410353

4 ЮЗ 53 Союз Советскии ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельства-М. Кл. б 01 ч 5/00 Е 21 Ь 47/Оаявлено 1 З.Х.1969 ( 1367290/26 исоединением заявкисударственный комитетовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий риоритетпубликовано 05.1,1974. бюллетень1ата опубликования описания 22 Х.1974 ДК 550.835(088,8 вторызобретен иков, В. Г. Г ко и Ю. М. Малыгин Трест Татнефтегеофизик аявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИОАКТИВН КАРОТ КВАЖИН ь кривые ГК при не"ггронов, а затем криИзобретение относится к устройствам для радиоактивного каротажа скважин с целью исследования действующих нефтяных скважин через насосно-компрессорные трубы методами импульсного нейтронного-гамма каротажа (ИНГК), наведенной активности кислорода и методом естественного гамма-излучения (ГК). Устройство позволяет также определить вертикальное движение воды за обсадной колонной и в стволе скважины.Известно устройство для радиоактивного каротажа действующих скважин через насос- но-компрессорные трубы, содержащее импульсный источник нейтронов и радиометр со сцинтилляционным детектором нейтронов или гамма-квантов, Радиометр, кроме детектора, включает в себя последовательно соединенные усилитель импульсов, формирователь импульсов и усилитель мощности, Источник нейтронов и детектор излучения образуют прямой зонд (детектор расположен выше источника нейтронов). Устройство позволяет исследовать скважину методом импульсного нейтронного каротажа (ИНК) при использовании детектора нейтронов или методами ИНГК и ГК при использовании детектора гамма-излучения, В последнем случае методические возможности устройства расширяются.Для того чтобы записатработающем источнике не вые ИНГК при работающем источнике нейтронов одним и тем же радиометром, порог формирователя импульсов устанавливают очень низким (порядка 100 кэв) . Этот фактор не позволяет только за счет временного анализа проводить исследование методами ИНГК и наведенной активности кислорода, поскольку, кроме естественного гамма-излучения, которое можно было бы учесть, записав предваритель но кривую ГК, мешают гамма-излучения, возникающие при активации других элементов быстрыми нейтронами. Таким образом, необходимо использовать гамма-спектрометр совместно с временным анализатором, Анализ энер гетического спектра гамма-излучения поверхностной аппаратурой затруднен, поскольку амплитуда импульсов при передаче их по линии связи (кабелю) искажается.Целью изобретения является создание уст ройства для радиоактивного каротажа с использованием импульсного источника нейтронов, который бы за один цикл (спуск в скважину и подъем) позволил записывать кривые ГК, ИНКГ и активации кислорода двумя (пря мым и обращенным) зандами, т, е. расширение методических возможностей устройства и сокращение времени исследования скважин.Цель достигается тем, что в предложенномустройстве в одно из плеч одновибратора ЗО управления подключены нормально разомкнутые контакты реле, обмотка которого черезсреднюю точку вторичной обмотки трансформатора и жилу кабеля подключена к источнику питания, Выходы одновибратора подключены ко вторым входам схем пропускания прямого и обращенного зондов.На фиг. 1 приведена блок-схема глубинногоприбора; на фиг. 2 - диаграмма одного циклаработы прибора при записи кривых ИНГК инаведенной активности кислорода.Устройство состоит из глубинного прибора,наземного блока питания и управления, временного анализатора и регистратора, В качествеблока питания и управления и временного анализатора используют известные устройства снебольшими изменениямиГлубинный прибор (фиг, 1) содержит импульсный источник нейтронов 1 и два сцинтилляционных детектора гамма-излучения 2 и 3.Детектор 2 расположен выше источника нейтронов 1 и образует с ним прямой зонд, детектор 3 расположен ниже источника нейтронов1 и образует с ним обращенный зонд, Детектор 2 соединен с усилителем импульсов 4, квыходу которого подсоединены два формирователя импульсов 5 и 6, Порог дискриминацииформирователя 5 порядка 0,1 Мэв. Порогдискриминации формирователя 6 установлен наэнергетическую линию гамма-излучения активированого быстрыми нейтронами кислорода. Выход формирователя 5 соединен с первымвходом схемы пропускания 7, выход формирователя 6 соединен с первым входом схемы пропускания 8. Второй вход схемы пропускания 7соединен с первым выходом одновибраторауправления 9. Второй вход схемы пропускания 8 соединен со вторым выходом одновибратора управления 9. Выходы схем пропускания7 и 8 соединены со схемой сбора информации10, выход которой соединен с усилителем мощности 11, выход усилителя мощности 11 соединен с одним концом первичной обмотки трансформатора 12.Детектор 3 соединен с усилителем импульсов 13, выход которого соединен с формирователем импульсов 14. Порог дискриминацииформироватля 14 установлен, как и у формирователя 6, на энергетическую линию гаммаизлучения, активированного быстрыми нейтронами кислорода. Выход формирователя 14соединен с первым входом схемы пропускания15. Второй вход схемы пропускания 15 соединен со вторым выходом одновибратора 9, Выход схемы пропускания 15 соединен с усилителем мощности 6, выход которого соединен сдругим концом первичной обмотки трансформатора 12.В разрыв коллекторной цепи одновибраторауправления 9 включены нормально разомкнутые контакты реле управления 17. Обмотка реле соединена со среднй точкой вторичной обмотки трансформатора 12, Ксредней точкепервичной обмотки трансформатора 12 подсоединен положительный полюс источника питания18 с напряжением 24 в,20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4Источник питания 18 (например, батарея) может быть установлен или в глубинном приборе или на поверхностном блоке, В последнем случае связь осуществляется через жилы кабеля (например, через третью жилу) с помощью развязывающих фильтров. Трансформатор 12 намотан бифилярно, К двум коннам вторичной обмотки трансформатора 12 подсоединены две жилы 19, 20 кабеля. Третья жила 21 кабеля соединена со входом одновибратора 9 и входом схемы запуска импульсного источника нейтронов, Глубинный прибор соединен с поверхностной аппаратурой при помощи трехжильного бронированного каоеля (например, КТБ). Для записи кривых ГК на схему регистрации глубинного прибора подается питание от источника 18. Одновибратор 9, коллекторная цепь которого разорвана нормально разомкнутыми контактами реле 17, обеспечивает состояние пропускания схемы 7, а схемы пропускания 8 и 15 в это время не пропускают. Зарегистрированные детектором 2 импульсы счета естественной радиоактивности проходят по тракту усилитель 4 - формирователь 5 - схема пропускапия 7 - схема сбора информации 10 - усилитель мощности 11 - трансформ атор 12 и через килы 19 и 20 кабеля к поверхностному регистратору.Устройство позволяет также регистрировать гамма-излучение естественной нли наведенной радиоактивности с энергетической дискриминацией на установленном уровне (в данном случае на уровне гамма-излучения активированного кислорода). Для этого на схему регистрации подается питание от источника 18 и переменный ток по жилам 19 и 20 кабеля для питания импульсного источника нейтронов 1 и обмотки реле 17, Контакты реле замыкаются, коллекторная цепь одновибратора 9 восстанавливается и обеспечивается пропускание схем 8 и 15, Схема 7 не пропускает. Импульсы регистрации от детектора 2 проходят через элементы 2 4 6 - 8 - 10 - 11 - 12 и кабель к регистратору, а импульсы регистрации от детектора 3 в по элементам 3 - 13 - 14 - 15 - 16 - 12 и кабель к регистратору, Импульсы передаются вразной полярности или кодируются по амплитуде.Для записи кривых ИНГК и наведенной активности кислорода на схему регистрации подается переменное напряжение питания импульсного источника нейтронов 1 и обмотки реле 17, затем по жиле 21 кабеля с поверхностной схемы управления подается импульс запуска импульсного источника нейтронов 1 и одновибратора 9. При этом происходит вспышка нейтронного источника и перебрасывание одновибратора 9 на время Т,(фиг.2). В течении этого времени в состоянии пропускания находится схема 7, схемы 8 и 15 не пропускают. Время Топределяется длительностью импульса, формируемого одновибратором 9./У 202/ оСчетные импульсы ИНГК от детектора 2 проходят по элементам 2 - 4 - 5 - 7 - 10 - 11 - 12 и по жилам 19 и 20 к временному анализатору и регистратору. По истечении времени Тйнгк одновибратор 9 переходит в исходное состояние, обеспечивая пропускание схем 8 иг 15. Время пропускания схем 8 и 1 о Тило длится до следующего запускающего импульса. В течение этого времени регистрируется гамма-излучение активации кислорода прямым и обращенным зондами. Импульсы регистрации проходят по описанным трактам (во втором случае). Разделение импульсов ИНГК и активации кислорода производится временным анализатором. Направление вертикального движения воды за колонной или в стволе скважины может быть определено увеличением количества зарегистрированных импульсов одним детектором относительно импульсов, зарегистрированных другим,Для учета постоянной разности эффективности детекторов и электронной схемы устройство перед работой должно быть проэталонировано в известной среде без движения,Предмет изобретенияУстройство для радиоактивного каротажа скважин, состоящее из наземного блока питания и управления, временного анализатора и глубинного прибора, содержащего импульсный источник нейтронов, два детектора гамма- излучения, один из которых расположен выше 5 источника нейтронов и образует прямой зонд,а другой расположен ниже источника нейтронов и образует обращенный зонд, усилители, формирователи импульсов, схемы пропускания в цепях прямого и обращенного зондов, 10 схему сбора информации, одновибратор управления, вход которого параллельно с запускающим входом источника нейтронов соединен через жилу каротажного кабеля с расположенным на поверхности земли генератором им пульсов управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения методических возможностей устройства и сокращения времени исследования скважин, в одно из плеч одновибратора управления подключены нормально 20 разомкнутые контакты реле, обмотка которогочерез среднюю точку вторичной обмотки трансформатора связи и жилу кабеля подключена к источнику питания, выходы одновибратора подключены к вторым входам схем 25 пропускания, причем выход одновибратора, вцепь которого подключены контакты реле, соединен с одной из схем пропускания прямого зонда и схемой пропускания обращенного зонда, другой выход соединен с другой схемой 30 пропускания прямого зонда.410353 Составитель Б. Трофимова Техред Т, Ускова Корректор Т, Хворова Редактор Т, Орловская Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 107175 Изд.339 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 45