Устройство для электрического каротажа сухих скважин

 

Изобретение относится к геоэлектроразведке и может быть использовано при исследованиях сухих скважин различными методами электрокаротажа , основанными на применении постоянного, переменного и импульсного токов, что особенно важно для районов распространения многолетнемерзлых пород, где широко используются способы проходки скважин без бурового раствора (с продувкой сжатым воздухом). Цель изобретения - повышение точности и эффективности измерений путем исключения влияния утечек тока по поверхности зонда. Цель достигается с помощью применения несущей металлической трубы в качестве эквипотенциального экранирующего электрода, соединенного с выходом повторителя, вход которого соединен с измерительным электродом. Защитное действие экранирующего электрода по отношению к сопротивлению утечки тока по поверхности каротажного кабеля обусловлено тем, что ввиду эквипотенциальности измерительного и экранирующего электродов ток через сопротивление утечки не идет. 1 ил. а (Л С САЭ « 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) 4 G 1 V 18

g(I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3975981/31-25 (22) 13.11.85 (46) 15.06.87. Бюл. Р 22 (71) Институт мерзлотоведения СО АН

СССР (72) А.А.Бабашкин, С.А.Великин и А.N.Ñíåãèðeâ (53) 550,8 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 744415, кл. G 01 V 3/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 802891, кл. С 01 V 3/18, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

КАРОТАЖА СУХИХ СКВАИ1Н (57) Изобретение относится к геоэлектроразведке и может быть использовано при исследованиях сухих скважин различными методами электрокаротажа, основанными на применении постоянного, переменного и импульсного токов, что особенно важно для районов распространения многолетнемерзлых пород, где широко используются способы проходки скважин без бурового раствора (с продувкой сжатым воздухом). Цель изобретения — повышение точности и эффективности измерений путем исключения влияния утечек тока по поверхности зонда. Цель достигается с помощью применения несущей металлической трубы в качестве эквипотенциального экранирующего электрода, соединенного с выходом повторителя, вход которого соединен с измерительным электродом. Защитное действие экранирующего электрода по отношению к сопротивлению утечки тока по поверхности каротажного кабеля обусловлено тем, что ввиду эквипотен- фф циальности измерительного и экранирующего электродов ток через сопро- ( тивление утечки не идет. 1 ил.

Вава

1 131

Изобретение относится к геоэлектроразведке и может быть использовано при исследованиях сухих скважин различными методами электрокаротажа, основанными на применении постоянного, переменного и импульсного токов, что особенно важно для районов распространения многолетнемерзлых пород, где широко используются способы проходки скважин без бурового раствора (с продувкой сжатым воздухом) .

Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения влияния утечек тока по поверхности зонда, например, при работах по методу кажущегося сопротивления в сухих скважинах.

На чертеже изображена эквивалентная пространственно-электрическая схема предлагаемого устройства для электрокаротажа сухих скважин.

Устройство содержит зонд для электрокаротажа сухих скважин, содержащий измерительный электрод М 1, токовый электрод А 2, а также несущую металлическую трубу 3, повтори— тель 4 напряжения, генераторное устройство 5. Соединение зонда с повторителем 4 и генераторным устройством 5 осуществляется с помощью жил каротажного, кабеля 6. Генераторное устройство 5 и вольтметр 7 заземлены с помощью электродов В и К заземления соответственно.

Повторитель 4 напряжения обладает собственными входным R „и выходным

R „„ сопротивлениями, Измерительный электрод М 1 подключен к источнику измеряемой ЭДС через объемное и переходное сопротивления Rö заземления.

Токовый электрод А 2 заземлен через переходное и объемное сопротивления

Н> заземления.

Схема работает следующим образом.

Несущая металлическая труба выполняет функцию эввипотенциального экрана измерительного электрода M причем потенциал на эквипотенциальном экране ("охранного электрода") равен потенциалу выходного зажима повторителя 4 напряжения.

В результате токи утечки по поверхности кабеля и с токового электрода А 2 перехватываются экраномтрубой и замыкаются через низкое выходное сопротивление Н цповторителя 4 напряжения, не попадая на его вход из-за отсутствия разности почн R ан ч где U „— напряжение на токовом

1О электроде А 2 относительно измерительного электрода И, соединенного с общей точкой входа и выхода (корпусом) повторителя 4.

Например, при минимальном значении сопротивления утечки Н,д = 1 МОм и максимальном R „„= 10 Ом у повторителя к вольтметру 7 прикладывается паразитное напряжение

U= — -U =10 U

10 и

При отсутствии экрана-трубы и повто- . рителя (у прототипа) ток утечки с электрода А попадает через сопротивление утечки R „ Б„д между электро1дами А и M непосредственно на вход вольтметра 9, при этом ко входу вольтметра оказывается приложена тем большая часть напряжения U N, чем больше входное сопротивление вольтметра — U 11

Й +R и

Ам ьх

YN

При этом появляются недопустимо большие погрешности измерений.

Формулаизобретения

Устройство для электрического каротажа сухих скважин, содержащее генераторное устройство, вольтметр и зонд, состоящий из скважинных изме45 рительного и токового электродов, механически закрепленных на кабеле, изолированных друг от друга пустотелыми насадками из диэлектрического гидрофорбного материала, причем re5g нераторное устройство и вольтметр заземпены на поверхности, а выход генераторного устройства соединен со скважинным токовым электродом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния утечек тока по поверхности зонда, устройство дополнительно содержит повторитель напряжения, вход которого соединен со сква7380 2 тенциалов (напряжения ) между экраном-трубой и измерительным электродом M 1. При этом на выходном сопро- тивлении R,„ö повторителя выделяется

5 Hàïðà å å

131 7380 4 жинный измерительный электрод закреплен через изолятор на металлической трубе, соединеной с выходом повторителя напряжения. жинным измерительным электродом, выход — с вольтметром, при этом повторитель напряжения и вольтметр имеют общий электрод заземления, а скваСост авитель А.Мягков

Техред Л. Олийнык Корректор А.Обручар

Редактор Т. Парфенова

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2419/41

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4