Устройство для электромагнитного каротажа

(22) Заявлено 24,12.73 (21) 198039118-2 кпприсоединением за ственныи комитет СССР(45) Дата опубликования описания 30.0 53) УДК 550,832по ленам изобретений и открытий. Кац ттно-конструкторское бю 71) Заявитель ического приборостроен 54) УСТРО й СТВО ДЛЯ ЭЛ ЕКТРОМА ГН ЛТНО ГО КА РОТ ав устроиства входят ий из генератора тока оля; система 4 входнь ая приемники поля 5 реактивные элементы частоты 7; источник г 8; преобразователи 9 генератор 1, 2 и излучах цепей, сои дополни; усилители етеродинной высокой чаВ сост состоящ теля 3 п держащ тельные высокой частоты Изобретение относится к устройствамдля электромагнитного каротажа скважинс измерением разности фаз поля в разнесенных точках оси скважины.Известны устройства для электромагнитного каротажа, работа которых основанана измерении диэлектрической проницаемости горных пород конденсаторным методом 11,Однако значительное влияние проводимости горных пород на точность проводимыхизмерений не позволяет широко использовать эти устройства,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для 15диэлектрического каротажа 12, содержащее источник поля фиксированной частоты;источник гетеродинного напряжения, частота которого существенно близка к частотеполя; систему приемников поля, входящих 20в состав входных цепей; усилители сигнала,входы которых соединены с входными цепями; преобразователи частоты сигнала впромежуточную (разностную), измерительинформативного параметра, связанного с 25фазами сигналов промежуточной частоты(т, е, разности фаз, либо функции от указанной разности).В состав каждой входной цепи известного устройства, наряду с катушкой - приемником поля входят дополнительные реактивные элементы: трансформаторы, сосредоточенные и паразитные емкости. При воздействии температуры и других дестабилизирующих факторов на элементы входной цепи, возникает дрейф фазы сигнала высокой и, следовательно, промежуточной частоты, т. е. снижается точность и термостабильность измерения. Дрейф особенно велик при относительно высокой добротности входной цепи. Снижение добротности недопустимо из-за соизмеримости в реальных средах сигнала и шума (особенно при исследовании сравнительно низкоомных сред длинными зондами).Целью изобретения является повышение термостабильности и точности измерения.Цель достигается тем, что выход источника гстеродинной частоты подключен к системе входных цепей между приемниками электромагнитного поля и входами усилителей.Структурная схема устройства изображена на чертеже,ПОИзд.Типография, пр. Сапунов 3стоты в промежуточную, измеритель 10 информативных параметров сигналов разностной частоты, связанных с фазой высокочастотных сигналов.Устройство работает следующим обра "-зом.Ток, вырабатываемый генератором 1,преобразуется с помощью излучателя 3 ввысокочастотное поле (единицы - десяткимгц), распространяющееся в исследуемойсреде,В приемниках поля 5 и дополнительныхреактивных элементах 6 системы 4 входных цепей осуществляется формированиесигнала высокой частоты. Далее ВЧ-сигналусиливается в усилителях 7 и поступает навходы преобразователей частоты 9. Гетеродинное напряжение источника 8 подается в систему входных цепей и усиливаетсянаряду с сигналом высокой частоты в линейных усилителях 7, после чего смесь сигнала и гетеродинного напряжения преобразуется в сигналы промежуточной частоты,поступающие к измерителю 10.С помощью измерителя 10, состоящегоиз скважинных и наземных частей, соединенных каротажным кабелем, осуществляется измерение разности фаз сигналов(функции разности фаз), соответствующихполю в двух пространственно разнесенныхприемниках.Согласно изобретению, во входную цепь,которая может быть представлена эквивалентным резонансным контуром, вводитсяне только высокочастотный сигнал, но и гетеродинное напряжение.Нестабильность указанного контура связана с изменением температуры в процессекаротажа, влиянием свойств среды на индуктивность приемников поля, изменением входного сопротивления усилителей и другими факторами.При подсоединении источника гетсродипного напряжения ко входной цепи, гараметрическая расстройка указанной цепи с учетом существенной близости частот сигналаи гетеродинного напряжения практическине приводит к фазовым сдвигам сигпалапромежуточной (разностной) частоты, так10 как расстройка эквивалентного контурапочти в одинаковой мере сдвигает фазысигнала и гетеродинного напряжения, различающихся по частоте на 0,4 - 0,8% от частоты поля.15 Высокая эффективность изобретения подтверждена результатами испытаний трехопытных образцов аппаратуры АДК. Результаты испытаний свидетельствуют обуменьшении температурной погрешности,20 более чем на порядок.Формула изобретенияУстройство для электромагнитного каротажа, основанного на измерении разности25 фаз поля в разнесенных точках оси скважины, включающее источник гетеродиннойчастоты, приемники электромагнитного поля и систему входных цепей с усилителями,отличающееся тем, что, с целью повы 30 щения термостабильности и точности измерений, выход источника гетеродинной частоты подключен к системе входных цепеймежду приемниками электромагнитного поля и входами усилителей,35 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Аксельрод С. М. Высокочастотные методы исследования скважин, М., 1962, с. 25.2. Авторское свидетельство СССР40212387, кл. 6 017 3/18, 1969,