Устройство для ядерного магнитного каротажа

/14, 1980 братор,детекстрациич а юи1 ЪСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО КАРОТАЖА, содержщее зонд, коммутатор, калиисточник тока, усилитель,тор, интегратор, блок регии блок управления,о т л ищ е е с я тем, что, с цельюповышения точности определенияиндекса и характера насыщающегоФлюида, дополнительно содержитвторой интегратор, рекурсивныйфильтр, переключатель, пороговыэлемент, вычитающее звено и два делительных звена, причем первый вход второго интегратора и первый вход рекурсивного Фильтра подключен череЗ переключатель к выходу детектора, выход второго интегра тора соединен с первым входом вычитающего звена, второй вход которого соединен с выходом рекурсивного Фильтра и первым входом первого делительного звена, второй вход первого делительного звена соединен с вторым входом второго делнтельного звена, выходом первого интегратора и входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с управляющим входом переключателя, выход вычитающего звена соединен с первым входом второго делительного звена, а два входа блока регистрации соединены по отдельности с выходами первого и второго делительных звеньев.2, Устройство по и. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что рекурсивный Фильтр содержит дна идентичных фильтра нижних частот, соединенных последовательно через ключ.Изобретение относится к техникегеофизических исследований скважин,а именно к ядерному магнитномукаротажу ЯИКИзвестно устройство ЯИКр в котором для исключения влияния нестабильности коэффициента передачиизмерительного тракта используется специальный калибровочный датчик, представляющий собой катушкус ампулой, заполненной нодородсодержащей жидкостью (1),Недостатком этого устройстваявляются невозможность учета из,менений параметров зонда при включении вместо него калибратора, чтоне позволяет полностью исключитьнестабильность измеряемых значенийамплитуд спада свсбодной прецессии (ССП),Наиболее близким к предлагаемому является устройство ЯИК, содержащее зонд, коммутатор, калибратор, источник тока, усилитель, детектор, интегратор, блок регистрации и блок управления ( .Недостатком указанного устройства является то, что результатыизмерений сигналов от калибраторасодержат случайную погрешность,обусловленную влиянием помехи, кроме того, калибровка измерительноготракта по одиночным сигналам калибратора (калибровка проводится одинраз в 10-20 циклов) вносит дополнительную погрешность измерениясигналов от пласта.Цель изобретения - повышение точности определения индекса и характера насыщающего флюида.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для ядерногомагнитного каротажа, содержащеезонд, коммутатор, калибратор, источник тока, усилитель, детектор,интегратор, блок регистрации и блокуправления, дополнительно содержитвторой интегратор, рекурсивныйфильтр, переключатель, пороговыйэлемент, вычитающее звено и дваделительных звена, причем первыйвход второго интегратора и первыйвход рекурсивного фильтра подключены через переключатель к выходудетектора, выход второго интегратора соединен с первым вхоцом нычитающего звена, второй вход которого соединен с выходом рекурсивного фильтра и первым входом первого делительного звена, второйвход первого делительного звенасоединен со нторым входом второгоделительного звена, выходом первого интегратора и входом порогового элемента, выход пороговогоэлемента соединен с управляющимвходом переключателя, выход нычитающего звена соединен с первым входом нторого делительного звена,а два входа, блока регистрациисоединены аппо отдельности с выходами перного и второго делительных,звеньев.5Кроме того, рекурсивный Фильтрсодержит два идентичных Фильтранижних частот, соединенных последовательно через ключ,На фиг. 1. приведена блок-схема10 устройстнаф на Фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие его работу,Устройство содержит зонд 1,коммутатор 2, источник 3 тока поляризации, калибратор 4 с двумя обмотками, усилитель 5, детектор б,интеграторы 7 и 8, переключатель9, пороговый элемент 10, Фильтры11 и 12 нижних частот, ключ 13, вы-,читающее звено 14, делительныезвенья 15 и 1 б, блок 17 регистрации, блок 18 управления.Устройство работает следующимобразом.В течение интервала времени(О,) (Фиг. 2) через обмотку зонда1 и часть обмотки калибратора 4протекает ток поляризации. Длительность интервала (О) выбирается таким образом, чтобь. намагниченность жидкости, содержащейсяв калибраторе, достигла устанониншегося значения.При отсутствиипласта-коллектора на глубине, соотнетствующей границе исследования, после выключе 35 ния тока поляризации на вход усилителя 5 поступает только сигналот калибратора, который усиливается, детектируется и через переключатель 9 поступает на Фильтр 114 О нижних частот (ФНЧ), входящий н состав рекурсинного Фильтра. (ьНЧ 11стробируется импульсом ( ) блока18 управления, По окончании стробимпульса на выходе ФНЧ 11 напряжение П соответствует усреднен,ному за время с напряжению огибающей сигнала от калибратора.В течение интервала нремени21 2 -2 )через обмотку зонда протекает ток поляризации, часть обмотки калибратора. при этом обесточена. Длительность интервала(1 -1)н 3-4 раза превышает длительностьинтер. вала 1,(2-4) с,Интервал нремени (1 э -, 1) янляется паузой между двумя цикламиизмерения. В последующих циклахизмерения при условии отсутствияколлектора на исследуемом интервале глубин на вход рекурсивного60 Фильтра от калибратора поступаетпоследонательность сигналов О 2в Ок . В паузе междуциклами измерения вход ФНЧ 12 черезключ 13 кратковременно подключается к выходу ФНЧ 11.СоЛушникова Те едак орректор Ю.Макаре 11037/47 Тираж 716 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4ка сное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 На выходе ФНЧ 12 напряжение изменяется по закону где а, и О - постоянные коэффициенты.В случае двух идентичных ФНЧа,= а,:лИ,Выходное напряжение рекурсивного фильтра благодаря его усредняющей способности в значительноменьшей степени изменяется от циклак циклу, чем результаты отдельныхизмерений сигналов от калибратора 0 . Кроме того, включение калибратора производится в каждомцикле, что обеспечивает большойобъем данных, используемых длякалибровки. В совокупности этообеспечивает значительное увеличение точности калибровки измерительного тракта.При пересечении зондом подошвы пласта-коллектора в нем индуктируется сигнал ЯМК 5(Ф), соответствующий увеличенному времениполяризации, и 5, соответствующий суммарному сигналу от калибра тора и от пласта при малой длительности поляризации (фиг. 2),На выходе интегратора 7, стробируемого импульсом, который поступает с блока 18 управления, напряжение Зв возрастает от значения,соответствующего усредненному значению помехи 0 до значения Осоответствующего усредненномуотсчету сигнала. Пороговый элемент10 реагирует на это увеличение ивоздействует на переключатель 9,отключающий выход детектора отвхода рекурсивного фильтра и подключающий к нему вход интегратора 8,На выходе последнего формируетсянапряжение 0, пропорциональное 5 сумме отсчетов сигналов от калибратора Р(1) и от пласта 5(с) при малой длительности поляризации.Благодаря тому, что на амплитудный детектор оба сигнала воздействуют совместно, эффект подавления сигнала поь эхой проявляется взначительно меньшей степени, чтоспособствует повышению точностиизмерений, проводимых при малыхзначениях времен поляризации.Вычитающее звено 14 по сигналам0и О к формирует раэностное напряжение ЬО , соответствующее отсчету сигнала 5)(с), измеренному прималой длительности поляризации. Де лительные звенья 15 и 16 формируют напряжения, пропорциональныеотношениюУл=Ос ь О н Чт = с(ОвЗначение,М Ь Ц является функциейпостоянной продольного времени ре лаксации Т и может испольэоваться для оценки характера насыщающего флюидаОтношение Ч является функциейамплитуды ССПи не зависит от из менения коэффициента передачи измерительного тракта. Таким образом,описанное устройство позволяет повысить точность определения индекса свободного флюида путем сниЗ 5 жения погрешности калибровки измерительного тракта и достоверность оценки характера насыщающегофлюида (за счет ослабления влияния,помехи при амплитудном детектировании слабых сигналов) .