Устройство для скважинной геоэлектроразведки

 

О П И С А Н И Е 407257

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтснне

Социал исти несиих

Республик

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 21.V1.1971 (№ 1672784/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 21.Х1.1973. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 10.IV.1974

М. Кл. G Oiv 3/18

Государственный комитет

Совета Мииистрвв СССР по делам изобретений и открытий

УДК 550.837(088.8) Авторы изобретения

Б. И. Вильге, H. В. Алексеев, А. E. Каганович, М. И. Плюснин, В. А, Равдель и Ю. А. Виноградов

Экспедиция № 1 Центрального геофизического треста и Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе

Заявители

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

/1 — Ч1а / — ps /з — Чз

Известны устройства, предназначенные для изучения переходных процессов в скважине, содержащие генератор импульсов, приемноизмерительную установку, состоящую из входного усилителя, временного селектора, системы синхронизации, блока управления временной задержкой импульсов синхронизации, блока передачи информации по каротажному кабелю. Моменты времени регистрации э. д. с. переходного процесса заранее выбраны, зафиксированы и определяются параметрами устройства временной задержки им пульсов.

Цля повышения точности воспроизведения переходной характеристики изучаемой среды по ее значениям в выбранных точках число этих точек на временной оси должно быть как мож ю большим. Учитывая, что ширина спектра изучаемого процесса составляет 1 Мгц, получают по теореме Котельникова, что число моментов времени регистрации должно быть не менее 200. Ограниченность в быстродействии скважинной аппаратуры и возможность передать по каротажному кабелю такое количество информации не позволяют регистрировать изучаемые процессы в таком числе точек, их должно быть значительно меньше. С другой стороны, в зависимости от удельного сопротивления среды (1(p(100 ом) изменение величины э. д. с. в данный момент времени может достигать 60 дб, что приводит к резкому усложнению скважинной аппаратуры.

Предлагаемое устройство лишено указанных недостатков благодаря автоматическому перемещению момента времени измерения в узлы многочлена Чебышева изучаемой переходной характеристики среды

Ь = jL (j, а), 10 где 1 — момент времени измерения, a — удельная электропроводность однородной среды, для которых справедливо условие

15 где дь дз, дз — коэффициенты пропорциональности, определяемые расчетным путем. Конструктивно это достигается тем, что между входным усилителем и временным селектором

20 включен интегрирующий операционный усилитель, а блок у правления временной задержкой импульсов синхронизации выполнен в виде порогового элемента-рела ксатора и генератора ступенчатого напряжения, связанных между

25 собой и подключенных первый к временному селектору, а второй одним выходом к блоку временной задержки системы синхронизации, а другим к блоку передачи информации по каротажному кабелю.

407257

60

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показаны эпюры напряжений в блоках; на фиг. 3 — график за;,исимости напряжения неустановившегося элекзромагнитного поля от времени в двух различных средах; на фиг. 4 — блок управления временной задержкой импульсов синхронизации; на фиг. 5 — диаграммы напряжений, характеризующие работу блока управления временной задержкой импульсов синхронизации.

Устройство состоит из генератора импульсов, содержащего источник 1 пульсирующего тока и задающую катушку 2; приемно-измерительной цепи, содержащей приемную катушку

3, входной усилитель 4, операционный интегрирующий усилитель 5, временной селектор

6, блок 7 управления временной задержкой импульсов синхронизации и блок 8 передачи информации по каротажному кабелю, и системы синхронизации, содержащей источник 9 импульсов синхронизации, блок 10 временной задержки импульсов синхронизации и генератор 11 стробимпульсов.

Работает устройство следующим образом.

Генератор с катушкой 2 излучает в среду импульсы тока. Форма тока изображена на фиг. 2, а. В проводящей среде возникает неустановившееся электромагнитное поле, создающее э.д.с. переходного процесса Е„„в приемной катушке 3, соосно расположенной с задающей катушкой 2. Форма Е „изображена на фиг. 2, б. Посредством входного усилителя 4 осуществляется согласование приемной катушки с приемно-измерительным устройством и некоторое усиление сигнала Е„,,.

Этот сигнал поступает на вход операционного интегрирующего усилителя 5, обеспечивающего преобразование э.д.с. Е„„ в сигнал напряженности О„„(фиг. 2, в). Последний поступает на вход временного селектора 6. На другой его вход подается последовательность стробимпульсов, вырабатываемых генератором 11. В результате на выходе временного селектора образуется последовательность сигналов (фиг. 2, г), воспроизводящих с необходимой точностью входной сигнал в течение определенных фиксированных интервалов времени. Указанная последовательность импульсов поступает на вход блока 7 автоматического управления времен ой задержкой импульсов синхронизации, один из выходов которого соединен с одним из входов блока 10 временной задержки импульсов синхронизации, а другой подключен,к входу блошка 8 передачи информации по каротажному кабелю.

В момент окончания импульса тока в задающей цепи на выходе источника 9 образуется сигнал синхронизации. В результате на выходе блока 10 возникает управляющий импульс в момент времени t ÄÄ, соответствующий узлу многочлена Чебышева для переходной характеристики H„„(t) для среды с удельной электропроводностью о„„, в которой предполагается производить измерения. На выходе

Зо

55 временного селектора в момент t., появляется селекторный импульс U M„, Если зонд индукционного каротажа ИК

МПП находится в среде с 6 )б,„„„(см. фиг.

3), то амплитуда селекторного импульса возрастает и UI ) U», Напряжение AU

=UI — У„создает на выходе блока 7 управляющий сигнал, обеспечивающий посредством блока 10 сдвиг момента времени измерения в точку ti)t„ IIa оси времени t, в которой напряженность поля » (a ): » (цыц мин).

Тем самым обеспечивается условие регулировки, при,котором момент времени измерения соответствует корню многочлена Чебышева для переходной характеристики среды с удельной электропроводностью о. Информационным сигналом в этом случае может быть либо момент времени 4, либо величина на пряжения, управляющего сдвигом момента времени измерения, AU.

Весь диапазон времени измерения может быть разбит на несколько участков опорными временами, относительно которых осуществляется описанная выше регулировка.

Селективные импульсы со входа времени селектора поступают на вход порогового элемента — релаксатора 12, управляющего работой генератора 13 ступенчато-изменяющегося напряжения. Этими сигналами регулируется время за держки импульсов синхронизации.

Нарастание напряжения на входе устройства задержки импульсов синхронизации приводит ,к пропорциональному увеличению времени задержки последних и стробимпульсы на выходе генератора смещаются в область больших времен. Это приводит к уменьшению амплитуды импульсов на выходе временного селектора (фиг. 5, а).

Уменьшение амплитуды происходит до тех пор, пока она не сравнится с величиной порога срабатывания релаксатора 12. С этого момента времени релаксатор перестает срабатывать и напряжение на выходе генератора 13 остается IIocTQBHHbIM (фиг. 5, б), следовательно, фиксируя и время задержки импульсов синхронизации (фиг. 5, в).

Таким образом, при любой величине сигнала на входе временного селектора амплитуда импульсов на его выходе устанавливается постоянной и равной с определенной точностью порогу срабатывания релаксатора. В то же время напряжение на выходе генератора 13 соответствует тем временам, при которых амплитуды различных сигналов равны, т. е. выполнено основное условие регулировки h„=

=const для каждого интервала времени.

Предмет изобретения

Устройство для скважинной геоэлектрораз. ведки по методу переходных процессов, содержащее генератор импульсов, приемно-измерительную цепь, состоящую из входного

407257 усилителя, временного селектора, системы синхронизации, блока управления временной задержкой импульсов синхронизации, блока передачи информации по каротажному кабелю, отличающееся тем, что, с целью повышения точности из мерений и производительности работ, в нем между входным усилителем и временным селектором включен интегрируюш ий операционный усилитель, а блок у«равлсння Временной задержкой синхропи:ации выполнен в виде связанных между собой порогового элемента — релаксатора и генератора ступенчатого напряжения, 5 первый из которых под ключен к временному селектору, а второй — одним выходом к блоху временной задержки системы синхронизации, а другим к блоку передачи информации по каротажному кабелю, 407257 анин

Фи2 и

Редактор T. Юрчикова

Корректор В. Брыксина

Заказ 783/16 Изд. № 1044 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография пр. Сапунова, 2

0m ооене оелекагоо

Составитель 3. П. Попова

Техред T. Миронова

m/ó гаоеомки оинкронизаци