Устройство для электромагнитного каротажаскважин

354 20 СоЮз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьстваЗависимое о т. свидет М. Кл. Е 21 Ь 47/ОО явлено 21 Х.1969 ( 350036/26-2 исоедпнением заявкимитет по деламетений и открытийСовете МинистровСССР оритет заор УДК 550.837:622.2.Х,1972. публиковано а опубликования описания 19.Х.1972 Авторытзобретения Саи Л. Лидермаи,куратовс ильман, В.и А,Д. Гай Заявитель ытно-коиструкторское бюро геофизического приборостроен Министерства геологии Украинской ССРУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖАСКВАЖИН 30 Изобретение относится к устройствам для каротажа скважин электромагнитными методами, в особенности для индукционного каротажа.Известны устройства для индукционного каротажа скважин, в которых нагрузкой генератора является генераторная линия зонда.В таких устройствах частота выходного тока генератора зависит от настройки частотно- задающего контура генератора, в состав которого не входит генераторная линия, Как правило, нагрузочный контур генератора, образованный конденсатором и индуктивностями выходного трансформатора и генераторной линии, настраиваются в резонанс с частотой, определяемой элементами частотно-задающего контура.При высокой добротности нагрузочного контура незначительное изменение его резонансной частоты или частоты генератора приводит к существенному уменьшению выходного тока генератора, т, е. к понижению точности измерения, Так как скважинный прибор эксплуатируется при высокой температуре, меняющейся по стволу скважины, применение высокодобротного нагрузочного контура в известных устройствах недопустимо и в них применяют низкодобротные контуры, что приводит к уменьшению выходного тока генератора, а сле довательно, чувствительности аппаратуры, к существенному уменьшению к.п.д, выходного каскада и понижению экономичности питания.В выходном каскаде генератора оказывается необходимым применение сравнительно мощных ламп. Так как по соединительным проводам генераторной линии протекает ток питания излучающих катушек, имеют место электромагнитные наводки на измерительные цепи в электронном блоке и зонде.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения, упрощение аппаратуры и повышение экономичности питания, а также повышение помехоустойчивости измерений и расширение динамического диапазона.Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве генераторная линия выполнена в виде частотно-задающего индуктивного элемента, а параллельно генераторной линии и выходной цепи генератора подключена емкость, являющаяся частотно-задающим элементом генератора, Часть емкости, настроенная в резонанс с генераторной линией, размещена в зонде и подключена к катушкам генераторной линии.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, на фиг, 2 показан вариант схемы устройства с высокой помехоустойчивостью,В состав устройства входят генератор 1, возбуждающий ток в генераторной линии 3зонда, измерительная линия 3 зонда, телеизмерительная система 4, включающая скважинную б и наземную 6 части, а также каротажный кабель 7,Параллельно выходной цепи 8 генератораи генераторной линии 2 зонда подключена емкость 9. Для повышения помехоустойчивостии расширения динамического диапазона емкость 9 может быть выполнена из двух конденсаторов 10 и 11, один из которых подключен параллельно генераторной линии и выходной цепи генератора в электронном блоке, адругой - непосредственно в зонде. В этомслучае выходную цепи генератора с конденсатором 10 целесообразно настраивать в резонанс. Функции конденсатора 10 может выполнять паразитная емкость выходной цепи генератора.Работает устройство следующим образом.Ток генераторной линии 2 возбуждает электромагнитное поле в среде, в которую помещен скважинный прибор.Индуцируемые в среде токи являются источниками вторичного поля, возбуждающегов чувствительных элементах измерительнойлинии 3 зонда э,д.с являющуюся сигналом.В телеизмерительной системе сигнал усиливается, преобразуется и передается по каротажному кабелю к наземной части аппаратуры. С выхода телеизмерительной системы сигнал поступает на регистратор (обычно в форме постоянного тока).В устройстве генераторная линия являетсяиндуктивной ветвью параллельного колебательного контура, определяющего частоту колебаний генератора, т. е. частоту тока в генераторной линии зонда. Другим частотно-задающим элементом является емкость 9, подключенная параллельно выходной цепи генератора.При любом изменении индуктивности илиемкости, связанном, например, с изменениемтемпературы окружающей среды при движении скважинного прибора по стволу скважины, изменяется в некоторой степени лишь резонансная частота контура, т. е, частота генерации,Но при любом изменении частоты генераторная линия является индуктивной ветвью настроенного в резонанс параллельного колебательного контура, так как она (генераторнаялиния) выполняет функции частотно-задающего элемента генератора. Благодаря этому добротность контура может быть сделана оченьвысокой и изменение параметров контура невлечет за собой изменение амплитуды тока вего индуктивной цепи (т. е. в генераторнойлинии).Таким образом, осуществляемое в предлагаемом устройстве совмещение функций частотно-задающего и нагрузочного контуров генератора позволяет резко повысить добротность контура и добиться высокой стабильности амплитуды тока, В то же время существенно возрастает к.п,д. генератора (из-за умень Предмет изобретения1, Устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее зонд с генераторной и измерительной линиями, задающий генератор, телеизмерительную систему и схему регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, а также повышения экономичности питания скважинного прибора, генераторная линия зонда выполнена в виде частотно-задающего индуктивного элемента генератора, параллельно генераторной линии и выходной цепи генератора подключена емкость, являющаяся частотно-задающим элементом генератора.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости измерения и расширения динамического диапазона, часть емкости, настроенная в резонанс с генераторной линией, подключена к катушкам генераторной линии. 45 50 5560 65 5 1 О 15 го 25 зо 35 40 шения потерь в контуре), уменьшается мощность, потребляемая скважинным генераторомот источника питания, снижаются требованияк номинальной мощности ламп генератора,Предполагается, что индуктивность генераторной линии зонда значительно меньше индуктивности выходной цепи генератора, Присоизмеримости параллельно соединенных индуктивностей генераторной линии и выходнойцепи генератора сущность изобретения не меняется, однако ток индуктивной ветви контурараспределяется между двумя индуктивностями, вследствие чего уменьшается амплитудатока через генераторную линию зонда,Стабильность частоты генератора в предлагаемом устройстве зависит, в основном, от стабильности индуктивности генераторной линиизонда и емкости 9.Выходная цепь генератора и генераторнаялиния с емкостью 9 образуют как бы два резонансных параллельных колебательных контура, соединенных между собою двумя проводами.Амплитуда тока в общем проводе в Я разменьше, чем в ветвях параллельного резонансного колебательного контура, где Я - добротность контура. Поэтому в устройстве достигается значительное уменьшение электромагнитных наводок, создаваемых обычно токовымипроводами в зонде и электронном блоке. Этоповышает помехоустойчивоать системы и позволяет расширить динамический диапазон измерения, Так как настройка контуров в резонанс не нарушается при изменении параметров контуров (изменяется лишь резонанснаячастота), остаточная ослабленная помеха стабильна по амплитуде, что позволяет дополнительно повысить помехоустойчивость устройства,Телеизмерительная система 4, тип каротажного кабеля 7 могут быть выбраны исходяиз конкретных технических требований.кпография, пр. Сапунова, 2 аказ 3471/18 Изд.415 Тираж 406ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СоветеМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеинистров СССР