203588

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ьоюэ Соввтокиэ 6 оциалиотическил РвооуОликКомитет по делам иэобрвтений и открытий ори Совете Министров АЗССРАвторы изобретения Заявитель И. Я. Ривкин и Б. Н. Фроймовит 1 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленностиУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН 1В каротажных станциях, работающих на многожильном, кабеле, где в качестве регистрирующего прибора применяется осциллограф с магнито-электрическими гальванометрами, измерение КС осуществляется с помощью трехэлектродного зонда, токовые электроды которого питаются переменным током низкой,частоты от электромашинного генератора с независимым возбуждением, При регистрации КС зондами, при которых необходимо работать с высокой чувствительностью гальванометров, приходится прибегать к апециальным мерабом, уменьшающим искажение результатов измерения различного рода помехами. К этим помехам следует, в первую очередь, опнести так называемые индуктивные помехи и помехи, являющиеся следствием проникновения в измерительный тракт станции напряжения промышленной частоты (промышленные помехи). Наличие индуктивных помех характеризуется появлением в измерительных цепях станции переменного напряжения, имеющего частоту тока питания токовых электродов. Величина этого напряжения не связана с значением КС. Эти помехи возникают вследствие наличия различного рода паразитных связей между токовыми и измерительными целями станции, в том числе вндуктивными связями з жилах каротажного кабеля. фаза этих помех отстает от фазы сигнала КС приблизительно на 90,Индуктивные помехи сдвигают нулевую ли.нию записи на каротажной диаграмме. Борь ба с индуктивными помехами осуществляетсяпереходом на питание токовых электродов низкочастотным сину соидальным током и включением в измерительный тракт фазочувствительного выпрямителя, управляющее на гряжение которого имеет фазу, примерно совпадающую с фазой сигнала КС. При этих условиях сигнал индуктивной помехи не дает постоянной составляющей на выходе фазочувспвительного выпрямителя.15 В результате попадания промышленных помех в измерительный канал станции наблюдается колебание рамки гальванометра, искажающее конфигурацию кривой КС на каротажной диаграмме. Несмотря на то, что соб ственная частота применяемых в каротажныхосциллографах гальванометров невелика (2 - 2,5 гц), помехи промышленной частоты (50 гц) сказываются на их работе весьма сильно, Это связанно с тем, что при коммута ции помехи фазочувствительным выпрямителем в измерительной цепи возникают субгармонические составляющие, которые, при неблагоприятном отношечии частоты помехи (50 гц) к частоте тока питания токовых электродов (около 7 ги), могут иметь частоты, совпадающие с частотой измерения сигнала КС,Уменьшение влияния промышленных помех осуществляется двумя способами: во-первых, уменьшением величины напряжения переменного тока промышленной частоты, попадающего на фазочувствительный выпрямитель (для этой цели используются фильтры), и, вовторых, изменением частоты тока питания токовых электродов (для этой цели введена регулировка частоты электромашинного генератора), После фазочувствительного выпрямителя установлен фильтр, пропускающий частоты ниже 1,5 - 2 ги и срезающий,переменную состазляющую выпрямленного полезного сигнала 1(С, удвоенную частоту квадратурной составляющей индуктивной помехи и субгармонические составляющие, помехи, переменного тока, имеющие частоту более 2 ги,Таким образом, известные устройства решакт задачу борьбы с индуктивными и промышленными помехами сложными и,весьма громоздкими техничеокими средствами, не обеспечивающими в ряде случаев исключения влияния помех на результаты измерения.Предлагаемое устройство для регистрации кривых КС при электрическом,каротаже скважин решает задачу исключения влияния помех более простыми и более эффективными средствами, Для этого в светолучввом осциллографе установлена электромагнитная систе. ма возбуждения, обмотки которой включены в цепь литания токовых электродов. При этом из схемы исключаются устройства для регулировки частоты электромашинного генератора, фазочувствительный выпрямитель и фильтры (или во всяком случае один самый громоздкий фильтр низкой частоты).На чертеже показана принципиальная блоксхема предложенного устройства,Токовые электроды 1 и 2 питаются от стабилизированного источника переменного тока низкой частоты (электромашинного генера. тора 3). Этот же ток протекает по обмотке 4 возбуждения ферродинамического гальванометра б.Напряжение, снимаемое с измерительных электродов, через разделительный конденсатор 6 и фазовращающую ячейку 7 попадает на рамочку гальванометра. С целью исключения необходимости стабилизировать ток в цепи токовых электродов и в обмотке возбуждения ферродинамического гальванометра предлагается при производсгве измерений с помощью описанного устройства применять вместо обычного гальванометра-вставки подвижную систему в виде двух взаимно перпендикулярных рамок (см. авт. св. М 178413), Одна из этих рамок включается в цепь измерительных электродов, другая - в цепь токо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вых электродов с помощью добавочного сопротивления 8.Вращающий момент рамки гальванометра раван Л=(соз- соз(2"-+41 К 2 Э 2 Вращающий момент имеет постоянную составляющую, пропорциональную эквивалентному сопротивлению и косинусу угла сдвига фаз, и переменную составляющую, имеющую двойную частоту тока питания, Учитывая низкую собственную частоту гальванометра (1,5 - 2 ги), он практически на эту двойную частоту реагировать не будет.Г 1 ри соответствующей подстройке фазы тока в рамке с помощью фазовращателей ячейки можно сделать угол р=О и тогдад КФэ2 О,".евидно, что если в измерительной цепи появился индуктивная, помеха, сдвинутая на - олносительно тока в рамке, то постоянная 2составляющая вращающегося момента рамки от этой помехи будет равна нулю (сов ср=О) и влияние индуктивной помехи будет отсутствовать.При попадании в рамку переменного тока промышленной частоты (промышленной помехи) вращающий момент рамки будет равенЛ - " сов(о - а) 1 - соя(о+ кИ.К2 Этот момент не будет иметынизкочастотных составляющих и поэтому промышленная помеха не будет отмечаться на диаграммной бумаге.Таким образом, предлагаемое устройство нс только проще, но и принципиально эффективнее известных устройств, применяемых для электрического,каротажа на многожильном кабеле. Предмет изобретения Устройство для электрического каротажа скважин, работающее на многожильном кабеле, содержащее зонд с токовыми и измерительными электродами, нсточник переменного синусоидального тока питания токовых электродов, разделительный конденсатор, фазовращающую ячейку и светолучевой осциллограф с гальванометрическими или логометрическими вставками, отличающееся тем, что, с целгяо упрощения устройства и повышения точности измерений, в оветолучевом осциллографе установлена электромагнитная система возбуждения, обмотки, которой включены в цепь питания токовых электродов.Составитель Э. А. ТереховаРедактор Н. С. Коган Техред Л. Я. Бриккер аказ 3887/5 Тираж 535ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий иМосква, Центр, пр. Серова, д.Типография, пр. Сапунова, 2 екторы: Н. В. Черняк и Г, И. ПлешаковаПодписное вете Министров СССР