Устройство ядерно-магнитного каротажа

"Тат веде- терпа. М.: и иссле- ущность ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Методическое руководство по прнию ядерно-магнитного каротажа и иретации его данных./Под ред,НеретиВНИИЯГГ. 1982, с. 27 - 28,Авторское свидетельство СССРМ 913309. кл, 6 01 Ч 3/32, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ЯДЕРНО-МАГНИТНОКАРОТАЖЯ(57) Использование; в геофизике прдовании нефтегазовых скважин. С Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям, а более конкретно к технике ядерно-магнитного каротажа нефтегазовых скважин.Целью изобретения является устранение указанного недостатка известных устройств за счет включения в тракт калибровки всех элементов приемоизмерительного тракта, включая и измерительный датчик,На фиг.1 и 2 показаны блок-схемы устройства без и при наличии калибровочного датчика, на фиг.3 - диаграммы, поясняющие их работу.Предлагаемое устройство (см, фиг,1) включает скважинную часть 1, узлы и элементы которой размещены в герметичном корпусе(не показан), выполненном по крайней мере частично из немагнитных и неэлектропроводных материалов, наземную часть 2 и соединяющий их каротажный кабель 3,изобретения: осуществляют включение измерительного датчика в цепь калибровки, для чего в состав устройства введен генератор стабильного по амплитуде сигнала с частотой, равной частоте свободной прецессии, и резисторы связи, а коммутатор, обеспечивающий поочередное подключение измерительного датчика к источнику тока поляризации и измерительному усилителю, обеспечивает подключение генератора стабильного сигнала к измерительному датчику, соединенному с входом измерительного усилителя через резисторы связи. Выходной сигнал в этом режиме пропорционален коэффициенту передачи всего приемоизмерительного тракта, включая и измерительный датчик. 3 ил. выполняющии роль несущего троса и линии связи.Скважинная часть 1 включает измерительный датчик, состоящий иэ соединенных - а параллельно соленоидной катушки 5, ось Со которой перпендикулярна оси скважины, и конденсатора 6, образующих резонансный контур. настроенный на частоту свободной процессии ядер атомов водорода в магнитном поле Земли; источник тока поляризации О 7 (который в принципе может быть разме- О щен в наземной части 2 устройства); измерительный дифференциальный усилитель 8 со схемой мягкого включения (не показана); генератор стабильного по амплитуде сигнала 9 с частотой, равной частоте свободной прецессии ядер атомов водорода в магнитном поле Земли, с симметричным парафаэным выходом резисторы связи 10 и 11, включенные на выходе генератора 9; комму 1822996татор 12 с тремя группами ключей 12 А, 12 В, 12 С; блок управления 13 коммутатора 12, а также скважинный блок телеметрии 14 и скважинный блок питания 15, соединенные с каротажным кабелем 3. Наземная часть 2 5 устройства включает наземный блок телеметрии 16, соединенный с каротажным кабелем 3, блок обработки и анализа сигнала 17, регистратор 18 и наземный блок питания 19 10Устройство при наличии калибровочного датчика, показанное на фиг,2, включает кроме этих узлов калибровочный датчик 20, выполненный, например, в виде соединенных параллельно тороидальной катушки 21, 15 в полости которой размещена ампула с эта-, лонной водородсодержащей жидкостью 22, и конденсатора 23, образующих резонансный контур, настроенный на частоту свободной прецессии ядер атомов водорода в 20 магнитном поле Земли. Коммутатор 12 в этом варианте устройства выполнен с 4 группами ключей 12 А, 12 В, 12 С, 12 Д, обеспечивающими выбор измерительного 4 или калибровочного 20 датчиков, 25Действует предлагаемое устройство следующим образом.Блок управления 13 коммутатором 12 подключает через ключи 12 А измерительный датчик 4 к выходу источника тока поля риэации 7 (режим А на диаграмме 24 (фиг.З), при этом магнитное поле тока, протекающего по катушке 5 датчика 4 обеспечивает поляризацию магнитных моментов ядер атомов водорода в прилегающем объеме по род параллельно оси катушки 5; после окончания поляризации блок управления 13 коммутатором 12 через ключи 12 В подключает измерительный датчик 4 к входу измерительного усилителя 8 (режим В на 40 диаграмме 25 на фиг.З) и сигнал, возбуждаемый в датчике 4, магнитными моментами прецессирующих ядер атомов водорода в породах после его усиления усилителем 8 проходит через системы телеметрии 14, 3, 45 16, обработки и анализа, в блоке 17 регистрируется регистратором 18; после оконча. ния регистрации сигнала свободной прецессии блок управления 13 коммутатора 12 через ключи 12 С подключает генератор 9 50 через резисторы связи 10 и 11 к измерительному датчику 4, который через ключи 12 В остается подключенным к измерительному усилителю 8 (режим С на диаграммах 25, 26 фиг.З), и производится регистрация сигнала 55 генератора 9, проходящего через все элементы приемоизмерительного тракта 4, 8,14, 3, 16, 17. Затем вычисляют отношениесигнала, зарегистрированного в режиме В(Ов), к сигналу, зарегистрированному в режиме С(Ос). Отношение В = - - дает отноОв0 ссительную оценку амплитуды сигнала свободной прецессии ядер атомов водорода в породе, свободную от влияния изменений параметров всех элементов приемоизмерительного тракта, включая измерительный датчик 4,Второй вариант устройства (см, фиг.2) предполагает проведение в каждой точке скважины двух подобных описанным выше циклов измерения, в первом иэ которых (режимы А, В, С на диаграмме 24, 25, 26 фиг,З) используется измерительный датчик 4, а во втором (режимы А. В, С на диаграммах 27, 25, 26 фиг.З) - калибровочный датчик 20. Выбор датчика обеспечивается блоком управления 13 коммутатора 12 через ключи 12 Д, По результатам измерений в первом цикле выОвчисляют параметр В - - , а по результаОстам измерений во втором цикле - параметрОвВ-, . Затем вычисляют отношениеОсВ/В,.которое дает оценку относительной амплитуды сигнала свободной прецессии, связанную с подвижным флюидом в породах, свободную как от влияния изменения параметров всех элементов приемоизмерительного тракта, так и от ориентации скважинной части устройства относительно магнитного поля Земли,Сигнал калибровки датчика 20, кроме того, как и в известных устройствах может быть использован для контроля частоты свободной прецессии ядер атомов водорода в магнитном поле Земли, что позволяет осуществить подстройку по частоте как элементов приемоусилительного тракта, так и генератора 9 стабильного сигнала,Использование предлагаемого устройства позволяет в сравнении с известным повысить точность оценки уровня сигнала свободной прецессии и соответственно коллекторских параметров пород эа счет учета влияния изменения параметров всех элементов приемоиэмерительного тракта, включая и измерительный датчик,Формула изобретения Устройство ядерно-магнитного каротажа, содержащее скважинную часть, состоящую из измерительного датчика, включающего соленоидную катушку, ось которой перпендикулярна оси скважинной части, и включенного параллельно ей конденсатора. образующих резонансный контур, настроенный на частоту свободной прецессии ядер атомов водорода в магнитном поле Земли. источник тока1822996г б7 28Составитель А. АхуновРедактор Т. Куркова Техред М.Моргентал Корректор С. Патруше Заказ 2179 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10