Патент ссср 203588

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьоюэ Соввтскиэ

6оциалистическил

Рвооу0лик

«»

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.Х.1966 (№ 1106699/26-25) Кл. 5а, 18/30

21О, 30, 01 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 09,Х.1967. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 27.XII.1967

МПК Е 211т

Н 05d

УДК 550.837:622.241 (088.8) Комитет по делам иэобрвтений и открытий ори Совете Министров

QCCP

Авторы изобретения

Заявитель

И. Я. Ривкин и Б. Н. Фроймови1

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-rcoHcTpyrnopct

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

В каротажных станциях, работающих на многожильном, кабеле, где в качестве регистрирующего прибора применяется осциллограф с .магнито-электрическими гальва нометрами, измерение КС осуществляется с помощью трехэлектродного зонда, токовые электроды которого питаются переменным током низ кой;частоты от электромашинного генератора с независимым возбуждением, При регистрации КС зондами, при которых необходимо работать с высокой чувствительностью гальванометры, приходится прибегать к специальным мерам, уменьшающим искажение результатов измерения различного рода помехами. К этим помехам следует, в первую очередь, опнести та к называемые индуктивные помехи и помехи, я вляющиеся следствием проникновения в измерительный тракт станции на пряжения промышленной частоты (промышленные помехи) . Наличие индуктивных помех характеризуется появлением е измерительных цепях станции переменного напряжения, имеющего частоту тока питания токовых электродов. Величина этого напряжения не связана с значением КС. Эти помехи возникают вслед ст вие наличия различного рода паразитных связей между т KO BbIMH и измерительными целями станции, в том числе HIHдуктивными связями з жилах каротажного кабеля. Фаза этих помех отстает от фазы сигнала КС приблизительно на 90 .

Индуктивные помехи сдвигают нулевую линию записи на каротажной диаграмме. Борь5 ба с индуктивными помехами осуществляется переходом на питание токовых электродов низкочастотным синусоидальным током и включением в измерительный тракт фазочувствительного выпрямителя, управляющее на10 гряжение которого имеет фазу, примерно совпадающую с фазой сигнала КС. При этих условиях сигнал индуктивной помехи не дает постоянной составляющей на выходе фазочувствительного выпрямителя.

15 В результате попадания промышленных помех в измерительный .канал станции наблюдается колебание рамки гальванометра, искажающее конфигурацию кривой КС на каротажной диаграмме. Несмотря на то, что соб20 ственная частота применяемых la каротажных осциллографах гальванометров невелика (2 — 2,5 гц), помехи промышленной частоты (50 гц) сказы|ваются на их работе весьма сильно. Это связано с тем, что при:коммута25 ции помехи фазочувствительным выпрямителем в измерительной цепи возникают субгармоничес кие составляющие, которые, при неблагоприятном отношечии частоты помехи (50 гц) к частоте тока питания токовых элек203588 тродов (около 7 ги), могут иметь частоты, совпадающие с частотой измерения сигнала КС, Уменьшение влияния промышлен>ных помех осуществляется двумя способами: во-.первых, уменьшением величины напряжения >переменного тока промышленной ча|стоты, попадающего на фазочувствительный выпрямитель (для этой цели используются фильтры), и, вовторых, изменением частоты тока питания токовых электродов (для этой цели введена регулировка частоты электромашинного генератора), После фазочувствительного вы прямителя установлен фильтр, пропускающий частоты ниже 1,5 — 2 еи и срезающий,переменную состазляющую выпрямленного полезного сигнала 1(С, удвоенную частоту квадратурной составляющей индукти>вной помехи и субгармонические составляющие, помехи, переменного тока, имеющие частоту более 2 ги.

Таким образом, известные устройст>ва решают задачу борьбы с индуктивными и промышленными помехами сложными и .весьма громоздкими техничеокими средствами, не обеспечивающими в ряде случаев исключения влияния помех на результаты измерения.

Предлагаемое устройство для регистрации кривых КС при электрическом,каротаже скважин решает задачу исключения влияния помех более простыми и более эффективными средствами. Для этого в светолучевом осциллографе установлена электромагнитная система возбуждения, обмотки которой включены в цепь литания токовых электродов. При этом из схемы исключаются устройства для регулировки частоты электромашинного генер атора, фазочув ствительный выпрямитель и фильтры (или во всяком случае один самый громоздкий фильтр низкой частоты).

На чертеже показана принципиальная блоксхема предложенного устройства, Токовые электроды 1 и 2 питаются от стабилизированного источника переменного тока низкой частоты (электромашинного генератора 8). Этот же ток протекает по обмотке 4 возбуждения ферродинамического гальванометра б.

Напряжение, снимаемое с измерительных электродов, через ра|зделительный конденсатор 6 и фазовращающую ячейку 7 попадает на рам>ку гальванометра. С целью исключения необходимости стабилизировать ток в цепи токовых электродов и в обмотке возбуждения ферродинамического гальванометра предлагается при производстве измерений с помощью описанного устройства применять вместо обычного гальва>нометра-вставки подвижную систему >в виде двух .взаимно перпендикулярных рамок (см. авт. св. ¹ 178413).

Одна из этих рамок включается в цепь измерительных электродов, другая — в цепь токо5

60 вых электродов с помощью добавочного сопротивления 8.

Вращающий момент рамки гальванометра раван

Д1 = (cos q — cos(ДО +в)).

К2> Э

Вращающий момент имеет постоянную соста>вляющую, пропорциональную эквивалентному сопротивлению и косинусу угла сдвига фаз, и переменную составляющую, имеющую двойную частоту тока питания. Учиты|вая низкую собственную частоту гальванометра (1,5 — 2 гц), он практически на эту д войную частоту реагировать не будет.

При соответствующей подстройке фазы тока в рамке с помощью фазовращателей ячейки можно сделать угол Ч>=О и тогда д КФэ

О.".евидно, что если в измерительной цепи появився индуктивная, помеха, сдвинутая на — овносительно тока в рамке, то постоянная

2 составляющая вращающегося момента рамки от этой помехи будет равна нулю (icos гр=О) и влияние индуктивной помехи будет отсутствоватьь.

При попадании в рамку переменного тока промышленной частоты (промышленной помех"i) вращающий момент рам>ки будет равен

Л= " (cos(—

Этот момент не будет иметынизкоча>статных составляющих и поэтому промышленная помеха не будет отмечаться на диаграммной бум are.

Таким образом, предлагаемое устройство нс только проще, HO и принципиально эф фективнее известных устройств, применяемых для электрического,каротажа на многожильном кабеле.

Предмет изобретения

Устройство для электрического каротажа скважин, работающее на многожильном кабеле, содержащее зонд ic токовыми и измерительными электродами, источник переменного синусоидального тока питания токовых электродов, разделительный конденсатор, фазовращающую ячейку и светолучевой осциллограф с гальванометрическими или логометрическими вставками, отличающееся тем, что, с целгяо упрощения устройства и повышения точности измерений, >в оветолучевом осциллографе установлена электромагнитная система возбуждения, обмотки, которой включены в цепь питания токовых электродов.

203588

Составитель Э. А. Терехова

Редактор Н. С. Коган Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Н. В. Черняк и Г И Плешакова

Заказ 3887j5 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2