Устройство для ядерно-магнитногокаротажа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ опол льное к авт, свид-ву(22) Заявлено 10.07.78 (21 с присоединением заявки Йо 43676/18-25 6 01 Ч 3/32 осударственный коСССРпо ведам изобретеи открытий 23) Приоритет ии публикова 505.81. Бюллетень М 1 50.83 088.8(53) У Дата оп кованияописания 15058) Авторызобретени Т,М.Алие Орлов, В.М.Иоф и И.Н. эер т нефти и хими жанский инсти им, М.Азиэбек л 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯДЕРНО-МАГНИТНОГО КАРОТАЖ Изобретение относится к методамгеофизических исследований скважин,в частности к технике ядерно-магнитного каротажа,Известны устройства, предназначенные для количественной идентификацииколлекторских .свойств пластов путемизмерения начальной амплитуды сигналов свободной ядерной прецессии 11,Наиболее близким к изобретению является устройство ядерно-магнитногокаротажа, содержащее датчик сигналов ядерной индукции с подключеннымик нему усилителем переменного тока иисточником тока поляризации, детектор,5подключенный к выходу усилителя, дваинтегрирующих звена, осуществляющихизмерение средних значений огибайщейсигнала на заданных временных интервалах, схему деления, определяющуюотношение измеренных средних значений, функциональный преобразователь,формирующий по значению отношения измеренных величин, корректирующий фактор, который для вычисления значенияначальной амплитуды сигнала умножается в множительном звене на сигнал отодного из интеграторов 21,Недостатки этого и подобного устройств следующие. Измеряемое значение ЗО начальной амплитуды сигнала П ядерной индукции пропорционально ядерной намагниченности М(с) водородсодержащей жидкости, насыщающей пластВследствие процессов релаксации, про", текающих в течение времени сР от начала отключения тока поляризации до момента возбуждения сигнала по законУМ(с) = Мехр(-/Т, )(Мо - начальйая намагниченность, Т- постоянная времени продольной релаксации) значение М(1 )М о определяется по измеренному значению П. Однако именно значение Яр позволяет количественно характеризовать важное коллекторское свойство пласта (индекс свободного флюида (ИСФ), представляю" щий собой процентное отношение объема занимаемого водородсодержащим флюидом, ко всему изучаемому объему пласта) . Поскольку в ряде случаев 1 оказывается соизмеримым с Т (минималЬное значение ср ограничено временем, в течение которого затухают переходные процессы, связанные с отключением тока поляризации и составляет несколько десятков МС), определяемое значение ИСФ содержит большую аПриорно неизвестную систематическую ошибку. Устройства не поз830269 30 35 40 45 Формула изобретения 5055 60 б 5 воляют различать водородсодержащиежидкости (воду и нефть), насыщающиепласты-коллектора.Цель изобретения - повышение точности определения индекса свободногофлюида пласта-коллектора.Поставленная цель достигается тем,туто в устройство, содержащее датчиксигналов ядерной индукции с подключенными к нему усилителем переменноготока и источником тока поляризации,последовательно соединенные детектори первое интегрирующее звено, второе интегрирующее звено, делительноезвено, входы которого соединены с выходами интегрирующих звеньев, форми"рователь корректирующего фактора,соединенный с выходом делительногозвена, множительное звено, один извходов которого соединен с выходомвторого интегрирующего звена, и блокуправления, дополнительно введеналиния задержки, дополнительное множительное звено и ключ, причем входвторого интегрирующего звена подключен к выходу детектора через ключ,выход формирователя корректирующегофактора подключен ко входу линии задержки, а также к одному из входовдополнительного множительного звена, второй вход которого подключенк выходу линии задержки, а выход подключен ко входу основного множительного звена.На фиг, 1 изображена блок-схемаустройства) на фиг. 2-временные диаграммы, поясняющие принцип его действия,Устройство содержит датчик 1 сигналов ядерной индукции, усилитель 2переменного тока, источник 3 тока поляризации, детектор 4 огибающей, блок5 управления, ключ 6, интеграторы7 и 8, делительное звено 9, формиро.ватель 10 корректирующего фактора,линию 11 задержки, множительные звенья 12 и 13, Выход множительного звена 13 является основным выходом устройства, выход множительного звена.12 - вспомогательным выходом устройства,По командам блока управления возбуждение сигнала осуществляется через р относительно конца поляризации в нечетных циклах работы и через время 1 р- в четных. Значение Тсоответствует минимально допустимому значению, Соответственно в нечетных циклах работы интеграторы 7 и 8 осуществляют измерение средних значений огибающей сигнала на временных интервалах, отстоящих от смомента возбуждения сигнала на временаи В четных циклах работы интегратор отключается от, выхода детектора, 4, а интегратор 7 осуществляет измерение среднего значения огибающей в момент времени, отстоящий от момента возбуждения сигнала на время 1(, Таким образом, на выходе интегрирующегозвена 8 напряжение П пропорционально величине М ехр(- - "- -)(То т тР 2постоянная времени затухания сигнала), а на выходе интегрирующего звена7 попеременно возникают напряженияпропорциональные величинам М ехр(й отв неМетных циклах работы ифМоехр т + в четных, На вход формйрователй корректирующего факторапоступают значения отношений,авные соответственно ехр ( в Вт"2и ехр"), Формирователь коррек 1тирующего фактора представляет собойфункциональный преобразователь с характеристикой у = х.Таким образом, у = ехро( -р // 6 Рх-ЪР 1утчехре- с - . Значения Ы,и Свыбраны так, что(/с,хФ, )(р;-с(С - некоторая постоянная) и с т 1(с ПРи этом У = ехР . У =ехр тПараметры линии 11 задержки выбранытаким образом, что синал на ее вы 25ходе запаздывает на время, равноеТ , где Т - период цикла работы.Следовательно, на выходе множительного звена 12 напряжение пропорционально произведению у у, = ехр ( в+ )и на основном выходе устройства эначение напряжения пропорционально М , т.е, йстинному значению ИСФ,Поскольку у ядер водорода воды эна чение Т 1 значительно превосходит значение Т, соответствующее ядрам - водорода, содержащимся в нефти, регистрация уровня сигнала на выходе звена 12 (вспомогательный выход устройства) позволяет различать содержащиеся в пласте жидкости по разнице значений у( у(параметр Тф определяется, главным образом,стейенью неоднородности магнитного поля, поэтому изменения Т", происходящие в ту же сторону , что и Т 1, весьма незначительны) Устройство для ядерно-магнитного каротажа, содержащее датчик сигналов ядерной индукции с подключенными к нему усилителем переменного тока и источником. тока поляризации, последовательно соединенные детектор и первое интегрирующее звено, второе интегрирующее звено, делительное звено, входы которого соединены с выходами интегрирующих звеньев, формирователь. корректирующего фактора,соединенный с выходом делительногозвена, множительное звено, олин извходов которого соединен с выходомвторого интегрирующего звена, и блокуправления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения т зилоти830269 Риг.г Составитель В.МайоршиРедактор Н.Минко ТехредТ. Маточка Корректор кая тираж 732Государственного комитета Слам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., длиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 определения индекса свободного флюида пласта-коллектора, в него введенылиния задержки, дополнительное множительное звено и ключ, причем входвторого интегрирующего звена подключен к выходу детектора через ключ,выход формирователя корректирующегофактора подключен ко входу линиизадержки, а также к одному иэ входовдополнительного множительного звена, второй вход которого подключен к выходу линии задержки, а выходподключен ко входу основного множитель.ного звена. Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе 1. Нефть и газ. Известия ВУЗов. 1968, В 4 с, 162-164,2, Патент США М 3479579,кл. 324-0.5. опублик. 1969 (прототип).