Устройство для измерения электрического сопротивления образцов горных пород
Изобретение касается исследования физических свойств образцов горных пород и может быть использовано при оценке характеристик нефтегазоносных пластов. Цель изобретения - повышение точности и экспрессности измерения. В устройстве используется принцип измерения сопротивления образцов горных пород перемещением подвижного контакта потенциометра в положение, лри котором отсутствует ток небаланса в цепи конденсатора . Исследуемый образец размещают в четырехэлектродной ячейке и через токовые электроды и потенциометр пропускают ток от источника постоянного тока. При помощи токового канала первого коммутатора и задатчика частоты ток преобразуется в пульсирующий знакопеременный, а снимаемые с измерительных электродов измерительной ячейки и потенциометра переменные разности потенциалов выпрямляются соответственно измерительным каналом и каналом сравнения коммутатора . Эти вьшрямленные разности потенциалов при помощи переключающего канала второго коммутатора поочередно подаются на запоминающую емкость. Частота переключения второго коммутатора , в два раза меньшая, чем первого коммутатора, управляется тем же задатчиком через делитель частоты. Цель изобретения достигается за счет того, что отпадает необходимость в измерении силы тока в исследуемом образце и в компенсаций сдвига фаз переменного тока в образце. 2 ил. Q S (Л ГС 00 00 Од 4: а
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (И4С01 ЧЗО
l 13,,.,)3
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРе Гений и ОткРытий (21) 3888024/31-25 (22) 22,04.85 (46) 07.02,87.Бюл. У 5 (71) Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.И.Губкина
{72) Е.А.Нейман, В.В.Стрельченко, В.В.Бекетов и Д.А.Журов (53) 550.83 (088.8) (56) Итенберг С.С., Дахкильгов Т.Д.
Геофизические исследования в скважи" нах. И.: Недра, 1982, с. 51-63.
Кобранова В.Н. и др, Руководство к лабораторным работам по курсу
"Петрофизика". Учебное пособие для вузов, И.: Недра, 1982, с.79-81. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ
ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение касается исследования физических свойств образцов горных пород и может быть использовано при оценке характеристик нефтегазоносных пластов. Цель иэобретения— повышение точности и экспрессности измерения. В устройстве используется принцип измерения сопротивления образцов горных пород перемещением
ÄÄSUÄÄ 1288646 А1 подвижного контакта потенциометра в положение, при котором отсутствует ток небаланса в цепи конденсатора. Исследуемый образец размещают в четырехэлектродной ячейке и через токовые электроды и потенциометр пропускают ток от источника постоянного тока. При помощи токового канала первого коммутатора и задатчика частоты ток преобразуется в пульсирующий знакопеременный, а снимаемые с измерительных электродов измерительной ячейки и потенциометра переменные разности потенциалов выпрямляются соответственно измерительным
Частота переключения второго коммутатора, в два раза меньшая, чем первого коммутатора, управляется тем же задатчиком через делитель частоты. Цель изобретения достигаетс sa счет того, что отпадает необходимость в измерении силы тока в исследуемом образце и в компенсации сдвига фаз переменного тока в образце. 2 ил. © 1288646 Изобретение относится к исследованиям физических свойств образцов горных пород и может быть использовано при оценке характеристик нефтегазоносных пластов, для уточнения пределов изменения удельного электрическоro сопротивления отдельных типов и групп пород, установления характера зависимости электрического сопротивления горных пород от минерального состава, структуры, соотношения,фаз, частоты и напряженности электрического поля. Целью изобретения является повышение точности и экспрессности измерения. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2— принципиальная схема предложенного устройства для измерения электрического сопротивления образцов горных пород. Устройство содержит источник 1 тока, эталонный потенциометр 2, индикатор 3 нуля, четырехэлектродную ячейку 4 с токовым каналом АВ и измерительным каналом MN, запоминаю щую емкость 5, первый трехканальный коммутатор 6, имеющий токовый канал, измерительный канал и канал сравнения, второй коммутатор 7, имеющий выпрямительный канал и переключающий канал, задатчик 8 частоты и делитель 9 частоты. Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец правильной геометрической формы, например цилиндрической, высотой и диаметром 3 см размещают в четырехэлектродной ячейке 4. Через образец, размещенный в четырехэлектродной ячейке 4 между электродами А и В и эталонный потенциометр 2,пропускают ток от источника 1 постоянного тока. При помощи токового канала первого коммутатора 6, работающего с частотой 6— 15 Гц, задаваемой эадатчиком 8 частоты, этот ток преобразуется в пульсирукиций знакопеременный, а сннмаемае с электродов М и Н измерительной ячейки 4 и точек m и и потенциометра 2 переменные разности потен циалов выпрямляются соответственно измерительным каналом и каналом сравнения коммутатора 6.. Выпрямленные разности потенциалов при номощи переключающего канала второго коммутатора 7 поочередно подаются на запоминающую емкость 5. Частота переключения второго коммутатора 7, в два раза меньшая, чем первого коммутатора 6, управляется тем же эадатчиком 8 через делитель 9 частоты. f0 - При неравенстве разностей потенциалов, снимаемых с образца и потенциометра 2, в цепи емкости 5 течет знакопеременный ток зарядки — разрядки запоминающей емкости 5 (ток небаf5 ланса) с частотой, равной частоте работы коммутатора 7. Кроме того, в этой цепи, независимо от соотношения величин сопоставляемых разностей потенциалов, течет постоянный ток 20 утечки конденсатора 5. Для фиксирования тока небаланса и исключения влияния тока утечки в цепь конденсатора (запоминающей емкости) 5 последовательно включен индикатор 3 нуля через выпрямительный канал коммутатора 7..При этом знакопеременный ток небаланса попадает в индикатор 3 нуля выпрямленным, а постоянный ток утечки запоминающей емкости 5 преобразуется в переменный и практически не влияет на показания индикатора 3 нуля 3. Таким образом,.используемый в устройстве принцип измерения сопро35 .тивления образцов горных пород сводится к единственному действию — перемещению подвижного контакта потенциометра в положение, при котором отсутствует ток небаланса в цепи кон40 денсатора 5. Отпадает необходимость в измерении силы тока в исследуемом образце (обязательном при обычном четырехэлектродном способе измерений) н в компенсации сдвига фаз переменно45 го тока.в образце и элементе сравнения (необходимой при использовании мостовой схемы и тока высокой частоты). Это приводит к значительному ускорению процесса измерений и повыше50 нию в связи с этим точности и достоверности получаемых результатов измерения сопротивления образцов горных пород. Пример. Для проверки эффек- 55 тивности работы предлагаемого устройства проводят сравнительные измерения электрического сопротивления трех образцов песчаника различной по. 3 1288646 ристости и одного образца аргиллита, Ф о р м у л а насыщенных водным раствором поваренной соли (аналог пластовой воды) с Устройство удельным электрическим сопротивлени- . ческого сопро ем 0,075 Ом-м. ных пород, со 4 изобретения В качестве измерительных устройств используют четырехэлектродную установку с раздельной регистрацией тока и разности потенциалов (известное устройство) и предлагаемую четырехэлектродную установку. Дпя объективности сравнения значений электрического сопротивления указанных четырех образцов горных пород, полученных с помощью обеих четырехэлектродных установок, на этих установках также измеряют эталонные сопротивления стандартного магазина сопротивлений. Значения эталонных сопротивлений выбирают с учетом полученных значений электрического сопротивления образцов горных пород 1230, 524, 2523, 274,2 Ом. Значения электрического сопротивления образца аргиллита по данным измерений на предлагаемом и известном устройствах составляют соответственно: 232,5 и 249 Ом, а трех образцов песчаника различной,пористости - 1225 и 1247 Ом 510 и 546 Ом, 242 и 262 Ом. Кроме того, время измерения одного образца горной породы не превышает 20 с, в то время как на известной установке оно не менее 1 мин. Повышение точности и экспрессности измерения электрического сопротив ления образцов горных пород с помощью предлагаемого устройства являются основой ее экономической эффективности. для измерения электритивления образцов гордержащее источник постоянного тока, четырехэлектродную ячейку с токовым и измерительным каналами, эталонный потенциометр, два коммутатора и индикатор нуля, причем 10 источник постоянного тока соединен через токовый канал первого коммутатора и первый вход эталонного потенциометра с TQKQBblM каналом четырехэлектродной ячейки, индикатор нуля f5 подключен через второй коммутатор и измерительный канал первого коммутатора к входу измерительного канала четырехэлектродной яч йки, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 29 повышения точности и экспрессности измерений, дополнительно введены запоминающая емкость, задатчик частоты и делитель частоты, при этом первый коммутатор выполнен трехканальным, а второй коммутатор — двухканальным, запоминающая емкость через выпрямительный канал второго коммутатора соединена с индикатором нуля, а через переключающий канал второго 30 коммутатора и измерительный канал первого коммутатора подсоединена к измерительному каналу четырехэлектродной ячейки, при этом второй коммутатор выполнен с возможностью под35 ключения запоминающей емкости через его переключающий канал и канал сравнения первого коммутатора к второму входу эгалонного потенциала, а задатчик частоты подключен своим первым 40 выходом к измерительному каналу первого коммутатора, с вторым выходом через делитель частоты — к переключающему каналу второго коммутатора. 1288б46 Составитель И. Абрамова Техред В. Кадар Редактор А.Шандор КоРРектоР И,Эрдейи Заказ 7805/45 Тираж 752 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4
