Устройство ядерного магнитного каротажа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 14,0378 (21) 2590700/18-25 Союз Сфветскик Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Йо 6 01 М 27/78С 01 Ч 3/14г Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15,0780, Бюллетень Йо 2 бДата опубликования описания 150780(72) Авторы изобретения Азербайджанский филиал Всесоюзного научноисследовательского института геофизических методов разведки и Азербайджанский институтнефти и химии им. М,Азизбекова(54) УСТРОЙСТВО ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО.КАРОТАЖА 10 Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований скважин, а именно к устройствам для калибровки аппаратуры ядерного магнитного каротажа (ЯМК).Известны устройства ЯМК 1, в которых калибратор выполнен в виде катушки, содержащей ампулу с водородосодержащей жидкостью. Общим недостатком устройств калибровки аппаратуры ЯМК является неидентичность параметров измерительного тракта при калибровке и измерении и различие в характеристиках 15 зависимости сигнала от угла между осью скважины и направлением магнитного поля Земли. Наиболее близким к изобретению 20 техническим решением является устройство ядерного магнитного каротажа 2, содержащее зонд в виде прямоугольной катушки, усилитель,.коммутатор, подсоединенный к источ нику слабого тока и источнику тока Поляризации, тороидальный калибратор с двумя обмотками, одна из которых постоянно включена в цепь атушки зонда. 30 В известном устройстве, содержащем зонд в виде вытянутой прямоугольной катушки, усилитель, коммутатор и калибратор в виде тороидальной обмотки, охватывающей тороидальную капсулу с водородосодержащей жидкостью, катушки зонда и калибратора всегда включены последовательно, благодаря чему параметры измерительного тракта остаются неизменными. Для того, чтобы зависимость сигнала ЯМК от угла между осью скважины и направлением магнитного поля Земли была идентичной для зонда ЯМК и калибратора, последний выполняется в виде тора. При этом для исключения сигнала от породы при калибровке и от калибратора при каротаже на зонде и калибраторе размещаются дополнительные обмотки, создающие неоднородное поле. Однако и это устройство обладает рядом недбстатков, делающих нерациональным его реализацию, Одним иэ недостатков его является то обстоятельство, что параметры катушек калибратора и зонда выбираются идентичными. По этой причине при измерении слабых сигналов ЯМК от пласта катушка калибратора обуславливаетзначительный уровень шумов, равныйуровню шумов зонда, чтб приводит"кснижению точности измерений,Другой недостаток состоит в том,что разнесение катушек калибратораи зонда на большое расстояиие кбнструктивно трудно выполнимо. В то жевремя при близком расположении катушек зонда и калибратора.неоднородное поле, создаваембев пласте, может влиять на калибратор и, наоборот, неоднородное поле, создаваемое для гашения сигнала калибратора,может влиять на пласт.Наконец, размещение на зонде дополнительной обмотки, служащей для гашения сигнала от породы; обычно приводит к появлению паразитных связей,вызывающих возбуждение измерительнойсхемы или возрастание помех.Целью изобретения является снижейие уровня шумов при измерении сигна-ла от породы и устранение паразитных .связей и перекрестного влияния гасящихполей зонда и калибратора, соответственно при калибровке и изме рении.Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве одна иэ обмотоккалибратора составляет йоийдЯсти"вности 0,1 индуктивнвсти катушки зонда, а вторая выполнена в виде прямоугольной тороидальной обмотки, под ключенной через коммутатор к источнику слабогопостоянйого тока началом и концдм в режиме измерения, асредней точкой и эакороченными началом и концом - к источнику токаполяризации в режиме калибровки.На чертеже представлена схемавключения обмоток калибратора и катушки,зонда в измерительную цепь и цепьполяризации при калибровке и измерении.)Ю -катушка зонда; Ю- измери"тельная катушка калибратора; 9/д -вспомогательная бифилярная обмоткакалибратора, имеющая среднюю точку;С - настроечный конденсатор резонансной приемной цепи; Р - сопротивле,ние, служащее для регулировки величины постоянного тока в цепи обмотки; Р - сопроживление, служащее длярегулировки величины тока поляризации"при калибровке.Контакты реле Р служатдля ком-мутации тока поляризации. Реле Рлужит для отключения измерительной2.схемы при поляризации, Реле Р служит для выбора режима работы аппаЬ,ратуры калибровки, измерения.устройство"работает следующимобразом.Когда ось торбидальной обмоткикалибратора Ъ. и продольная осьсимметрии прямоугольной катушки зонда Ф сайпадают, обеспечиваетсяидентичнбсть"угловых зависимостейзонда и калибратора, при которой зависимость амплитуды сигнала отпороды и калибратора от угла 9 междуосью зонда направлением вектора магнитного поля Земли определяется вы"ражением вида (1 - О, 5 ь пад ) . Обмотка зонда Яи измерительная обмоткакалибраторавсегда включены последовательно, независимо от тогоРпроизводится ли измерение или калибровка. Благодаря этому параметрыизмерительного тракта как при измерении, так и при калибровке остаютсяодинаковыми, какие бы изменения нипроисходили с зондов или калибратором. Индуктивность обмотки тороидального калибратора выбирается равной5 0,1 индуктивности катушки зонда, благодаря чему в измерительную цепь невносится существенного уровня шумовпри измерении сигнала от пласта ив то же время обеспечивается доста 2 О точно большой сигнал при калибровке.Для того, чтобы при измерениисигнал от калибратора не накладывалсяна сигнал от породы, через вспомогательную обмотку калибратора 9/ 6 про"пускается слабый постоянный ток ,К(контакты реле Р Р Р Р1 , 2"Ъ"4в положении 2), который вследствиенеидеальной симметрии бифилярной обмотки создает градиент магнитногополя в тороидальной капсуле, содержащей водородосодержащую жидкость,благодаря чему сигнал от этой жидкости затухает до начала измерения.В то же время бифилярная тороидальная обмотка практически не создаетполя во внешнем по отношению к нейпространстве и поэтому не оказываеткакого-либо влияния на сигнал от породы,Для того, чтобы при калибровке40 не создавать сигнала отпороды, вспомогательная обмотка калибратора спомощью коммутатора подключаетсяк Источнику тока поляризации такимобразом, что средняя точка бифилярной обмотки соединяется с однимвыводом, а эакороченные начало и конец - с другим (контакты реле Р,РзаР , Р 4 - в положении 1). Приэтом по обмотке зонда ток поляризации не протекает, и сигнала от окружающей зонд среды не возникает. Токполяризации как при измерении, так ипри калибровке включается контактамиреле Р Р. .55 Для обеспечения требуемой величи. ны тока поляризации калибратора итока в бифилярной обмотке служатсоответствующие резисторы 1 и Р.Для настройки в резонанс обмоток зонда и калибратора и подключения их40 к усилителю служат конденсатор С, иреле Р .Таким образом, описанное устройство обеспечивает возможность калибров 65.ки схемы аппаратуры ЯМК при спущенном в скважину приборе и учитывает748226 Формула изобретения Соотавитель В.ФилИппов актор М.Батанова Техред Ж. Кастелевич Корректор И.Мускааз 4228/30 Тираж 1019 Подписно ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5л ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 любые изменения параметров зонда ицругих элементов измерительного тракта. Применение такого устройства повысит точность измерения и, следовательно, геологическую эффективностьаппаратуры ЯМК, особенно в высокотемпературных скважинах, где параметры измерительного тракта могутсущественно изменяться под действиемтемпературы окружающей среды. Устройство ядерного магнитного каротажа, содержащее зонд в виде прямоугольной катушки, усилитель, коммутатор, подсоединенный к источнику слабого тока и источнику тока поляризации, тороидальный калибратор с двумя обмотками, одна из которых постоянно включена в цепь катушки 20 зонда, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью снижения уровня шумовпри измерении сигнала от породы,устранения паразитных связей и перекрестного влияния гасящих полей зонда и калибратора, одна из обмотоккалибратора составляет по индуктивности 0,1 индуктивности катушкизонда, а вторая выполнена в видебифилярной тороидальной обмотки, подключенной через коммутатор к источнику слабогопостоянного тока началом и концом в режиме измерения, асредней точкой и закороченными началом и концом - к источнику тока поляризации в режиме калибровки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3042855,кл, 324-5.2. Авторское свидетельство СССРР 441541, кл. С 01 Ч 3/14, 1973