Устройство электромагнитного каротажа

чЗ БРЕТЕНИЯ АНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМ г-2 ых смор ющую два идентиплексора, генерилители-ограниччастоты, цифроя, телеметрии,з, периода несуще регистрирующеорные катушки и ключа льти часть, всителя-мугетеродин,промежуточн ые онаучно-исследоваконструкторскийеских исследован е е ки: равле ей я с рой е оты, тво,че наз кважин,К,Хастее одключе и8)вид етельство СССРЧ 3/18, 1980.Двухчастотная электромагнитн еская аппарату 01-108. гене ющему ные к оединены сразователей тушки й прео Сд к вт п ел ге. входам которых подключены выходынератора-гетеродина, а выходы черезусилители-ограничители соединены свходами цифрового фазоизмерительногоблока. Длины и базы трехкатушечныхзондов выбираются таким образом, чтобы обеспечить одинаковую радиальнуюглубинность исследования, Уменьшениевлияния девиации частоты повышаетточность определения удельного электрического сопротивления и относительной диэлектрической проницаемостгорных пород. Одновременное измерение двумя зондами за одну спускоподъемную операцию скважинного прибора при ГИС повышает производительность геофизических работ. 1 ил,ра,изич(57) Изобретение используется дляизмерения электрических характеристикгорных пород при проведении ГИС. Цельизобретения - повышение точности измерения электрических характеристикгорных пород и производительностиработ. Аппаратура содержит задающийгенератор частот, усилители мощности,два трехэлементных зонда, состоящие из двух генераторных и двух паризмерительных катушек, измерительную на структурчстройстважа. На чертеже представл ая схема предлагаемог лектромагнитного каро Изобре вой геофи вано при дами элек Цель и ности измромысл спольз н мето тение относится к зике и может быть жа Устройство содержит генераторный блок 1, зонд 2, приемно в преобразующую часть 3, измерительно-телеметрическую часть 4 и наземную часть 5,ние ха ерения электричес горных пород и пр работ. оди истик ьност ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское744415, кл.Даев Д.С. ипаратура волнокаротажа, - Гео1977, вып. 62,исследовании скважтромагнитного карозобретения - повыш лители мощности к задаору частот, Измерительвходами уси 1469490Генераторный блок 1 включает всебя задающий генератор 6 двух частот и два усилителя 7 и 8 мощности.Два трехэлементных зонда состоят изгенераторных катушек 9 и 10 и двух5приемных катушек 11 и 12 (13 и 14).Приемно-преобразующая часть содержитгенератор-гетеродин 15, смесителимультиплексоры 16 и 17, ограничители18 и 19, В измерительно-телеметрическую часть входят блок 20 управления, формирователь 21 разности фази периода, измеритель 22 разностифаз, измеритель 23 периода промежуточной частоты, мультиплексор 24,передатчик 25 и линия 26 связи, Наземная часть содержит приемник 27,регистр-указатель 28 измеряемых величин, регистр 29 фазового сдвига,регистр 30 периода измерения, делитель 31, преобразователь 32 фазовогосдвига, цифроаналоговые преобразователи 33 и 34.Устройство работает следующим образом.Задающий генератор 6 двух частот,управляемый блоком 20 управления,циклично запускает усилители 7 и 8мощности, которые питают токами двухразных высоких частот генераторныекатушки 9 и 10. Создаваемые в окружающем пространстве высокочастотныеэлектромагнитные поля индуцируют вприемных катушках .11-14 сигналы, по 5ступающие на входы смесителей-мультиплексоров 16 и 17, на другие входыкоторых поступают сигналы с блока 20управления и управляемого генератора-гетеродина 15. Преобразованные40сигналы промежуточной частоты усиливаются и ограничиваются по амплитуде ограничителями 18 и 19, поступаютна формирователь разности фаз и периода, где формируются временные ин 45тервалы, пропорциональные разности фаз и периоду промежуточной частоты.Выходы формирователя 21 разности фаз и периода соединены с измерителями22 и 23 разности фаз и периода промежуточной частоты, в которых под 50считываются количества высокочастотных заполняющих импульсов в сформированных временных интервалах разности фаз и периода промежуточной частоты. Цифровые данные с этих блоков преобразуются мультиплексором 24 и передатчиком 25 в последовательный код и передаются в приемник наземного регистрирующего блока через линию 26связи, 11 реобразованный последовательный код с приемника поступает на регистр-указатель 28 измеряемых величин, в частности, например, у илиЕ, регистр 29 фазового сдвига, регистр 30 периода измерения, С делителя 31, осуществляющего деление сигналов от регистра 29 фазового сдвигаи регистра 30 периода, сигналы поступают в преобразователь 32 фазовогосдвига в измеряемые величины о и Е,представляющего собой матрицу палаток. Цифровые данные с преобразователя 32 фазового сдвига преобразуютсяв аналоговый вид цифроаналоговымипреобразователями 33 и 34. Делитель31 осуществляет операции с содержимыми регистров 29 и 30,7 дЧ;дц: -- 180,2 Т,где й ц - истинный сдвиг фазДц. - сумма сдвигов фаз за п периьодов промежуточной частоты,, Т- суммарное время измеренияза и периодов промежуточнойчастоты.Работу всех блоков синхронизируетблок 20 управления.Для измерения р и Е блоком управления вырабатываются отрицательныеимпульсы длительностью Т, и положительные импульсы длительностью Т,составляющие полный цикл измерения,причем во время Т; происходит измерение у и осуществляется работа генератора 3 мГц, а во время Т - измерение 1 и осуществляется работа генератора 43 мГц. В каждый период измерения Т, или Т блок управления дважды осуществляет стробирование смесителей-мультиплексоров, запрещая измерение, чтобы исключить ошибки, возникающие вследствие протекания переходных процессов в аналоговых цепяхпосле коммутации. Управление смесителями-мультиплексорами блоком управления позволяет коммутировать входные сигналы с измерительных катушек к смесителям-мультиплексорам и осуществлять прямое измерение и реверсивное измерение с целью снижения систематической погрешности вследствие неидентичности фазовых характеристик приемно-преобразующей части, Одновременно происхо 1469490дит соответствующее реверсированиеизмерителя разности фаз,Блок управления осуществляет также тактирование и запуск передатчика 25 после окончания измерения разности фаз,Введение измерения периода промежуточной частоты снимает ограничениена точность поддержания промежуточнойчастоты, что, в свою очередь, упрощает требования, предъявляемые к стабильности гетеродина и, кроме того,после процедуры деления в делителе 31информация о Фазовом сдвиге имеетповышенную точность измерения, что вконечном счете увеличивает точностьопределения р иФормула изобретенияУстройство электромагнитного каротажа, содержащее задающий генератор частот, усилитель мощности, трехэлементные зонды, состоящие из пары генераторных и общей пары измерительных катушек, приемно-преобразующую часть, включающую два идентичных смесителя, усилители промежуточной частоты, ограничители, генератор-гетеродин, измерительно-телеметрическую часть, состоящую из фазоизмерительного блока, телеметрии, и наземную регистрирующую часть, при этом входы усилителей мощности соединены с выходами задающего генератора частот, а выходы подключены к генераторным катушкам трехэлементных зондов, измерительные катушки зондов соединены с входами смесителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора-гетеродина, а выходы через ограничители соединены с фазоизмерительным блоком, выход которого соединен через блок телеметрии, линию связи с наземным регистрирующим блоком, о. тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения электрических характеристик горных пород и производительности работ, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 дополнительно введены вторая параизмерительных катушек, смесителимультиплексоры в приемно-преобразующей части, цифровая измерительнаясхема, содержащая формирователь разности Фаз и периода, измеритель периода промежуточной частоты, телеметрию, блок управления, в наземном регистрирующем блоке приемник, региструказатель измеряемых величин, регистр фазового сдвига, делитель, регистр периода измерения, преобразователь фазового сдвига измеряеМых величин, цифроаналоговые преобразователи, при этом вторая пара измерительных катушек соединена с паройсмесителей-мультиплексоров, входыформирователя разности фаз и периодапромежуточной частоты подключены квыходам ограничителей и блока управления, а выходы соединены с измерителем разности фаз и периода промежуточной частоты, выходы которых соединены с входами мультиплексора, входы передатчика подключены к выходумультиплексора и блока управления,а выход соединен с линией связи идалее с входом приемника наземнойчасти, выход которого соединен с входами регистров-указателей измеряемыхвеличин, фазового сдвига, периодаизмерения, выходы регистров Фазовогосдвига и периода измерения соединены с входами делителя, выход которого соединен с преобразователем Фазового сдвига, к его другому входу подсоединен выход регистра-указателя,выход преобразователя фазового сдвига соединен с цифроаналоговыъл преобразователями, управляющие выходы блока управления соединены с задающимгенератором двух частот, смесителямимультиплексарами, генератором-гетеродином, мультиплексором, измерителями разности фаз и периода, причемдлина и база зондов выбираются такимобразом, чтобы обеспечить одинаковуюглубинность исследования двумя зондами.. 1469490 орректор едактор А,Ога Заказ 1358/53 Тираж 483 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 ул. Гагарина, 1 1 1ч иэводстненно-издательский комбинат Патент , г. оставител ехред М,д