Устройство для исследования скважин методом вызванных потенциалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИ МЕТОДОМ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ , содержащее питающие электроды, подключенные к выходному каскйду генератора через регулирующий элемент , схему синхронизации, входом подключенную к выходу мультивибратора , а первым выходом - к входу выходного каскада генератора, приемные электроды, подключенные к входу повторителя, выход которого через ключ подкпючен к первому элементу памяти, управляющий вход ключа подключен к второму выходу схемы синхрониз ации , дифференциальный усилитель, одним из входов подключенный к выходу повторителя, а выходом - квходу схем1 1 вычисления и регистрации, управляющий вход которой подключен к третьему выходу схемы синхронизации , схему совпадений, входом подключенную к выходу дифференциального усилителя, управляющим входом - к четвертому выходу схемы синхронизации , а выходом через схему автоматического регулирования напряжения к управляющему входу регулирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности , измерения, в негр введены второй ключ и второй элемент памяти, вклюi ченные последовательно, делитель напряжения и двухвходовый сумматор (Л сигналов, причем вход второго элемента памяти подключен к выходу повторителя, управляющий вход второго ключа подключен к пятому выходу схемы синхронизации, а выход второго элемента памяти - к одному из входов двухвходового сумматора сигналов, другой вход которого подключен к выходу первого элемента памяти, а. выход через делитель напряжения к второму входу дифференциального эо усилителя. N3

СОЮЗ СОЮЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) З(50 G 0 Ч 3 18 ф:, If м ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

fOCY3APCTBEHHblA HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3591562/18-25 (22) 18. 05. 83 (46) 07. 10.84. Бки1. ¹ 37 (72) В.P.Øåôåð и В.И.Данилов (7.1) Научно-производственное объ- . единение "Сибцветметавтоматика" (53) 550.837 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 269355, кл. G 01 V 3/18, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 898371, кл. С 01 V 3/18, 1978 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СКВАЖИН МЕТОДОМ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ, содержащее питающие электроды, подключенные к выходному каскаду генератора через регулирующий элемент, схему синхронизации, входом подключенную к выходу мультивибратора, а первым выходом — к входу выходного каскада генератора, приемные электроды, подключенные к входу повторителя, выход которого через ключ подключен к первому элементу памяти, управляющий вход ключа подключен к второму выходу схемы синхронизации, дифференциальный усилитель, одним из входов подключенный к выхоf ду повторителя, а выходом — к.входу схемы вычисления и регистрации, управляющий вход которой подключен к третьему выходу схемы синхронизации, схему совпадений, входом подключенную к выходу дифференциального усилителя, управляющим входом — к четвертому выходу схемы синхронизации, а выходом через схему автоматического регулирования напряжения к управляющему входу регулирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй ключ и второй элемент памяти, включенные последовательно, делитель напряжения и двухвходовый сумматор сигналов, причем вход второго элемента памяти подключен к выходу повторителя, управляющий вход второго ключа подключен к пятому выходу схемы синхронизации, а выход второго элемента памяти — к одному из входов двухвходового сумматора сигналов, другой вход которого подключен к выходу первого элемента памяти, а выход через делитель напряжения к второму входу дифференциального усилителя.

1 )7482

Изобретение относится к промысловой и разведочной геофизике, в частности к электрическому каротажу скважин методом вызванных потенциалов (ВП) на временной основе.

Известно устройство для исследо- вания скважин методом вызванных потенциалов, содержащее токовую цепь, состоящую из последовательно соединенных симметричного и ждущего мультивибраторов, выходного каскада и питающих электродов, измерительную цепь, связанную с приемными электродами и состоящую иэ последовательно соединенных эмиттерного повторителя, 11 схемы антисовпадений и схемы деления (вычитания), причем к выходу эмиттерного повторителя присоединены схемы антисовпадений, выход одной из которых соединен с одним из вхо- щ дов схемы деления, а выход другой, через схему задержки — со вторым входом этой схемы, схему управления включением измерительной цепи, состоящую из последовательно-параллель — y5 но включенных ждущих мультивибраторов, причем выход одного из них подключен к управляющему входу одной из схем антисовпадений, а выход другого к управляющему входу другой схемы антисовпадений (1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная влиянием на результаты измерений потенциалов поляризации

35 электродов и естественного поля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для исследования с кважин методом вызванных потенциалов, со4О держащее питающие электроды, подключенные к выходному каскаду генератора через регулирующий элемент,гхе-— му синхронизации, втад которой подключен к выходу мультивибратора, 45 а первый вход — к входу выходного каскада генератора, приемные электроды, подключенные к входу повторителя, выход которого через ключ подключен к первому элементу памяти (конденсатору), управляющий вход ключа подключен к второму выходу схемы синхронизации, дифференциальный усилитель, одним из входов подключенный к выходу повторителя, а выходом — к входу схемы вычисления и регистрации, управляющий вход ко" торой подключен к третьему выходу схемы синхронизации, схему совпадений„входом подключенную к выходу дифференциального усилителя, управляющим входом — к четвертому выходу смены синхрони=- àöèè,,а выходом через схему автоматического регулирования напряжения — к управляющему входу регулирующего элемента (2) .

Недостатком известного устройства является возрастание погрешности измерения при уменьшении длительности пауз между импульсами.

При автоматической записи кривых кажущейся поляри зуемости 0 в проьк цессе карогажа скважин колич сгво измерений на единицу длины скважины определяется как с:.оростью перемещения зонда, так и временным интервалом между импульсами поляризующего тока. Для получения нужного количества измерений необходимо либо ограничить скорость перемещения зонда, что ведет к снижению производительности каротажных работ и поэтому является нежелательным, либо уменьшить или полностью устранить паузы между импульсами поляризующего тока.

Однако уменьшение пауз между импульсами приводит к тому, что к началу действия очередного импульса поляризующего тока еще не закончится процесс деполяризации среды, в связи с чем компенсация постоянных потен— циалов, а следовательно, и измерения осуществляются с погрешностью.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследования скважин методом вызванных потенциалов, содержащее питающие электроды, подключенные к выходному каскаду генератора через регулирующий элемент, схему синхронизации, входом подключенную к выходу мультивибратора, а первым выходом — к входу выходного каскада генератора, приемные электроды, подключенные к входу повторителя, выход которого через ключ подключен к первому элементу памяти, управляющий вход ключа подключен к второму выходу схемы синхронизации, дифференциальный усилитель, одним .из входов подключенный к выходу повторителя, а выходом — к входу схемы вычисления и регистрации, управляющий вход которой подключен к третьему выходу схемы синхрониза1117482

50 ции, схему совпадений, входом подключенную к выходу дифференциального усилителя, управляющим входом — к четвертому выходу схемы синхронизации, а выходом через схему автоматического регулирования напряжения к управляющему входу регулирующего элемента, введены второй ключ и второй элемент памяти, включенные последовательно, делитель напряже-, ния и двухвходовый сумматор сигналов, причем вход второго элемента памяти подключен к выходу повторителя, управляющий вход второго ключа подключен к пятому выходу схемы синхронизации, а выход второго элемента памяти — к одному из входов двухвходового сумматора сигналов, другой вход которого подключен к выходу первого элемента памяти, а выход через делитель напряжения — к второму входу дифференциального усилителя.

Введение второго элемента памяти делителя напряжения и двухвходового сумматора сигналов позволяет повы— сить точность измерения за счет того, что стало возможным устранить паузы между импульсами, исключить погрешности, обусловленные влиянием деполяризации исследуемой среды.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 — импульсно-временная диаг— рамма его работы.

Устройство для исследования скважин методом вызванных потенциалов содержит мультивибратор 1, выход которого подключен к входу схемы 2, синхронизации, выходной каскад генератора 3, вход которого подключен к первому выходу схемы 2 синхронизации, а выходы через регулирующий элемент 4 — к питающим электродам

5 и 6, приемные электроды 7 и 8, подключенные к входу повторителя 9, первый 10 и второй 11 элементы памяти подключенные входами к выходу повторителя 9 через ключи 12 и

13, входы которых подключены к соответствующим (второму и пятому) выходам схемы 2 синхронизации, а выходы — к соответствующим входам двухвходового сумматора 14 сигналов, дифференциальный усилитель 15, одним из входов подключенный к выходу повторителя 9, другим через делитель 16 напряжения — к выходу двухвходового сумматора 14 сигналов, а выходом — к одному из входов схемы

° 17 вычисления и регистрации, другой вход которой подключен к третьему выходу схемы 2 синхронизации, схему 18 совпадений, одним из входов подключенную к выходу дифференциального усилителя 15, управляющим входом — к четвертому выходу схемы 2 синхронизации, а выходом через схему 19 автоматической регулировки напряжения — к управляющему входу регулирующего элемента 4.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы 20 (фиг.2) с выхода мультивибратора 1 поступают на вход схемы 2 синхронизации.

Схема 2 синхронизации вырабатывает прямоугольные импульсы 21 со скважинностью два для. управления выходным каскадом генератора 3, импульсы 22 управления первым элементом 10 памяти, импульсы 23 управления вторым элементом 11 памяти, импульсы 24 управления схемой 18 совпадения и импульсы 25 управления схемой 17 вычисления и регистрации. С выходного каскада генератора 3, через регулирующий элемент 4 на питающие электроды 5 и 6 подаются прямоугольные разнополярные импульсы 26 тока без пауз между ними, которые,. проходя через исследуемую среду, поступают на приемные электроды 7 и 8.

Сигнал. 27 с приемных электродов 7 и 8 поступает на вход повторителя

9, после усиления по мощности подается на один из входов дифференциального усилителя 15, а также на элементы 10 и 11 памяти.

В момент прихода управляющих им— пульсов 22 и 23 величина сигнала, соответствующая этим моментам времени, запоминается соответствующими элементами 10 и 11 памяти до прихода следующего управляющего импульса.

Сигналы с элементов 10 и 11 памяти подаются на входы двухвходового сумматора 14 сигналов, выходной сигнал которого равен алгебраической сумме величин входных сигналов т.е. где U — напряжение сигнала;

U1 — напряжение помехи.

С выхода двухвходового сумматора

14 сигналов сигнал, поделенный на два делителем 16 напряжения, подает1117482 ся на один из входов дифференциального усилителя 15, где вычитается из сигнала, поступающего на другой вход дифференциального усилителя 15 непосредственно с выхода повторителя

9, т.е. (2ЦС и u„) — (+un) - ХПС.

Сигнал с выхода дифференциального усилителя 15 подается на входы схемы

17 вычисления и регистрации и схемы l8 .совпадения.

По командам 25, поступающим со схемы 2 синхронизации, в схеме 17 вычисления и регистрации производится определение параметров, характеризующих кажущееся сопротивление и поляризуемость исследуемой среды.

Разность потенциалов с выхода схемы

18 совпадения, пропорциональная величине кажущегося сопротивления, по командам 24 поступающим со схемы 2 синхронизации, поступает на вход схемы 19 автоматического регулирования напряжения, которая вырабатывает сигнал управления регулирующим элементом 4, изменяет величину тока, протекающего через питающие электроБ ды 5 и 6, таким образом, что амплитуда сигнала на приемных электродах

7 и 8 остается неизменной.

Технические преимущества предла-! ,гаемого устройства по сравнению с известным заключаются в том, что введение второго ключа и элемента памяти, делителя напряжения и двухвходового сумматора сигналов позволяет повысить точность измерений при уменьшении или исключении пауз между зондирующими импульсами, т.е. устранить погрешность, обусловленную влиянием деполяризации среды.

Применение импульсов без пауз повзоляет увеличить количество измерений на единицу длины скважины, что повышает скорость перемещения зонда, вследствие чего увеличивается производительность каротажных работ.

1117482

Составитель Л. Воскобойников

Техред А.Ач Корректор О.Тигор

Редактор О.Черниченко

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

Заказ 7186/25 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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