Зонд индукционного каротажа

 

Использование: в аппаратуре геофизических исследований скважин для определения электрических параметров пласта и зоны проникновения жидкости. Сущность изобретений: генераторные катушки зонда возбуждают в среде вторичные токи, магнитное поле которых регистрируется катушками измерительной цепи. Благодаря наличию во всех катушках магнитопроводящих сердечников, металлический стержень экранируется по магнитному полю, что приводит к существенному подавлению токов проводимости на поверхности металла и практически прлностью исключает его влияние на показания зонда, увеличивая тем самым точность и стабильность измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

1 "чР, (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879901/25 (22) 05.11.90 (46) 23.12.92. Бюл, М 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных . скважин (72) Е.Н.Билык, Н,Н,Лебедь, Г.Я.Каган, Е.В.Чаадаев, С.И.Морозов, К.Л.Санто, B.È.Ñìóñü и Б.В.Рудяк (56) Авторское свидетельство СССР

N 275250,,кл,,6 01 Ч 3/18, 1970, Патент ЕПВ N 0198985, кл. G 01 Ч 3/28, 1984, I

Изобретение относится к геофизике, в частности, к геофи ическим исследованиям скважин и может быть использовано для определения электрических параметров пласта и зоны проникновения жидкости.

Известен зонд для электромагнитного каротажа, содержащий генераторную цепь с задающей катушкой и приемную цепь с главной и компенсационной катушками, в котором компенсационная катушка размещена на задающей катушке с сердечником из ферромагнитного материала, намотана равномерно по всей длине, а главная катушка приемной цепи содержит сердечник из ферромагнитного материала. Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, связанная с тем, что магнитная проницаемость ферритов имеет

„, Ц„, 1783459 А1 (si)s 6 01 V 3/18 (54) ЗОНД ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА (57) Использование: в аппаратуре геофизических исследований скважин для определения электрических параметров пласта и зоны проникновения жидкости. Сущность изобретений: генераторные катушки зонда. возбуждают в среде вторичные токи, магнитное поле которых регистрйруется катушками измерительной цепи. Благодаря наличию во всех катушках магнитопроводящих сердечников; металлический стержень экранируется по магнитному полю, что приводит к существенному подавлению токов, проводимости на поверхности металла и практически прлностью исключает его вли- . яние йа показанйя зонда, увеличивая тем самым точность и стабильность измерений,:

1 ил. большой разброс и временную нестабиль- . д ность, а также значительно изменяется при разогреве, причем температурная зависи- мость магнитной проницаемости ферритов меняется от сердечника к сердечнику. В результате этого, при разогреве происходит Ф раскомпенсация относительных магнитных Q3 моментов катушек. О

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является зонд индукционного каротажа, состоящий из по меньшей мере одной генераторной соленоидной катушки и одной приемной соленоидной катушки, расположенных на стержне, выполненном из электрически проводящего материала, Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, связанная с

17S3459

Составитель Б.Рудяк

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор Н.Ревская

Редактор Т.Шагова

Заказ 4513 Тираж Подписно

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 сильным влиянием на результаты измерений металлического стержня, проводимость которого изменяется, при разогреве в условиях скважины в 1,5 — 2 раза.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена схема индукционного зонда.

Зонд содержит по меньшей мере одну генераторную катушку 1 и по меньшей мере одну приемную катушку 2, закрепленную на металлическом стержне 3 и выполненные на магнитопроводящих сердечниках 4. Генераторная катушка 1 зонда возбуждает в среде вторичные токи, магнитое поле которых регистрируется измерительной катушкой 2, Благодаря наличию во всех катушках магнитопроводящих сердечников 4, металлический стержень 3 экранируется по магнйтному полю, что приводит к существенному подавлению токов проводимости на йоверхности металла и практически полностью исключает его влияние на показание зонда, увеличивая тем самым точность и стабильность измерений. Исключение влияния металлического стержня на показания зонда индукционного каротажа было подтверждено как теоретическими; так и экспериментальными исследованйями. С этой целью бь.ли рассчитаны напряженности магнитного поля внутри цилиндрической катушки с сердечником и без него, Как показали расчеты, наличие магнитопроводя щего сердечника приводит к ослаблению магнитного поля внутри катушки по крайней мере в 100 раз (величина эффекта зависит от геометрии катушки). Поскольку сердечники имеются как в генераторных, так и в измерительных катушках зонда, то эффект ослабления влияния металлического стержня должен быть квадратичным. т.е. за счет наличия магнитопроводящих сердечников в катушках следует ожидать умен ьше5 ния влияния металлического стержня по крайней мере в 10000 раз, Для экспериментального подтверждения исключения с помощью ферритовых сердечников влияния металлического стержня было собрано два

10 идентичных зонда 7И1.6 (аппаратура АИК5), один на непроводящем пластиковом стержне, другой на металлическом. В обоих зондах катушки встали на свои расчетные места при компенсации реактивной компо15 ненты прямого поля, при этом остаток поля по активной компоненте сигHBRB в обоих случаях оказался порядка 10 мСм/м. Уходы нуля прямого поля в зонде, выполненном нэ металлическом несущем стержне при нагре20 ве в лабораторных условиях до 150 С, не превысили соответствующие уходы в зонде на пластиковом стержне. Кроме того, практически полное совпадение каротажных диаграмм, полученных помощью этих зондов

25 в скважине непосредственно подтверждает, что использование параллельной схемы соединения катуШек зонда и ферритовых

\ сердечников в катушках позволяет исключить влияние металлического стержня на

30 показания аппаратуры.

Формула изобретения

Зонд индукционного каротажа, состоящий из по крайней мере одной генераторной и одной приемной катушек, 35 закрепленных на металлическом стержне, о т л и ч а «о щщ и и и й с с я я ттеемм, что, с целью повышения точности измерений, катушки выполнены на магнитопроводящих сердечниках, 40 1