Автономный скважинный прибор для каротажа в процессе бурения

 

(и) ВФ317!

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2304600/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 28.02.78 (51) М. Кл.з G 01Ч 3/18//

Е 21В 47/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений

1 и открытий (53) УДК 550.839.622.341 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Степанян, А. П. Черняев, Л. Ф. Крайзман, И. К. Саркисов и С. А. Гаджиев (71) Заявитель

Азербайджанское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (54) АВТОНОМНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР

ДЛЯ КАРОТАЖА В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к области промысловой геофизики, в частности касается аппаратуры для каротажа в процессе бурения.

Известен автономный прибор АПК-1, состоящий из зондовой установки генератора опорного напряжения, измерительной схемы, регистратора и источника питания (1). Прибор

АПК-1 позволяет измерять параметр КС двумя зондами АО, ЭМО, 2N и АО, 4МО, 2N.

Однако минимальный комплекс параметров, необходимый для литологического расчленения разреза, включает помимо параметра КС также параметр ПС. Вследствие этого с помощью автономного прибора АПК-1 представляется возможным решить только ограниченный комплекс задач каротажа, например определение истинного сопротивления пластов, прогнозирование подхода к продуктивным пластам, уточнение точек отбора проб и т. д.

Что же касается регистрации диаграммы ПС, то ввиду специфических условий проведения каротажа в процессе бурения, наличия в скважине колонны бурильных труб и циркуляции бурового раствора, измерение потенциала ПС автономным прибором затруднено. В связи с этим целесообразно проводить измерения градиента ПС, а затем при обработке на поверхности зарегистрированной в скважинном приборе информации осуществить интегрирование кривой градиента ПС для получения традиционной для интерпретации кривой потенциала ПС. В этом случае для обеспечения допустимой погрешности при построении кривой потенциала ПС следует повысить точность и

5 надежность измерений градиента ПС в сквая<инном автономном приборе.

Ближайшим техническим решением к данному изобретению является также автономный прибор для каротажа в процессе бурения, 10 содержащий зондовую установку, генератор опорного напряжения, измерительный преобразователь, измерительную схему, регистратор и источник питания (2).

Измерительная схема данного автономного

15 прибора обеспечивает требуемую точность измерений. Поэтому повышение требования в отношении точности и надежности предъявляется к измерительному преобразователю, в данном случае — модулятору. Из известных

20 модуляторов, применяемых для преобразования сигналов постоянного тока от измерительных датчиков в сигналы переменного тока, широкое распространение получили электромеханические, магнитные на герконах и тран25 зисторные.

В скважинных условиях применение электромеханических преобразователей затруднительно в силу их низкой вибростойкости.

При применении транзисторных модулято30 ров образуется гальваническая связь электро593171 дов зонда с измерительной схемой прибора, что приводит к искажению результатов измерения. Кроме того, для транзисторных модуляторов весьма важно поддержание стабильности управляющего напряжения, что в скважинных условиях затруднительно. Указанных недостатков лишены модуляторы на герконах, однако наличие фазового сдвига между опорными и выходными напряжениями, а также дребезга герконов приводит к неустойчивой работе автономного прибора в режиме записи

ПС.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений.

Цель изобретения достигается тем, что в предлагаемом автономном приборе измерительный преобразователь содержит геркон и ждущий мультивибратор с мостовыми времязадающими цепями, вход которого через формирователь импульсов соединен с генератором опорного напряжения, а выход — с управляющей обмоткой магнитных контактов геркона.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого автономного прибора; на фиг. 2 — эпюра напряжений в измерительной схеме прибора при использовании модулятора на герконах.

Сближенные электроды 1, 2 зондовой установки соединены через геркон 3 с компенсационной измерительной схемой 4. Управляющая обмотка 5 геркона связана через ждущий мультивибратор 6 с формирователем импульсов 7. На фиг. 1 также показаны генератор 8 опорного напряжения и регистратор 9.

На фиг. 2 а и б приняты следующие обозначения: U, компенсирующее напряжение;

UH3M измеряемое напряжение на выходе модулятора; U- .— суммарное напряжение на выходе нуль-органа; У3 — напряжение на выходе нуль-органа.

Как видно из представленной эпюры напряжения (фиг. 2), вследствие сдвига по фазе измеряемого напряжения относительно опорного, а также дребезга герконов происходит совпадение импульса формируемого на гребне волны опорного напряжения и импульсов в выходной цепи модулятора, возникающих от дребезга контактов, что приводит к ложному срабатыванию нуль-органа до наступления момента компенсации.

Для исключения этого явления в измерительный преобразователь введен ждущий мультивибратор с запуском от формирователя импульсов, выход которого связан с управляющей обмоткой герконов.

Генератор опорного синусоидального напряжения связан с компенсационно-измерительной схемой 4 и формирователем импульсов 7.

Формирователь 7 на гребне волны опорного напряжения формирует короткие прямоугольные импульсы (фиг. 2), которые поступают на вход ждущего мультивибратора 6. 5Кдущий мультивибратор 6 питает управляющую обмотку 5 модулятора на герконах. При этом

10 геркон 3 с частотой опорного напряжения коммутирует измерительные электроды с компенсационной измерительной схемой 4. Здесь измеряемое напряжение компенсируется опорным, и результаты измерения подаются на

15 регистратор 9. При таком исполнении схемы срабатывание геркона осуществляется от импульсов, формируемых на гребне волны, тем самым удается разнести во времени эти импульсы и импульсы в выходной цепи модуля20 тора, возникающие от дребезга герконов (фиг. 2 б). Это исключает возможность ложного срабатывания нуль-органа и обеспечивает устойчивую работу схемы.

Стабильность длительности импульсов жду25 щего мультивибратора в условиях повышенной температуры скважины обеспечивается применением мостовых времязадающих цепей, а требуемая скважность импульсов выбором соответствующих параметров этих цепей.

Формула изобретения

35 Автономный скважинный прибор для каротажа в процессе бурения, состоящий из зондовой установки, генератора опорного напряжения, измерительного преобразователя, измерительной схемы, регистратора и источника

40 питания, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности измерений, измерительный преобразователь содержит геркон, ждущий мультивибратор с мостовыми времязадающими цепями и формирователь импульсов, 45 при этом ждущий мультивибратор через формирователь импульсов связан с генератором опорного напряжения, а выход — с управляющей обмоткой магнитных контактов геркона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Мо 215158, кл. Е 21В 47/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР Мю 449332, кл. G 01V 3/18, 1970.

Редактор И. Шубина

Составитель Э. Терехова

Техред Н. Рыбкина

Корректор Л. Орлова

Заказ 3345/14 Изд. ¹ 221 Тираж 725

1-1ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное