Способ определения направления и угла падения

О П И С А Н И Е 23 ЮЗОИЗОбРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспублиК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ав и си м ое от а вт. свидетельства Мая влено 29. И 1, 1 965 (1 02 1 840/26-25 ) л. 21 д, 30/02 присоединением заявкириоритет -1 ПК Н 05 с 1УДК 550.837(088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете МИнистров СССРОпубликовано 15,Х.1968. Бюллетень опубликования описания 24.111,1969 Авторыизобретени Пономарев и В, Н, Сосновскии Институт геофизики ского филиала АН СС заявитель ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ И УГЛА ПАДЕНИЯ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ РУДНЫХ ПОДСЕЧЕНИЙ В БУРОВЫХ СКВАЖИНАХ 15 В настоящее время,для определения направления и угла падения магнитных и электропроводных рудных подсечений в буровых скважинах используется токовый каротаж с тремя электродами, расположенныхти в плоскости, перпендикулярной оси скважины.Предлагаемый способ, основанный,на измерении магнитной восприимчивости и,проводимости горных пород по электрическому сигналу датчика, бесконтактный и поэтому может быть примевен на всех рудных месторождениях, руды которых обладают высокой магнитной восприимчивостью или хорошей электропроводностью,Отличие способа заключается в том, что датчику магнитной восприимчивости сообщают винтовое движение так, чтобы эффективный объем породы, действующий на датчик перемещался по винтовой линии относительно оси скважины. Это позволяет непрерывно определять магнитную восприимчивость последовательно, в каждой точке поверхности стенки скважины. В результате получается развертка скважины,по величине магнитной восприимчивости, что дает возможность определять параметры рудного подсечения.Для осуществления способа используется схема, представленная на чертеже, На схеме приняты следующие обозначения; 1 - генератор звуковой частоты; 2 - измерительный мост с вращающимся датчиком; 3 - устройство, разделяющее электрический сигнал датчика наи Н где- магнитная восприимчивость, Н 1 - градиент составляющей магнитного,поля, перпендикулярной оси скважины; 4 -- преобразователь электрических сигналов в световые т - ;канала; 5 - преобразователь электрических сигналов в световые Н, - канала; б, 7 - фоторегистраторы.10 Установка для измерения состоит из наземной аппаратуры и каротажного снаряда. Измерения производятся непрерывно при подьеме снаряда, Датчик представляет собой маленькую индукционную катушку с П-образным ферромагнитным сердечником, который своей средней частью крепится:на оси микроэлектродвигателя, совпадающец с осью каротажного снаряда, а полюсами обращен,к стенке скважины. Обмотка датчика включена в схему из мерительного моста 2, питаемого напряжением генератора 1.Способ заключается в следующем. Датчиквращается микроэлектродвигателем в плоскости, перпендикулярной оси скважины, и одно временно медленно перемещается вдоль этойоси,при подъеме каротажного снаряда. Полюса его, проходя вблизи стенок скважины, описывают винтовую линию с очень малым шагом, в результате чего датчик вырабатывает не- ЗО,прерывный электрический сигнал, величинакоторого характеризует физические свойства пород ( или о) в каждой точке стенки скважины. Если поверхность вскрытого рудного тела перпендикулярна оси скважины, сигнал на выходе измерительного моста имеет постоянную амплитуду. Если же поверхность рудного тела не перпендикулярна оси скважины, то,в месте встречи скважины с этим телом сигнал появляется тогда, когда датчик лроходит возле участка стенки, представленной рудой,Одновременно в катушке датчика наводится э.д.с., пропорциональная градиенту составляющей магнитного поля Нперпендикулярной оси,скважины, Нкоторая характеризует намагниченность стенок скважины. Частота этой э.д.с. равна частоте вращения датчика и значителыно ниже частоты- сигнала, определяемой частотой звукового генератора 1. Поэтому сигналы, характеризующие г и Н, могут быть разделены разделительным устройством 3.Внутри снаряда, на уровне полюсов датчика, укреплена ферромагнитная метка начала отсчетапри прохождении возле которой датчик вырабатывает импульс метки. Система, включающая метку, ориентируется в плоскости наклона скважины при помощи груза - эксцентрика. Таким образомвращающийся датчик ,вырабатывает сигналы, характеризующие величиныи Н и импульсы метки, С выхода устройства 3 электрические сигналы в,виде импульсов,напряжения, показанных на чертеже, подаются на два различных канала г и Нь С,помощью устройств 4 и 5 эти импульсы преобразуются в световые сигналы переменной яркости (в зависимости от амплитуды импульсов напряжения), которые фиксируются на кинолентах фоторегисграторами б и 7, Отрицательные импульсы Н,-канала до преобразования в световые сигналы должны быть предварительно промодулированы, для чего используется напряжение генератора 1, тогда области, положительной намагниченности на киноленте Н,-канала отметятся сплошными, а областями отрицательной намагниченности - прерывистыми темными линиями. На киноленте -канала темными линиями отметятся участки пород или руд с большой величиной , по сравнению с вмещающими породами, точно также будет выглядеть осциллограмма,при измерении проводимости о. Темными точками с левой стороны кинолент отмечаются импульсы меток. В результате на кинолентах получается магнитная (или электрическая) развертка скважины и фиксируется намагничен.ность стенок скважины.Полученные на осциллограмме г,-канала величины А (угол между проекциями нулевой линии и линии падения поверхности рудноготела на плоскость, перпендикулярную оси скважины) и Й (расстояние по оси скважины между верхней и нижней точками встречи скважи 5 ны с поверхностью рудного тела), позволяютнайти угол, падения рудного тела 6 и азимутлинии падения относительно азимута нулевойлинии Аз 1 п з 1 пАл, агсцз 1 пх созАсозе + соз зюпу= агсз 1 п(созх соз - з 1 пх созАц з 1 п).где и - угол между векторами паденияна,правленным по линии, падения,руд 15 ного тела и осью ОЛ, направленнойвниз по оси скважины,гр - зенитный угол скважины.Лзимутальная привязка нулевой линии, ле жащей в плоскости наклона скважины, и определение зенитного угла скважины, значение которого входит в формулы для А, и о, осуществляется посредством стандартной инклинометрии. Таким образом, для азимута и угла 25 падения рудного подсечения имеются окончательные формулыА = Ао + Аг = Ао +з 1 пагсф - з 1 пАпЬ Зо +агс 1 д з 1 пагс 1 д - созАсозе + созагсГд - зп у Ь Ь Й8=агсз 1 п (созагс 1 д - соз - зшагс 1 д., - созАй35з 1 п),,где А, и гр определяются посредством инклино,метрии, д - диаметр скважины, а величиныг 4 О и Аберут с осциллограммы у.Предмет изобретенияСпособ определения направления и угла па дения магнитных и электропроводных рудныхподсечений в буровых скважинах, основанный иа измерении магнитной,восприимчивости и проводимости горных пород,по электрическому сигналу датчика магнитной восприимчивости, отличающийся тем, чтос целью получения данных,как по линии в плоскости, поперечного сечения стенки окважины, так,и по образующей стенки скважины, датчику магнитной восприимчивости сообщают винтовое движение так, цтобы эффективный объем породы, действующий,на датчик, перемещался,по винтовой линии относительно оси скважины.231030Составитель Л, Ю, Байдакова Редактор Э. Н, Шибаева Техред Т, П. КурилкоКорректор В. В, КрыловаЗаказ 308/8Тираж 530 Подписное ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д, 4Типография, пр. Сапунова, 2