Пластовый наклономер

 

1. Ш1АСТОВЫЙ НАКЛОНШЕР, содержащий прижимаемые -к стенке сква жины, изолирозанные башмаки с размещенными на них измерительны а1 злектродами , окруженными изолятором и .фокусирующим электродом, подключенные к линии связи через входной ycir литель и частотный преобразователь, а также питак-цие электроды, соединенные че|рез тра сфо1 «атор с линией связи , отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений , измерительные злектроды под ключены к дифференцирующему устройст ву токов или потенциалов, включейному перед входным усилителем. 2. Наклономер по п.1, отли3 чающийся тем, что дифференцирующее устройство токов под1СЛ{о)чен0 к измерительным злектродам посредством проводников малого сопротивления без изоляции от бурового раствора. 00 00 ч О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

»UN Ñ Þ

РЕСПУБЛИК

4(5Ц G 01 У 3 18 Е 21 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н A»TOPCMOINV»»4»»ТО»»»»» з ины, изолированные башмаки с размещенными на них измерительными электродами, окруженными изолятором и фокусирующим электродом, подключенные к линии связи через входной уси". литель и частотный преобразователь, а такие питаю не электроды, соединенные через трансформатор с линией связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измерительные электроды подключены к дифференцирующему устройст ву токов нли потенциалов, включенному перед входным усилителем.

2. Наклономер по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что дифферен- Я цирукщее устройство токов подключено к измерительным электродам посредством проводников малого сопротивления без изоляции от бурового раствора.

O е

>и а

Эиий

Om1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛО ДЕЛАН ИЗС6РЕТЕНИЙ И ЩЯРЩЪ9 (2l) 2570112/18-25 (22) 09.01.78 (46) 07.02.85. Вюл. У 5 (72) P»И.Кривоносов, В.Г.Хатунцев, К.А.Салов и В.И.Ребров (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 550.832.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 354383, кл. С О1 V 3/18, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 441543, кл. С 01 V 3/18, 1974.

3. Справочник геофизика, т. П.

Гостоптехнэдат, "Недра", 1961, с. 404 415.

4. Патент США 11 3521154, кл. О 01 У 3/18, 1970 (прототип). (54)(57) 1. .ПЛАС ОВЫЙ НАКПОНОИВР, содершащий принимаемые к стенке скваSU.„ I ) 38776 А

1138776

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для определения элементов залегания пластов.

Известны электрические пластовые яаклономеры, содержащие прижимной изолированный башмак с различным расположением и формой токовых и измерительных электродов fl) и 1.21 °

Различные модификации таких уст- 1О ройств, включающие три или более прижимных башмака, дополненные схемой измерения ориентации одного из них, кривизны и диаметра скважины, используются для определения элементов sa- 15 легания пластов f33.

Недостатком этих устройств является невысокая точность определения границы раздела между пластами.

Известен пластовый наклономер, реализующий определение элементов залегания пластов. При этом пластовый наклономер (скважинная часть содержит центральный суппорт, способный двигаться по скважине; по меньшей мере три башмака, соединенных центральным суппортом и способных прижиматься к стенке скважины, причем каждый башмак имеет два или более измерительных электрода, рас- З0 положенных на заданном расстоянии один от другого, и фокусирующий электрод; устройство для подачи то ка на измерительный и фокусирующий электроды таким образом, чтобы потенциал их сохранялся одинаковым, устройство для измерения тока, подаваемого на каждый измерительный электрод для создания сигналов каротажа, характерных для проводимости, 40 измеряемой каждым электродом; устройство для объединения сигналов каротажа, характеризующих проводимость, измеряемую каждым электродом на каждом башмаке, для создания усиленных 45 сигналов, имеющих улучшенное отношение сигнал-шум, характерных для коррелированной проводимости, измеряемой всеми электродами каждого башмака, благодаря чему скоррелированные 50 и усиленные сигналы используются для определения наклона граничных плоскостей и т.д. f4).

Однако. значительное улучшение отношения сигнал — шум может быть получено только при применении большого количества электродов. Вследствие этого башмак получается громоздким, а измерительная схема сложной. Необходимость размещения большого количества электродов параллельно продольной оси скважинного прибора приводит к тому, что при вращении скважинного прибора вокруг продольной оси электроды перемещаются не по одной и той же образующей стенки скважины. Вследствие радиальной неоднородности электрических свойств пласта или наклона однородных пластов такое перемещение измерительных электродов при синхронном считывании сигналов и их перемножении улучшает отношение сигнал - шум, но искажает положение границы между пластами, что снижает точность определения элементов залегания пласта. Аппаратура характеризуется невысокой точностью определения границ между пластами..

Цель изобретения - повышение точности определения элементов залегания пластов за счет увеличения точности определения положения границы раздела между пластами, а также улучшение отношения сигнал — шум и снижение влияния минерализации бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в пластовый наклономер введено дифференцирующее устройство токов или потенциалов, включенное перед входным усилителем, к входу которого подключены измерительные электроды.

При этом дифференцирующее устройство в схеме с фокусировкой тока поцключено к измерительным электродам проводниками малого сопротивления без изоляции от бурового раствора.

Пластовый наклономер состоит из скважинного прибора и наземного блока телеизмерительной системы с частотной модуляцией.

На фиг.!приведена блок-схема скважинного прибора сизмерением токов; на фиг.2 — то же, с измерением потенциалов; на фиг.3 — конструкция башмака зонда.

Прибор содержит прижимной башмак 1 с фокусирующим электродом 2 и измерительными электродами 3 и 4 и транс- . форматором 5, трансформатор 6 питания электродов, согласующий трансформатор 7, входной усилитель 8, частотный преобразователь 9,, выход которого. подключен к линии 10 связи.

3 1138

В схеме с измерением потенциаЛоЬ (фиг.2) на изоляторе башмака 1 размещены только электроды 11 и !2. Трансформатор 7 является дифференцирующим устройством, а электроды 13 и 14

5 являются питающими. Трансформатор 5 также является дифференцирующим.

На фиг.3 приведена конструкция башмака зонда. К изолятору 15 прикреплена серьга 16. Изолятор 17 разделяет электроды. К нижней части башмака крепится крышка 18. Электроды с трансформатором соединяют неизолированные проводники 19.

Схема работает следующим образом.

От генератора, находящегося на поверхности, через линию 10 связи, трансформатор 6 и электроды 2 и 3 переменный ток вводится в окружающую среду. Обратным токовым электродом щ служи заземление 14.

В схеме фиг.! входная обмотка трансформатора 5 имеет низкое сопро- тивление (менее 0,01 Ом ), в результате потенциалы электродов 2 — 4 25 равны и ток через электроды 3 и 4 фокусируется. При равенстве заземления электродов 3 и 4 (в случае однородного пласта) в результате равенства токов через электроды, направленных встречно, выходной сигнал трансформатора 5 равен нулю. Как только сопротивление заземления одного из электродов изменится, нарушается равенство токов, и во вторичной обмотке трансформатора 5 появля7,76 4 ется сигнал с фазой, определяемой преобладающим по величине током. Этот сигнал через согласующий трансформатор 7 подается на входной усилитель 8 и частотньпЪ преобразователь 9,,управляемый сигналом с изменяющейся фазой.

Схема на фиг.2 работает аналогично. Отличие заключается в том, что ток в окружающую среду поступает через электрод 13, расположенный по центру скважины. В результате наведения разность потенциалов между из-. мерительными электродами и корпусом прибора дает дифференциальную разность потенциалов на трансформа- . . торе 7, входная обмотка которого может иметь высокое сопротивление.

Башмак представляет собой металлический электрод 2, соединяемый с корпусом прибора через изолятор 15 при помощи серьги 16 и прижимаемай в процессе измерения к стенке скважины. На изоляторах 17 башмака расположены измерительные электроды 3 и 4. Электрод 2 является фокусирую щим. В герметичной плости башмака, закрытой крышкой 18, размещен трансформатор 5, к которому с помощью неизолированных от бурового раствора проводников 19 малого сопротивления подключены измерительные электроды 3 и 4. В результате значительно улучшено отношение сигнал — шум на входе измерительной цепи и снижено влияние минерализованного бурового раствора.

Фиг.2

1138776

Г У 77

Составитель Л.Воскобойников

Редактор Р.Цнцика Техред C.Мигунова Корректор Г.Решетник (.Заказ !0683/36 Тираж 748 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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