Устройство для электромагнитного скважинкаротажа

ОПИСАНИЕ ЗП 966 Сонз Советских Содиалистичесиих РеспубликИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ Зависимое от авт, свидетельства Л. - Заявлено 131970 ( 1394135 26-25) 1 Г 1 К Е 21 Ь 47 О(присоедиисшсм зая Комитет по делам аооретений и открытир при Совете Министров СССРритет -х 550.837.022,241 (088,81 Бюлле ген ь. Х,19 Опубликовано Дата опублик аиия описания 29 Л 1.1)7 Атторыизобрстсии 5 М. Заслонов, Л. А. Петряник и Ю. ф. Махоткиц Трест Татнефтсгеофизика5 В И Т С:1 1 АРОТАЖА ЭЛ ЕКТРОМАГН ИТНОКВАЖИН СТРОЙСТВО Д ац 1 юм зя и Изобрстсиис отиосится к области промысовой геофизики, может быть использовано и;и исс.1 сдоваиии скважии методо электрох 1 ЯГиит 1 ОГО кяротякя и проднязцачсно д,151 реализации способа элсктромагвитиого карогажа ио авт. св, Ло 236387, осцовациого ца измсрсции затухашя электромагнитного поля иутсм дслсии 51 Вс.ичи Напряженности поля в точках измерения. Кажущееся сопротивлс- Нс, опредслсциос ио даццому способу, мало заьисиг от вмещакщих пород и зоны проникцовсии 51 и Олизко к удс,1 ьпоху сопротивлсни 10 исследуемого пласта. Точность опредслеция сопротивлеция по дацному способу в основиом определяется той точностью, с которой змсрястся отцошеиис цапряжевиостей поля и точках измереиия. Для того, например, чтобы определить удельиос сопротивление стоочной толщи пород с точцостыо 10% иеобходихо измерить отюшенис сигнала с точностьо 0,1- - 0,2%. Аппаратура должца быть усгойчивой к темпсратуриым изменениям и мехаиичес 1 тои тряскс. искр 1 тинои к изменеииям напряжения питания и параметров применясхь 1 х деталей, обеспечивать возможность осущсствлсция коцтроля ес работы по комацдам с поверхности земли, а также иметь небольшис габаритцыс размеры. Известные устройства ис могут обсспсчить опредслеиис затухани 51 электро 15 ГНтиОГО ПО, 0 д способу.Цель изобретен 1 я - - опрсдслсиис затуха 1:ия элсктромагцитцого поля иа участке между точками измерс:Пя, цовышсиис точцости из мсрс;шя малых сигналов и обсспсчсиис гра ду;1 ровки приемого тракта цспосрсдствеииисрсд записью и в процессе ес.Цель достигается тем, что в аппаратуре С ис:ользоваиа дслитсльцая система, Напримергремя-импульсная, Применс 1 а схема градуировки всего цр смного тракта цспоорсдствсц.о перед записью и в процессе се. Мсжд присмцыми катуш; ами и усигИтелем, а такк в цепи дслитсльиой системы вклОчецы коммутаторцые ключи, связанные через управляющие триггеры с одиим выходом задающего гспсратора, второй выход которого соединн с дслитсльной системой.1-1 я чертеНе приведена Олок-схема предло;кс:Ной аппаратуры.Г 1 рисмцыс катшкпи 2, 1 аспо,Ожсццысца расстояниидруг от друга по оси скважицы, через рсмсградуировки и входиой коммутаторньш ключ 4 соедицсцы с избир- тсьиым усилителем. Послсд 1 шй состоит предварительного усилителя 5 с высоким входиым сопротивлецисм амеситсльиого каскада б, гстеродииа т, рсзистиыого уси, О тс,явьход:ОГО каскада тси,Итсл 5 9,(АРУ) 10. Выход избиратслы)ого усил(итслсОсдицсц с Врс)1 яи)1 пульсОЙ с.итслыОсистемой, которая состоит цз импульсного дслитсля цапряжсцця (ИДН) 11, Быходцогокоммутятоэцого ключа 12 дстскгйэя 1 э, осредцяющего РС-фильтра 1 с 1, узла 16 для получецця опорного напряжения, чсйкц 16 Бы;цтаиия, усилителя постояццого Ока (УПТ)7, генератора 18 лицсйцого,япряжеция,5 сРки 19 слокои 15 и тэиГГсэя Ш)иГ 3 2 О.1(о Ворому Выходу выходцого комму) аторного ключа 12 подсосдицецы цос.с;оватслыо;етектор 21 и осрсдцяоцРй 1 С-фцьтр 22.Выход последнего черсз жилу каротакцогокабеля соединяется с повсрхцостць(м записыБЯЮщИс уСтрОйСТВОМ. УираЛЯ)Г)ццС цСПП.входного и выходного ком)мтаторцых ключей 4 и 12 через триггсры 2) и 24 соедицецыс задающим импульсным генератором 26, который связан также со Входом гсцсратора 1,5лцисйного цапряжсция, Управля)ощце цспцэлсктро),ехацс)сского рслс черсз трггсры 26и 27, высокочастотный фильтр 28 и раздслц 29 прцсосдцц 51 отсякабслЯ, :. ко)0)ОЙ Г 0.сосдицсц такжс б(Ок ЮГитаиия,В качсстзе дслительцой системы пр:.мсцсца так цазываемая время-импульсная дслцтсльпая система, построеццяя по замкцутойсхеме. Точность деления, обсспечиваемая даццой систсмой, может быть довсдеца до 0,05 - 0,%,Гочцость д;лсцця Опрсд.л 51 стс 5 лисццостыо и стабилы)остью работы блоков, преобразующих велигциы папряжециц, подлежащих делсцио, Б длительность прямоутольцыхР)пульсов (широтОРмпульс)ый модулятор,ШИМ) и в их амплитуду (амцлитудюцмпульоцый модулятор, АИЧ).Линеаризация блока ШИЧ осуцостлется с помощью следящей системы, сравццвяющсЙ выходцос цап ряксцРс (сцпмямосследящего осредцяющсго фцгы ра 11 сострого постояицым опорным цапряскццсм 16)(определяющим масштаб записи),Линейность блока ШИМ определяется Босновном коэффициецтом усилец)я усилителяпостояшого тока 17, входящего Б цепь обрат)Ой СВЯЗИ.РОЛЬ аМПЛИтудцО-ИМцуЛЬСИОГО )Оу(51 ОрсБЫГ 10 ЛЦ 10 Т ЦМЦ,ЬСЦЫЙ ДВЛЦТСЛЬ ЦЯИ)5 ЖСцця 11, представляющцй собой кгцюсСу 0 схсч) ца трацзисторах детскторы 1 э, 2 и осрсдцяцощИЕ фИЛЬтрЫ с И 22. ,ГОсСа 5 СХСма уираляется прямоуголыЬмц импу)ьса)и,сци)асмы)ц с триггсра Шмцтта 2.Устройство работаст слсдующим образом.Переменцос э(сктромагцитцос поле, созда циос СПСЦИЯЛЬИЫ)1 СЯВсЖиы) ГСцсраТОром,с помощью приемцых катушек 1 и 2 преоб.рсзуется в вели шцы цадрякеиц (сцгцалы)/ и Г 1 пропорццо:алыые цапряже:иостцмаПитцой соста 3(1 5 Н) цсй этОГО ГОл 55. ЧСРсзр(л Л спгця.ц ( ц (,5 .Ос цяОт КОМ)Т 10 ЭЦОГО ь 1 К)цс)ЦРДСТЯБ;15110 Цс Особо)1 два транзистора, эммцтсрь; которыхсосд:1:сны соотлстствсццо с црцсмцымц кятушеямн 1 и , я кол,сктоэы сОс;1 Псцы Бмсстс и подсосдц сцы ко лходу пзб:.ратслыого;астотой 200 ги, подаццого ца базы тра:зцсторог в цротизофазах, происходит церсб;)ссО ко)1 ммтато)ИОГО ключа, т. с. В О,иц по(;сРЦОЛ, ОТКЭЫЕЯСТСЯ ТРс 1 пз)СТО:), Цо,С;)СДЦ:С.):Ц Йк цс) )Ой кя ту)пкс, и 32 кэыяс С 5: т) я цзцсО)цодсосдцСциыц ко второй катушке, а Б д;), -ГОЦ ЦОГ МПС) ИО, 33 РЫ БЯ(.ТС 5 Ц СР Б,) с );Ц. -10 ) И 0 Т К;) Ы Б Я С Т С 51 15 Г 0;) 0) .Таким образом, зз од:и юлупср:од;яГ)ход ус:(1 итсля пода(.тс 5 сиГ: ял (ОИ 51 ыц сЦСРБО)1 ПРИС)Ой ЯШК 1 с 1 0 ЗТОЭОЙ ПО.) -цсРиОД - сиц 3, 2 сц 51 тыЙ со Б ОРОЙ пРИсмцой катушки. Ус(Си:с сигялов Ь ц (,,Ы СЛ 1 ТОЛЬ с 1 ПР 51 ЖСЦГя 1 ПОСТ) Ц 2 К):ЯБхл, ВыходцОГО Оэ)1 тя Орцого:флю я 1 - ,раоотак)щсго сихроццо с ходцым коммутяО;)Цы., К, И;). -, КОЭ ЫЙ )СМЦССБЛ 5)БТ ,)33 Дс(1(ЦЦС С 1 Пс,ОБ, СЦ 51 ГЫХ С СООТБСТСТс) ЮЦСЦприсмцой ксТушки.,) с лс;ый сцг;ал (, черсз дстсктор 21 поступаст ца Вход осрс,.яю.щего фльтра 22, а усилсццьш с:г:ял (, чсроз детектор 1) поступаст ца ход осрсд 51)Ощсго фильтра 15, который Ило с: Б цсп:об;)атцой связи и)Ррот:о-иэ)ц),)ьсцого э о,ул- тора, С помощью широтцо-,П)Пульс:оо модуля 10 ря БсличР 1 П 2 1(2 прсооэязус)с 5 Б д(ц(Гц- цость цря)оугольцых ц)П.ьсо, шцрццяторых обратно процорциоцаль 13 Бслцчицс /.-Послсдовательцостьрямоуголь:ых ц.,Гул, -сов псремец)юй скзакцости, снимаемая с выхода триггера Шиитта 20 (шц)11: Имисовооратцо пропорциоцалыа вс"цчццс ),Э св Л Я С Т Э Я 0 0 Т 0 й." 11 С Г 1 Ь С П 0 Г 0 Д1 Т": 5: 1 сцряжвци 1 1, О 1 рытос сост 05 ицс кото)Ог),)СЦЗиЦО ЧЯСТОТС С 1 СДОБЯЦЦ 5 ЦМПУЛС 015,Быдслясмая осрсдця)ощим фильтром 2) б)( Г РОПОР) Оц сЛ ЬПЯ ПГОПс;Ц Ц) Ц,1 ЬСЯ, т,/цостояц:ый сигал, равный -- ,. - (о, которыйГ)0 КЦ(1 С КЯОСЛЯ ПОЯСТС 5 ЦЯ ПОВСРХЦОСТЬ, ГДСрсгцсгрцруется любой каротакцой станцией,.цровка усиления 1 ЛРУ), постоянные време.ци сраоатыВация ц Отпускация которой зцачительцо превышаот период коммутации усилителя. В результате за период коммутации,в течение которого происходит переключениесигналов (.(1 и (г, коэффициент усиления усилителя практически не меняется и происхолит равное усилос обоих сигналов, а слеловательпо, не меняется и величина их отпошеЦгЯ.Требуемый коэффициент усиления усилителя довольно высок (порялка 10) и обеспе;ить требуемый лицамичсский диапазон (особ)сцпо в случае применения транзисторов) безпрцмсцсция ЛРУ пе представляется возмож;ым. Кроме того, применение системы АРУблагоприятно сказывается ца точности делитсльцой системы, так как линейность а)ПлитулИО-,РМпульспого и широтцо-имю льсцогомодуляторов в этом случае нужно обеспечивать в зцачительно более узком диапазонецзмсцеРРй,напряжения,Таки) образом, применение системы АРУпозволяет сохраРпь равное усиление сигналов, снятых с обеих приемных катушек, расширить линамцчсский диапазон усилителя исоздать благоприятные условия для работылслпсльцой системы.Реле 3 служат для гралуировки вссго приемного тракта аппаратуры, Обмотки электромсхапиОскРх реле Вклго 4 сРы В кослекторцыецсп соответствующего триггера, переброс которы.: Осуществляется путем полачи с попс рхцостц земли высокочастотного цапряжешя различной частоты на базу соответствующего триггера. Разделение командных сигцалов для переброса нужного триггера осущсствлястся с помощью филров 28.По команде с поверхцости земли реле подкиочаст одцу приемную катушку ца оба вхола коммутаторцого ключа 4.Напряжение, снимаемое с выходного1 ильтра 22, в этом случае булет соответствовать отцошецию сигналовоммутатордых ключей 4 и 12 ц опорного ца.пряжсцця ца результаты измерения отцоше я - -с(0 и соотвстствуОщпм ооразом от(,( 15 регулировать поверхцостцую аппаратуру цспосрслствеццо перед записью. Прслмст цзоорстсцця О 1. Ъ строцсто лля эгсктромагцптцого каротажа сква)кцп, солсржащсе прис мцыс кат шкп, цзоцратс,ыый усплтсльавтоматического управления, задающий генератор, блок ппаиця ц цазомцую рсгцстрцруощую агпаратуру, Отлц гаг 0 гггееса тем, что, с целью опрслелец:я затухания элсктромагнцт- ПОГО поля па у 1 астке мсжлу точкам ц цзмсрсцця, повыше:ця точ:Ости цзмсрсцця малых 2 О сигналов ц обеспечения гралуцровкц прцемцого тракта пспосрслствеццо перел записью и в процессе сс, оцо содержит лелптсльг) ю систему для цзмерсця отношения величин цапряжеццостц поля в точках цзмсрсцця, схему коммутации сцгалов с приемных катушск и схс)у Гралуцровкц прцсмпоГО тракта.2. Устройство по п, 1, Оттг гагощееся тем,что схсма комм Гаццц солсржцт Вхолцоп коммутаторцый ключ, включсццый между прием.цымц катушками ц избирательным усилителем, ц выходпо коммутаторный клоч, включспцый в схему лелцтсльцой системы.3. Устройство по пп, 1 и 2, От,гггигогггеесччто вхолой ц Выхолпой коутаторцысключи связаны через управляющие трштгсры с задающим гс;сратором, второй выход которого связа;1 с дслцтсльцой сцстсмой.4. Устройство по пп. 1 - 3, отли гагогг(еесяТСМ, ЧТО ОЦО СОЛСРЖЦТ ВРСМЯ -- ПМПУ.1 ЬСЦУК) О Лслцтслью ю систему.5. Устройство по пп. 1 - 4, От.ггг гагощеес)гтем, что схема гралуцровкц приемного тракта солсржцт элсктромсхаццчсокос рслс, Вклго чсццос между прцсмнымц катушками и выхолпым коммутаторцым клочом, связацнос через управляОщце триггеры, высокочастотпый 1)1 льтр ц разЛелцтельцую емкость с цазс мной регистр:рующсй аппаратурой.