Устройство для ядерного магнитного каротажа

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО КАРОТАЖА, содержащее зонд, коммутатор, калибратор, источник тока, усилитель, детектор , интегратор, блок регистрации и блок управления,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения индекса и характера насыщающего флюида, дополнительно содержит второй интегратор, рекурсивный фильтр, переключатель, пороговый элемент, вычитающее звено и два делительных звена, причем первый вход второго интегратора и первый вход рекурсивного фильтра подключе ( через переключатель к выходу детектора, выход второго интегратора соединен с первым входом вычитающего звена, второй вход которого соединен с выходом рекурсивного фильтра и первым входом первого делительного звена, второй вход первого делительного эвена соединен с вторым входом второго делительного звена, выходом первого интегратора и входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с управляющим входом переключателя, выход вычитающего € звена соединен с первым входом вто (Л рого делительного звена, а два входа блока регистрации соединены по отдельности с выходами первого и второго делительных звеньев. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, ЧТО рекурсивный фильтр содержит два идентичных фильтра нижних частот, соединенных последовательно через ключ. о ел 00 О 4;

(19) (11) СС}03 СОВЕТСКИХ

ДЗ %

Ö5}) . 01 11 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

}ЪСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3391392j18-25 (22) 28 ° 12.81 (46) 07.01.84. Бюл, 9 1 (72),Т.М.Алиев, В.М.Иоф, Б.В.Клеванская, Г.Б.Мазниашвили, Г.Л.Орлов и Г.В.Сивушкин (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Азизбекова (53) 539.143.43 (088.8) (56) 1. Патент С1)1А В 3042855, кл. 324-5, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

}} 748226, кл. G 01 У 3/14, 1980 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО КАРОТАЖА, содержащее зонд, коммутатор, калибратор, источник тока, усилитель, детектор, интегратор, блок регистрации и блок управления,о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения индекса и характера насыщающего флюида, дополнительно содержит второй интегратор, рекурсивный фильтр, переключатель, пороговый элемент, вычитающее звено и два делительных звена, причем первый вход второго интегратора и первый вход рекурсивного фильтра подключей череЗ переключатель к выходу детектора, выход второго интегратора соединен с первым входом вычитающего звена, второй вход которого соединен с выходом рекурсивного фильтра и первым входом первого делительного звена, второй вход первого делительного звена соединен с вторым входом второго делнтельного звена, выходом первого интегратора и входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с управляющим входом переключателя, выход вычитающего звена соединен с первым входом второго делительного звена, а два входа блока регистрации соединены по отдельности с выходами первого и второго делительных звеньев.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что рекурсивный фильтр содержит дна идентичных фильтра нижних частот, соединенных последовательно через ключ.

10б5804

Изобретение относится к технике геофизических исследований скважин,. а именно к ядерному магнитному каротажу ЛИК

Известно устройство HNKp в котором для исключения влияния нестабильности коэффициента передачи измерительного тракта используется специальный калибровочный датчик, представляющий собой катушку с ампулой, заполненной водородсодержащей жидкостью (1) .

Недостатком этого устройства являются невозможность учета из,менений параметров зонда при включении вместо него калибратора, что не позволяет полностью исключить нестабильность измеряемых значений амплитуд спада свсбодной прецессии (ССП).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство ЯМК, содержащее зонд, коммутатор, калибратор, источник тока, усилитель, детектор, интегратор, блок регистрации и блок управления (?) .

Недостатком указанного устройства является то, что результаты измерений сигналов от калибратора содержат случайную погрешность, обусловленную влиянием помехи, кроме того, калибровка измерительного тракта по одиночным сигналам калибратора (калибровка проводится один раз в 10-20 циклов) вносит дополнительную погрешность измерения сигналов от пласта.

Цель изобретения — повышение точности определения индекса и характера насыщающего фзтюида. (Поставленная цель достигается тем, что устройство для ядерного магнитного каротажа, содержащее зонд, коммутатор, калибратор, источник тока, усилитель, детектор, интегратор, блок регистрации и блок управления, дополнительно содержит второй интегратор, рекурсивный фильтр, переключатель, пороговый элемент, вычитающее звено и два делительных звена, причем первый вход второго интегратора и первый вход рекурсивного фильтра подключены через переключатель к выходу детектора, выход второго интегратора соединен с первым вхоцом вычитающего звена, второй вход которого соединен с выходом рекурсивного фильтра и первым входом первого делительного звена, второй вход первого делительного звена соединен со вторым входом второго делительного звена, выходом первого интегратора и входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с управляющим входом переключателя, выход вычитающего звена соединен с первым входом второго делительного звена, а два входа блока регистрации соединены II2o отдельности с выходами первого и второго делительных . звеньев.

5 Кроме того, рекурсивный фильтр содержит два идентичных фильтра нижних частот, соединенных последовательно через ключ.

На фиг. 1. приведена блок-схема

1(j устройства," на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу. устройство содержит зонд 1, коммутатор 2 источник 3 тока поляризации, калибратор 4 с двумя обмотками, усилитель 5, детектор б, интеграторы 7 и 8, переключатель

9, пороговый элемент 10, Фильтры

11 и 12 нижних частот, клю . 13, вы-; читающее звено 14, делительные звенья 15 и 1б, блок 17 регистрации, блок 18 управления.

Устройство работает следующим образом.

В течение интервала времени (О- tI) (фиг. 2) через обмотку зонда

1 и часть обмотки калибратора 4 протекает ток поляризации. Длительность .интервала (О-1„) выбирается таким образом, чтобь. намагниченность жидкости, содержащейся в калибраторе, достигла установившегося значения.

При отсутствии пласта-коллектора на глубине, соответствующей границе исследования, после выключеЗ5 ния тока поляризации на вход усилителя 5 поступает только сигнал от калибратора, который усиливается, детектируется и через переключатель 9 поступает на фильтр 11 нижних частот (ФНЧ), входящий в состав рекурсивного фильтра. ФНЧ 11 стробируется импульсом (7.Д) блока

18 управления, По окончании стробимпульса на выходе ФНЧ 11 напряжение П„ соответствует усреднен.ному за время с„ напряжению огибавшей сигнала От калибратора, В течение интервала времени

2 -2. )через обмотку зонда протекает ток поляризации, часть обмотки калибратора..при этом обесточена. Длительность интервала(1 -1 ) в 3-4 раза превышает длительность интервала,(2-4) с.

Интервал времени (4> -, 4<) является паузой между двумя циклами измерения. В последующих циклах

I измерения при условии отсутствия коллектора на исследуемом интервале глубин на вход рекурсивного

60 Фильтра от калибратора поступает последовательность сигналов 02

LI 0к . В паузе между циклами измерения вход ФНЧ 12 через ключ 13 кратковременно подключается к выходу ФНЧ 11.

1065804 2

Ü2. 2

Составитель С.Рыков

Редактор Е.Лушникова Техред Л.Микеш Корректор Ю.Макаренко б

Заказ 11037/47 Тираж 716 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

На выходе ФНЧ 12 напряжение изменяется по закону где о» и 0z - постоянные коэффициенты.

В случае двух идентичных ФНЧ а,= а,= Л(2 .

Выходное напряжение рекурсивного фильтра благодаря его усредняющей способности в значительно меньшей степени изменяется от цикла к циклу, чем результаты отдельных измерений сигналов оТ калибратора 0» . Кроме того, включение калибратора производится в каждом цикле, что обеспечивает большой объем данных, используемых для калибровки. B совокупности это обеспечивает значительное увеличение точности калибровки измерительного тракта.

При пересечении зондом подошвы пласта-коллектора в нем индуктируется сигнал ЯМК S(t), соответствующий увеличенному времени поляризации, и S {t), соответствующий суммарному сигналу от калибра-тора и от пласта при малой длительности поляризации (фиг. 2).

На выходе интегратора 7, стробируемОгО импульсОм ьр > кОтОрый ПОсту пает с блока 18 управления, напряжение ll> возрастает от значения, соответствующего усредненному значению помехи Ut, до значения 0 соответствующего усредненному отсчету сигнала. Пороговый элемент

10 реагирует на это увеличение и воздействует на переключатель 9, от ключ ающий выход де те к тор а от входа рекурсивного фильтра и подключающий к нему вход интегратора 8.

На выходе последнего формируется напряжение U, пропорциональное

5 сумме отсчетов сигналов от калибратора Р (t) и от пласта S (t) при малой длительности поляризации.

Благодаря тому, что на амплитудный детектор оба сигнала воздействуют совместно, эффект подавления сигнала поь эхой проявляется в значительно меньшей степени, что способствует повышению точности измерений, проводимых при малых значениях времен поляризации.

Вычитающее звено 14 по сигналам

0 < и О g формирует раэностное напряжение Ь(>, соответствующее отсчету сигнала 6>(t), измеренному при малой длительности поляризации. Де20 лительные звенья 15 и 16 формируют напряжения, пропорциональные отношениюУ»=0 /д0 v Ч = () /U„

Значение.М» g Ц является функцией постоянной продольного времени релаксации Т„ и может испольэоваться для оценки характера насыщаю. щего флюида

Отношение Vz является функцией амплитуды ССП>и не зависит от из3Р менения коэффициента передачи измерительного тракта. Таким образом, описанное устройство позволяет повысить точность определения индекса свободного флюида путем снизу жения погрешности калибровки измерительного тракта и достоверность оценки характера насыщающего флюида (за счет ослабления влияния

;помехи при амплитудном детектировании слабых сигналов) .