Аппаратура для индукционного каротажа

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 7 ии:оК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Завлсно 19 Х 1111.1969 ( 1357253/26-25) Кл. 21 д, 30/02 с присоединением заявки-Катеитет по делать изобретений и открытий при Сввете Министров СССР(088,8) Авторыизобретения Б. И Приворотский, П. А, Зельцман и Ю. Е. Дзядович Опытно-конструкторское бюро геофизическог приборостроения треста БурмашремонтЗаявитель АППАРАТУРА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и, в частности, к аппаратуре индукционного каротажа с фазочувствительным детектором. 5В известных устройствах для индукционного каротажа контроль чувствительности осуществляется путем подачи на вход измерительной системы стандарт-сигнала, изменение которого отражает изменение полезного сигнала. 10Так, например, в аппаратуре ИКстандарт- сигнал вводится при подключении ко входу измерительной схемы калиброванного резистора, по которому протекает ток питающей линии зонда. Такой прием исключает учет ошибок, 15 вызванных изменением параметров зонда и частоты тока питающей цепи зонда.В другом устройстве по авт. св.125320 для устранения этого недостатка стандарт-сигнал вводится индуктивно с помощью трех до полннтельных катушек, одна из которых включена в питающую цепь, другая - в приемну о цепь, а третья - закорочена на резистор. Для учета ошибок, вызванных изменением параме:- ров основных (рабочих) катушек зонда, необ ходимо, чтобы изменения параметров основных и дополнительных катушек были эквивалентны. Такое ограничение, очевидно, снижает надежность контроля зондовой части устрочства, 30 Кроме того, вышеописанные устройства не обеспечивают учета фазовой нестабильности в связи с тем, что фаза стандарт-сигнала изм.- няется иначе, чем фаза полезного сигнала, которая зависит от измеряемого параметра. Поэтому в устройствах с фазочувствительным детектором относительные изменения стандарт- сигнала и полезного сигнала на выходе устройства неодинаковы. Этот недостаток проявляется тем сильнее, чем выше электропровод- ность породы, частота тока питания зонда и больше его размеры.Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений за счет учета амплитудной и фазовой нестабильности всей системы, включая индукционный зонд, путем проведения измерений, необходимых для определения соответствующих полравочных коэфрициентов.Во многих случаях достижение необходимой точности обеспечивается учетом только амплитудной погрешности, При этом большой практический интерес представляет получение стандарт-сигнала в чистом виде для корректировки масштаба записи в процессе каротажа.Другой целью изобретения является выделение стандарт-сигнала в виде части э.д.с. первичного поля на фоне полезного сигнала от породы.Сущность изобретения заключается в том,50 55 60 65 что в скважинпой части аппаратуры на выходе приемной цепи зонда установлено устройство для введения стандарт-сигнала в виде части э.д.с. первичного поля, представляющее собой переключатель (реле), изменяющий число витков приемной цепи зонда, подключенных к усилителю, а к фазовращателю подключен переключатель (реле) изменяющий фазу опорного напряжения на 90, В наземную часть алпаратуры введено простейшее вычислительное устройство, состоящее из множительиого (шунт) н суммирующего (компенсатор) звеньев.На чертеже изображена блок-схе)ма у 1 стройства, кот)орая в )скважины)ой части содержит индукционный зо 1 нд 1, генератор, высокой частоты 2, усилитель 3 высокой частоты (в частности, с амил)итуд)ным модулятором, которыч модутирует сигнал 1 высокой частоты,напряж- нием .низкой частоты с 1 постоянным коэффициентом модуляции), фазочувствительный детектор 4, фазосдвигающую цепь для установки фазы опорного напряжения 5, выходное устоойство (в частности, часпотный модулятор) 6, 1н Фи коммутирующее успройст 1 вос,исполнительными 1 реле Р и Р 2В наземной части аппар,атуры расположены уоилитель-преобразователь 8, оконечный ус 11- литель 9, детектор 10, регнст 1 ратор 11 и регулируемый компеноатор 12.Одна из катушек в приемной цепи индукционного зонда 1 имеет, отвод от части ее витков, В положениипрн котором замкнуты контакты а и в реле Р 1 (нормальное положение), индукционный зонд сбалансирован в воздухе, т. е. э.д.с.,прямого поля сведена к нулю. При сраоатывании реле Р 1,замыкаются )конта 1 кты б и в, часть витков пр)иемной катущки исключается из,приемной цепи и на входе)усилителя появляется 1 оигналпредста)вляющий собой часть э.д.с, прям)ого поля. Фаза этого а 11 гнала сдвинута на 90 относительно фазы тока, питающей цепи зонда. Этот еипнал является стандарт- сигналом. Благодаря "тому, 1 то ампл 11 туда полезного сигнала пропорциональна э,д.спрямого поля, с помощью такого стандарт-сигнала контролируется:весь тракт аппаратуры, включая также индукционный зонд,В связи с тем, что при введении стандарт- сигнала инду)кционный зонд не отключается от входа измерительной схемы, при нахождении зонда в сиважннс во входную цепь наряду со станд)арт-сиг 11 алом пост,пает полезныг 1 сигнал. Поэтому для выделения ста)н 1 дарт-сигнала в )1 истом виде требуется проведение измерений со стандарт-сигналом и без него либо использование вычислительного устройства, рас)положенного )в наземной части алпаратуры.Для возможности регистр ации сигналов, сдвинутых,по фазе на 90 (что необходи)мо для измерения активной и,реакти)вной компонент полезного сигнала 11 ста(нд)арт-:сигнала в линию опорного напряжения фазочувствителы 10- го детектора включена фазосдввгающ)ая цепь 5. Сдвиг фазы опорного напряжения осущест 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Вляется с п)омощью )реле Р 2. При разомкнутых контактах а и б реле Р 2 (нормальное положение) обеспе 1 ивается,настровка на активную, а п 1 р)и замкнутых - на реа)ктивную компонентуу )сипвал а.Ком)м 1 утирующее устрой)ст 1 во 7 управляется с поверхности и пом)и)мо позиции, (при которой реле Р 1 и Р 2)обесточены, имеет еще три позици)и, соответствующие .раздельному и одновременному выключению реле Р 1:и Р 2. Наличие четырех,позиций коммутиру 1 ощего устройства позволяет произвести в любой точке ск 1 важины четыре измерения (со,стандарт-сигналом и без него при )д)вух настройках фазочувствительного детектора со сдвигом,на 90), поз)воляющие определить поправки 1 на амплитудную и фазовую нестабильность, т. е, и 1 справить измеренный сигнал на )величину ошибки, допущенной из-за нестабильности аппаратуры.В,ряде (случаев достаточно исключить только амплитудную нестабильность, Для этого необходимо измерить, величину стандарт-;сигнала, сравнить се с вел)ичиной, измереаной перед снужом в ск)валсину, и соответствующим образом скорректировать чувствительность.Измерсн)ие стандарт-сигнала на фоне полезного сигнала осуществляется с,помощью вычислительного устройства в наземной части аппаратуры, при)нцип дей)ствия которого ясен из следующего.В связи с тем, что получение )стандарт-сигнала до)стигаетоя,изменением ч)и(сла,вт 1 т)к)1 в пр)ием)ной цепи зонда, его )включение сопровождается одновременны)м и)зменен)ием чувствительности вонда к полезному сигналу.Сумма)рный сигнал У 4 на выходе при регистрат 1 ии ставдартчсипнала сов 1 местно с реактивной саста)вляющей )оипнала от,породы равенф 4 +11 Л 2) (1) где Л 12 - реакти)вная составля 1 ощая сигнала отпор)оды;Я - стан)дарт-,сигнал;б - коэффициент нзменен 1 ия чу 18 ствительности зонда )при включен 41 п стандарт- сигнала.Решение эт)ого про)вня относительно величи- ны З = Л 14 - ЬМ 2 (2) осуществляется с помощью устройст)ва в наземной части аппаратуры,Успро 12 ство кроме основных функциональных блоков 8, 9, 10,и 11 1 содержит шуит Р 1, включение которого эквивалентно умножению сигнала на коэффициент Ь, регулируемый компенсатор 12, имеющий достаточно высокое выходное со)противление, тумблеры П 1 и П 2, )служащие для включения шунта и 1 компенсатора, и,конденсатор С 1, )препятствующий изменению реж)има схемы по постоя)иному току,Последовательность операций, позволяющая получить на выходе уст 1 ройства величину Я, следующая.1. По команде с поверхности осуществляется поворот фазы опорного на)пряжен)ия на 90 (срабатывает реле Р 2). При этом на выходе.ХНИИПИ Комптета по делам изобретешй н открытий при СовМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Министров СС Областная типография Костросяского у 1 правления по печати 5будет получена реактивная составляющая сигнала г ог норо 1 ды.2. С помощью тумблера П 1,включается шунт Яь Сигнал,на выходе радован в Уг3. С помощью тумблера Пг включается компенсатор и оитяал компенсируется до щуля 6 Жг - С = О =,- Я, где С = 6 Жг.4. С помощью тумблера П отключается шунт Я 1,Свгнал на выходе равен Уг - С.5. По команде с поверхности включается стандарт-сигнал (срабатывает реле Р 1), При этом происходит однощремеяное добавление вели 1 ины стандарт-,сигнала и уменьшение еигнала от поРоды в ,Раз (Умножение Иг на Ь), Сигнал на выходе равев 5+ бУг - С = 5,Предмет изобретения1. Аппаратура для индукционного каротаока,состоящая из окважинной части, содержащей зонд, генератор, усилитель, фазочуаспвительный детектор и устройство для введения стандарт-оигнала, и наземной части, отличающая ся тем, что, с целью псвышения точности контроля работы аппаратуры, устройство для введения стандарт-,сигнала выполнено в ниде переключателя, изменяющего чвсло випков в катушке приемной цепи зонда, и переключателя, 10 изменяющего фазу опорного напряжения фа.зочувствительного детектора на 90. 2. Аппаратура .по и, 1, отличающаяся тем,что, с целью выделения стаедарт-сигнала на 15 фоне измерительного сигнала при контролеработы аппаратчры, в наземную часть аппаратуры введено вычислительное устройство, состояшее из множительного и суммирующего звеньев.