

2. Авторское свидетельство СССР

No 338822999900, кл. С 01 V 3/18, 1971 (прототип) .