Буксируемый электрический зонд

) О 1) з, С О 1 Ч 3/1 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СП К АВТ У СВИДЕТВЪ одных соединен нных щ и чен рен тотип)С ЕКТРИЧЕ ающий полости недва измерищенных у выГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЬПИЙ(71) Йкное производственное объединение по морским геологоразведочным работам "Вкморгеология"(56) 1, Дахнов. В.Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. М., "Недра", 1982, с. 179-180.2. Там же, с, 241-232.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3554854/18-25,кл. С 01 Ч 3/15, 1983 (про(54) (57) 1. БУКСИРУЕМЫЙКИЙ ЗОНД, содержащий питэлектрод, размещенный впроводящего основания,тельных электрода, разм х отверстий сквозного канала,ного с полостью, и подключе к усилителю, отл и ч аюй с я тем, что, с целью увелиия разрешающей способности измеий, в него введен второй аналогичный электрический зонд, размещенный на этом же непроводящем основании на заданном расстоянии от первого, при этом питающие электроды соединены между собой, а измерительные электроды, размещенные на противоположных сторонах непроводящего основания у обоих зондов, соединены между собой так, что два из них объединены непосредственно, а два других - через обмотку измерительного трансформатора.2. Зонд по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что внутри сквозных каналов установлена заслонка.1123 Изобретение относится к исследованиям придонных отложений и может быть использовано при исследовании железо-.марганцевых конкреций.Известны микрозондовые устройства, .применяемые в каротаже, которые .могут быть использованы для исследования придонных отложений, например двух- и четырехэлектродные зонды, представляющие собой буксируемые 10 электрические зонды в виде диска из непроводящего материала, на одну из поверхностей которого выведены питающие и измерительные электроды, Этой стороной зонд прижимается к исследуемой поверхности в процессе измерений. Микрозондовые устройства подключают к источникам питания и измерительным схемам 1 .Известен также каротажный буксируемый электрический зонд для измерений по методу разности сопротивлений, который выполнен в виде. шара и состоит из измерительного заземления, образующего шаровой пояс, и двух, соединенных между собой, за. - землений сравнения. Заземления измерительное и.сравнения соединены посредством кабеля с источником тока 2 Д .Известные каротажные буксируемые электрические микрозондовые устройства имеют сравнительно низкую точность. Такими устройствами можно . в море определить границу коренных и осадочных неконсолидированных . И пород, но нельзя измерять малые приращения проводимости.Гуксируемые электрические зонды требуют применения системы ориентации относительно поверхности дна, 40 иначе, опрокидываясь, они перестают измерять проводимость дна и измеряют проводимость воды, Система ориентацьв для подобного зонда представляет собой громоздкое и тяжелое устройство. 20 Наиболее близким к предлагаемому является буксируемый электрический зонд, содержащий питающий электродразмещенный в полости непроводящего. 50 основания, и два измерительных электрода, размещенных у выходных отверстий сквозного канала, соединенного с полостью, и подключенных к усилителю. Известное устройство поз воляет увеличить точность измерений проводимости и выполнять зонд без ориентирующего приспособления, так ооо 1как обе стороны зонда идентичны и могут быть рабочими 31.В том случае, когда требуетсяизмерять приращения удельного сопротивления, вызванные присутствиемотдельных экземпляров конкреций,залег.ающих на проводящем иле, известный буксируемый зонд не обеспечивает необходимой точности измерений, Чувствительность измеренийдолжна быть порядка 0,01 Ом. В тоже время ил на котором залегаютконкреции имеет удельное сопротив)ление примерно на.005 Ом большее,чем вода т,е, сигнал от ипа будетпревышать сигнал от конкреций.Про"водимость ила изменяется по профилюбуксировки и зависит от глубиныпогружения зонда в ип. Поэтому известное устройство не сможет выделять сигналы от конкреций на фонесигнала от ила.Цель изобретения - увеличениеразрешающей способности измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что в буксируемый электрическийзоцц, содержащий питающий электрод,размещенный в полости непроводящего основания, и два измерительных, электрода, размещенных у выходныхотверстий сквозного канала, соединенного с полостью, и подключенныхк усилителю, дополйительно введенвторой аналогичный электрическийзонд, размещенный на этом же непроводящем основании на заданномрасстоянии от первого, при этом питающие электроды соединены между собой, а измерительные электроды, размещенные на противоположных сторонахнепроводящего основания у обоихзондов, соединены между собой так,что два из них объединены непосредственно, а два других - через обмотку измерительного трансформатора.Для уменьшения уровня помех внутри сквозных каналов установлена заслонка, которой регулируется ток, вытекающий через выходные отверстияканалов,Для того, чтобы определить приращение проводимости пород дна относительно воды, одна из пар измерительных электродов соединяется через обмотку измерительного трансформатора., На фиг. 1 приведена схема предлагаемого буксируемого зонда; нафиг. 2 - узел устройства с заслонками.Устройство состоит из непроводящего основания.1, питающих электродов 2 и 3, установленных в полостях4 и 5, которые соединяются с наружной .средой сквозными каналами 6 и 7,У выходных отверстий каналов установлены измерительные электроды 8 - 11.Питающие электроды 2 и 3 соединенымежду собой. Электроды 9 и 10 подсоединены к одной клемме усилителя 12, 10а. электроды 8 и 11 - к другой, причемэлектрод 8 непосредственно, а электрод 11 через обмотку измерительноготрансформатора 13.На фиг, 2 показаны непроводящее 15оенование 1, питающий электрод 2,полость 4, канал 6, измерительныеэлектроды 8, 9 и заслонки 14,Устройство работает следующимобразом, 20Ток 3 , проходящий через питающиеэлектроды 2 и 3, полости 4 и 5 иразветвляющийся в каналах 6 и 7,создает .определенные потенциалы наэлектродах 8-11. В моде эти потенциалы равны и на входе усилителя12 напряжение равно нулю. На днеэлектроды, например, 8 и 10 имеютравные между собой потенциалы. Наэлектродах 9 и 11 потенциалы тоже. равны, но меньше потенциалов наэлектродах 8 и 10. Поэтому результирующий сигнал на входе усилителя12 равен нулю. Если конкреция на-.ходится, например, у электрода 8,топотенциал этого электрода большепотенциала электрода 10. Следовательно, потенциал соединенных элект. -родов 8 и 11 больше потенциала соединенных электродов 9 и 10 и навходе усилителя появляется напряжение,В связи с тем, что имеются некоторые ошибки изготовления геометрии полостей и каналов, токи через 45 каналы отличаются и создают начальный сигйал на входе усилителя 12.Этот сигнал вызывает помеху в виде дрейфа показаний зонда. и таким образом ограничивает разрешающую способ ность устройства. Кроме того, ограничивается динамический диапазон измерительчого тракта. Для устранения этого источника помех в каналах установлены заслонки 14, которыми регу лируется величина электрического тока через каналы. Токи устанавливаются одинаковыми в обоих узлах зонда. Части тока, которые разветвляютсяв каналах, тоже уравниваются предварительно с помощью заслонки передтем, как выполняется измерение надне. Уравнивание токов производитсяпри положении зонда в воде по показаниям прибора, подключенного к питающей цепи, затем к парам измерительных электродов 8, 9 и 10, 11.Уравнивание токов выполняется дотех пор, пока результирующий сигнална входе усилителя не уменьшится довеличины порядка 25-50 мкВ. Приэтом токи через питающие электродысоставляют 10-20 мА каналы имеют впоперечном сечении ширину 0,5 сми длину. 12 см, а измерительныйэлектрод имеет вид прямоугольнойполосы с продольным отверстием шириной 1 см и длиной 13 см.Результирующий сигнал на входеусилителя при расположении зонда на илеиз-за неточности балансировки и изготовления деталей не превышает 100 мкВ,сигнал от конкреций, имеющих среднийдиаметр 2 см и находящихся у одногоэлектрода, превышает 150 мкВ т.е.соотношение полезного сигнала и сигнала помехи составляет не менее 1,5,Следовательно, разрешающая способностьувеличивается по сравнению с известным устройством в несколько раз (неменее чем в ,5 раз).,Проверка предлагаемого устройствапоказала., что предварительная настрой-.ка может выполняться достаточноредко, например раз в месяц.Всвязи с тем, что результирующий сигнал равен или близок к нулю и на однородной поверхности дна и в воде, используется соединение одной из пар измерительных электродов через трансформатор 13. В том случае, когда зонд находится на. дне, потенциал электрода, расположенного у дна, больше,чем лОтенциал электрода, находящегося на противоположной стороне основания в воде, и на выходной обмотке трансформатора возникает напряжение, пропорциональное разности проводимостей пород дна и воды. Этот сигнал измеряется и используется для контроля за положением буксируемого зонда, т,е. протягивается ли зонд по днуипи планирует в воде, и может использоваться для определения проводимости пород дна.б 1123000 Л. Воскобойнико оставитеехред Л.Ми Ре А. Мотыль мокосов орректор аказ 8134/ Тираж 710 дарственног изобретений одпис ноСР ВНИИПИ Госу по делам 3035, Москва комитета С открытий скал паб,-35, Ра ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн Фил Таким образом, предлагаемое устройство за счет применения второго узла с питающим и измерительными электродами, т,е. вычитании сигнала от ила, а также за счет применения корректирующих заслонок обеспечивает большую разрешающую способность измерений при поисках зон распространения конкреций, чем известные устройства. При этом обеспечивается контроль положения зонда на дне и возможность измерять проводимостьпород дна.Автономный буксируемый электрический зонд в виде двух узлов с злект родами, расположенными на плоскостях,выполненных в виде крыльев и электронной части, размещенной в герметичном контейнере, позволяет определитьграницы распространения конкреций иоценивать распределение конкрецийпо профипю.