Скважинный гравиметр

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.80„„10 7 5 А

3(51) G 01 Ч 7 02

-"СЕ4Ф!. ЯНМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Й БЛИОТЬ(М преобразователя углового перемещения и выходом электрического моментного датчика, выход бесконтактного преобразователя углового перемещения соединен с входом усилителя, выход усилителя соединен с входом электрического моментного датчика и первым входом блока сравнения выход формирователя сигнала соединен с вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с входом компенсационного регистрирующего устройства, а сигнал формирователя д1 задается в соответствии с зависимостью

0 3086 4 бсрJ и! где 0,3086

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3512145/18-25 (22) 17.11.82 (46) 15.02.84. Вюл. Р б (72) В.М. Новоселицкий, М.С. Чадаев, Ю.П. Петров и Е.М. Козлов (71) Камское отделение Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института (53) 550.831(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 313094, кл. 0 01 V 7/04, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

М 164973, кл, G 01 Ч 7/02, 1965 (прототип).

3. Потенциометр постоянного тока

ПП-63. Паспорт 2.736.010 ПС, ПО

"Микроприбор", 1979, с. 3. (541(57) СКВАЖИННЫЙ ГРАВИМЕТР, содержащий маятник, бесконтактный пре. образователь углового перемещения, усилитель, электрический моментный датчик, отличающийся тем, что, с целью повьпаения точности измерений, он дополнительно содержит формирователь сигнала, блок сравнения и компенсационное регистрирующее устройство, при этом маятник соединен с входом бесконтактногб нормальный вертикальный градиент силы тяжести, 1гравитационная постоянная, задаваемая средняя плотность изучаемой толщи; глубина исследования, коэффициент пропорциональности.

1073735

Изобретение относится к прикладной геофизике, а именно к скважинной гравиметрической разведке, и может быть использовано при поисках и разведке месторождений нефти и газа, а также других полезных ископаемых, когда важно иметь сведения о свойствах пород в условиях их естественного залегания.

Известно устройство, характеризующееся использованием следящей системы с датчиком вертикальных перемещений и усилителем. Ток на выходе усилителя служит для создания магнитного поля,. уравновешивающего подвешенное тело, и определяет абсолютную величину силы тяжести (1).

Измерения сложны вследствие нелинейных характеристик устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является скважинный гравиметр., содержащий маятник, бесконтактный преобразователь углового перемещения, усилитель, . электрический моментный датчик.

Это устройство используется для относительных измерений ускорения силы тяжести на основе .линейной зависимости между приращениями силы тяжести и силы тока (2 3.

Недостатком устройства является появление на. выходе устройства тока большой величины при изменении ускорения силы тяжести, что приводит к снижению точности измерений в скважине.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что скважинный гравиметр, содержащий маятник, бесконтактный преобразователь углового перемещения, уси литель, электрический моментный датчик, дополнительно содержит формирователь сигнала,. блок сравнения и компенсационное регистрирующее устройство, при этом маятник соединен с входом бесконтактного преобразователя углового перемещения и вы-. ходом электрического моментного датчика, выход бесконтактного преобразователя углового перемещения соединен с входом .усилителя, выход усилителя соединен с входом электрического моментного датчика и первым входом блока сравнения, выход формирователя сигнала соединен со вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с входом компенсационного регистрирующего устройства, а сигнал формирователя .hi> задается в соответствие с зависимостью

A > = k(0 3086 4 31 % ср) где 0,3086 - нормальный вертикальный градиент силы тяжести, Š— гравитационная постоянн ая, 6 Р— задаваемая средняя плотность изучаемой толщи;

5 глубина исследования; коэффициент пропорциональности.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого скважинного гравимет10 ра.

Устройство содержит маятник 1, бесконтактный преобразователь углового перемещения 2,. усилитель 3, электрический моментный датчик 4, 5 блок сравнения 5; формирователь сигнала б, компенсационное регистрирующее устройство 7.

Маятник 1 и усилитель 3 связаны между собой электрическим моментным

g0 датчиком 4. Выходы усилителя 3 и электрического моментного датчика

4 присоединены к блоку сравнения 5 .

При этом блок сравнения 5 соединен с формирователем сигнала б и компен 5 сационным регистрирующим устройством

7. Блок сравнения 5, формирователь сигнала б, компенсационное регистрирующее устройство 7 смонтированы в отдельный блок и размещаются на по30 верхности земли

Элементы устройства, опускаете .в скважину, заключены в цилиндрический корпус из матнитно-мягкого железа. Внутри его размещен маятник, выше которого расположен бесконтакт ный преобразователь, моментный датчик и усИлитель, В качестве моментного датчика используется соленоид. Напряжение к усилителю подводится от пульта управления, рас40 положенного на поверхности. Пульт управления включает формирователь, блок сравнения, компенсационное регистрирующее устройство и блок питания (не показан)-.

45 Действие силы .тяжести на маятник

1 вызывает появление тока рассогласования в бесяонтактном преобразователе, который после усилителя 3 имеет величину и поступает на

50 моментный датчик 4;

При относительных измерениях силы тяжести Ьф

Фо о где g — ускофЬние силы тяжести о

55 на устье скважины, величина тока в датчике на устье скважины; а1 — приращение силы тока с глубинойу

60 4ф - приращение ускорейия силы тяжести с глубиной.

Устройство работает следующим образом..

На устье скважины сигналы формирователя б и электрического момент1073735

Ь1 = — К (0;3086 — 4Мf 6 )Ъ.

25

ЬС4 = (Ст — С = 3600 р

Составитель С. Рыков

Редактор A. Долинич Техред Т,Фанта КоРРектоР A;Тяско

Заказ 325/46- Тираж 71i 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 ного датчика 4 устанавливаются равными и противоположными по знаку.

Сигнал, поступающий с блока сравнения 5 на компенсационное регистрирующее устройство 7, равен нулю.

При опускании устройства в скважину 5 формирователь сигнала б вырабатывает ток, величина которого пропорционален на глубине опускания в соответствии с зависимостью

Выходной сигнал Ь1., поступающий на моментный датчик 4, сравнивается с выходным сигналом 41 формирователя, разность б"(а 1 которых равна

Получаемый результирукщий сигнал о (4i ) .; как малая и знакопеременная величина, регистрируется компенсационным методом с меньшей погрешностью (3 1, что обеспечивает повышение точности измерения ускорения силы тяжести.

Предлагаемое устройство повышает точность измерений ускорения силы тяжести при регистрации их с увеличением глубины исследований, при этом отсутствуют операции перестройки диапазона

Для расчета ожидаемого экономического эффекта от применения устройства для измерения ускорения силы тяжести в скважине в качестве базового объекта принят прибор

ГС-110, разработанный во ВНИИГеофи зике.

Используя базовый прибор для получения надежного результата необходимо каждое приращение измерять в среднеи 3-4 раза;

На основании опытных гравиметрических скважинных измерений, проведенных Камским отделением ВНИИГНИ (1970-1982 гг ), прямой расчет затрат (беэ учета простоя скважины 1 на отработку одной скважины на глубину

2000 м равен 4800 р;

При использовании предлагаемого устройства, за счет повышения точности, количество рейсов сокращается в 4 раза. Отсюда планируемое снижение себестоимости исследований от применения предлагаемого устройства в одной скважине определяется по формуле где С вЂ” планируемое снижение себестоимости, р., С и ф— себестоимость исследования одной скважины, Общий годовой экономический эффект определяется количеством скважин и глубиной их исследования.