Устройство для эталонирования аппаратуры электромагнитного каротажа

 

Изобретение относится к области контроля метрологических характеристик аппаратуры электромагнитного каротажа с поперечным расположением катушек и повышает точность эталонирования. В устройство для эталонирования, содержащее плоское непроводящее основание, на которое нанесены оси Х и Н прямоугольной системы координат и которое имеет первую систему N отверстий, первую и вторую опоры, размещенные на оси Х, высокочастотный генератор, первую вспомогательную генераторную катушку, помещенную в корпус из электроизоляционного материала, введена вторая вспомогательная генераторная катушка, идентичная первой. Эта катушка размещается на плоском основании с помощью второй системы N отверстий, являющейся зеркальным отображением первой системы отверстий относительно оси Х. Первая и вторая генераторные катушки размещены симметрично относительно оси Х и последовательно включены в цепь высокочастотного генератора. 2 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 С 01 Ч 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

РАТ . i

Е г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3865793/24-25 (22) 04.02.85 (46) 07.07.89. Бюл. Р 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой гео физики (72) В.Ф.Мечетин, В,А.Королев, И.M.Çàñëîíîâ и В,П,Костюк (53) 550.832 (088,8) (56) Плюснин M.È. Индукционный каротаж. — M.: Недра, 1968, с.89.

Антонов Ю.Н., Приворотский Б.И.

Высокочастотный индукционный каротаж. — Новосибирск, Наука, 1975, с. 198.

Аппаратура электромагнитного каротажа АЭМК 1-723. Техническое описание АЯЖ2.899,011ТО, с.60-62. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭТАЛОНИРОВАНИЯ

АППАРАТУРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА (57) Изобретение относится к области контроля метрологических характеристик аппаратуры электромагнитного каИзобретение относится к промыслово-геофизической технике и может использоваться для контроля метрологических характеристик аппаратуры электромагнитного каротажа с поперечным расположением катушек, основанного на измерении отношения амплитуд напряженностей магнитного .поля в двух точках на оси скважины, или отношения разностного вектора к амплитуде в одной из точек измерения.

Целью изобретения является повы- " шение точности эталонирования.

„;SU„„1492338 А 1

2 ротажа с поперечным расположением катушек и повышает точность эталонирования, В устройство для эталонирования, содержащее плоское непроводящее основание, на которое нанесены оси Х и Н прямоугольной системы координат и которое имеет первую систему и отверстий, первую и вторую опоры, размещенные на оси Х, высокочастотный генератор, первую вспомогательную генераторную катушку, помещенную в корпус из электроизоляционного материала, введена вторая вспомогательная генераторная катушка, идентичная первой, Эта катушка размещается на плоском основании с помощью второй системы п отверстий, являющейся зеркальным отображением первой системы отверстий относительно оси Х. Первая и вторая генераторные катушки размещены симметричнО относительно оси Х и последовательно включены в цепь высокочастотного генератора. 2 ил.

На фиг. 1 изображено устройство для эталонирования аппаратуры электромагнитного каротажа с поперечным расположением катушек, общий вид; на фиг. 2 — структурная электрическая схема устройства, На фиг. 1 изображены плоское основание иэ электроизоляционного материала (гетинакс, текстолит и др.), ориентированное относительно осей Х, Н прямоугольной системы координат (Х, Н), первая 2 и вторая 3 опоры из эле. .троизоляционного материала, раэt 4923.38 мещенные перпендикулярно оси Х, первая система 1,4,2,...4 отверстий, высокочастотный генератор 5, первая вспомогательная генераторная катушка 6, корпус 7 первой вспомогательной генераторной катушки, штырь 8 корпуса 7, вторая вспомогательная генераторная катушка 9, центр которой является зеркальным отображением центра первой вспомогательной генераторной катушки относительно плоскости, перпендикулярной плоскости основания и проходящей через ось Х, кор пус»,tO второй вспомогательной генераторной катушки 9„ штырь 11 корпуса

10» вторая система 12„, 12

12»1 отверстий, являющаяся зеркальным отображением первой системы 4,, 4,..., 4,g отверстий относительно оси Х, зонд

13 эталонируемой аппаратуры электромагнитного каротажа, измерительные катушки 14 зонда 13, соединительные кабели 15. Штыри 8 и 1t вставлены в отверстия соответственно первой 4,, 4 . ..,, 4 „ и второй 12 „» 12 » . ° .э

12», систем . отверстий, так что центры первой 6 и второй 9 вспомогательных генераторных катушек совпадают соответственно с осями этих отверстий. Пространственная ориентация первой 6 и второй 9 вспомогательных генераторных катушек совпадает с пространственной ориентацией измерительных катушек 14 зонда 13 эталонируемой аппаратуры. Первый вход (фиг.2)

° первой вспомогательной генераторной катушки 6 соединен с первым выходом высокочастотного генератора 5, первый вход второй вспомогательной генераторной катушки 9 соединен со вторым входом первой вспомогательной генераторной катушки 6, а второй вход— со вторым выходом высокочастотного генератора 5.

Эталонирование аппаратуры производится следующим образом.

Зонд 13 эталонируемой аппаратуры помещается на опоры 2» и 3 так, чтобы середина расстояния между измерительными катушками 14 зонда 13 совпала с началом координат системы (Х, Н), а плоскость витков катушек 14 была параллельна плоскости основания 1. Первая 6 и вторая 9 вспомогательные генераторные катушки помещаются в одну из точек соответственно первой 4, 4»» ..., 4 „и второй 12,, 12», 12„ систем отверстий с выполнением изложенных выше условий. Скважинный генератор аппаратуры выключается, а на первую 6 и вторую 9 вспомогатель5 ные катушки подается ток от высокочастотного генератора 5 с частотой, равной рабочей частоте зонда.

Напряженности магнитного поля h, создаваемые первой вспомогательной катушкой 6 в точках расположения первой и второй катушек t4 зонда 13, соответственно равны где М вЂ” магнитный момент первой ( вспомогательной генераторной катушки 6;

Z,,Z, — расстояния от центра первой вспомогательной генераторной катушки 6 до центров соответственно первой и ,второй измерительных катушек 14 зонда..

Аналогично напряженности магнитного поля, создаваемые второй вспомогательной генераторной катушкой 9 в точках расположения первой и второй катушек зонда, соответственно

30 равны

М2 М>

h h (2) 47Zý ™т 4 7э

1 zz где М вЂ” магнитный момент втоРой вспомогательной генераторной катушки 9;

Z Z zz — расстояния от центра второй вспомогательной гене40 раторной катушки 9 до центров соответственно первой и второй измерительных катушек 14 зонда 13.

Так как катушки 6 и 9 идентичны

45 и соединены последовательно (т,е. по ним протекает один и тот же ток), то магнитные моменты равны М, = Г1 = M и суммарные напряженности Ь. магнитного поля в точках расположения изме50 рительных катушек 14 зонда 13, имеют вид

М 1 l — — — (- - + );

4 р Z„Z z

М 1 1

55 Ь = — — — (— — + -,— ) (3)

4Т Е Z и соответственно отношение P амплитуд напряженностей

5 з i г 1/Z „+

1/Z „+

Выражая расстояния Z я, Ег через координаты точек

4 2338 6 первой 6 и второй 9 вспомогательных генераторных катушек, соответственно равные (Х, Н ) и (Х +„, -Hj,„), получаем

1 9

/ 21

1 /2 1г

Е1г у Z2f размещения

1 1

t ЛХ г}з(г Г АХ (x +---) +í j + (х „+ — — — ) +H+1

2 i+"3 () P цх г }з г (х — — -) +н

)+О 2 j+л ) с ЬХ, гэбэ}г (х — — -) +н }

2 11 где б Х вЂ” расстояние между измерительными катушками 14 зоно да 13.

Таким образом, отношение сигналов в измерительных катушках 14 зонда 13 определяется только координатами точек размещения первой 6 и второй 9 вспомогательных катушек, поэтому, изменяя координаты (Х, Н) этих точек, можно воспроизводить любое значение отношения сигналов, существующее в электромагнитном каротаже.

Так как номинальные значения координат первой 6 и второй 9 вспомогательных генераторных катушек связаны между собой соотношениями

hX 1 э(г

P = (Х вЂ” --- )2 + Н2j

2 совпадающий с аналогичным выражением для известного устройства.

Предположим теперь, что опоры 2 и

3 смещены относительно оси Х в сторону второй 9 вспомогательной катушки на величину а Н. В этом случае координаты Н первой вспомогательной генераторной катушки 6 (расстояние до оси зонда) увеличивается на } Н, а координата Н „. (расстояние до оси зонда) уменьшается на эту же величину.

При этом первые слагаемые числителя и знаменателя выражения (5) уменьшаются, а вторые слагаемые увеличиваются, а отношение их практически остается постоянным. Для известного устройства в этом случае задаваемое отношение увеличивается значительно больше.

Смещение центров измерительных катушек 14 зонда 13 от его продольной

X = Х „ = Х и Н = -Н п = Н, то выражение (5) принимает вид

15 оси также мало сказывается на величине отношения сигналов в этих катушках в отличие от известного устройства.

Это связано с тем, что две вспомогательные генераторные катушки 6 и 9, расположенные симметрично относительно оси Х, создают в области расположения измерительных катушек, 14 зонда

13 более однородное магнитное поле, чем в случае одной катушки, поэтому небольшие относительные перемещения измерительных катушек относительно вспомогательных генераторных мало

30 изменяют величину наводимой в них

ЭДС, а следовательно, и значение воспроизводимого отношения.

Таким рбразом, неточности в изготовлении эталонировочного устройства

З5 и зонда поверяемой аппаратуры сказываются на величине воспроизводимого отношения сигналов у предлагаемого устройства в гораздо меньшей степени, чем у известного устройства.

40 Благодаря этому облегчается процесс изготовления устройства, так как предельные допуски на изготовление и взаимное положение его частей могут быть снижены, повышается точность и

45 достоверность эталонирования аппаратуры электромагнитного каротажа.

Формула изобретения

Устройство для эталонирования аппаратуры электромагнитного каротажа, включающее плоское электроизоляционное основание, на котором нанесены оси Х и Н прямоугольной системы коор55 динат и выполнена первая система и отверстий, первую и вторую электроизоляционные опоры, размещенные на плоском основании перпендикулярно оси Х, высокочастотный генератор, 1492338

СФиа f

Составитель Л. Воскобойников

Редактор Г.Волкова Техред М.Дидык Корректор И.Иуска

Заказ 3876/50 Тираж 484 Подписное

ВЯЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ироизводстванно-издательский комбинат нПатент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 первую вспомогательную генераторную катушку, размещенную в электроизоляционном корпусе, первый вход которой соединен с,первым выходом высокочас5 тотного генератора, на торцах корпуса вспомогательного генератора катушки размещен цилиндрический штырь, размещенный в одном из и отверстий так, что центр вспомогательной генераторной катушки совпадает с осью этого отверстия, а пространственная ориентация вспомогательной генераторной катушки совпадает с ориентацией измерительных катушек зонда эталонируемой аппаратуры, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности эталонирования, дополнительно введена вторая вспомогательная генераторная катушка, идентичная первой, и выполнена вторая система и отверстий, которая является зеркальным отображением первой системы отверстий относительно оси Х, а центр второй вспомогательной генераторной катушки " зеркальным отображением центра первой вспомогательной генераторной катушки относительно плоскости, перпендикулярной плоскости основания и проходящей через ось Х, причем первый вход второй вспомогательной генераторной катушки соединен с вторым входом первой вспомогательной генераторной катушки, а второй вход — с вторым входом высокочастотного генератора.