Устройство для электромагнитного каротажа

 

(i и 645 IOS

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со(оз Советских

Социалистических

Ресл1блнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.73 (21) 1980391 "18-25 с присоединением заявки N (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) М. Кл.

G 01V 3/18

Государственный комитет (53) УДК 550,832,5 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Л. Лидерман и А. Л. Кац (71) Заявитель Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНHTHOI Î KAPOTANA

Изобретение относится к устройствам для электромагнитного каротажа скважин с измерением разности фаз поля в разнесенных точках оси скважины.

Известны устройства для электромагнит- 5 ного каротажа, работа которых основана на измерении диэлектрической проницаемости горных пород конденсаторным методом (1), Однако значительное влияние проводимости горных пород на точность проводимых измерений не позволяет широко использовать эти устройства, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для 15 диэлектрического каротажа (2), содержащее источник поля фиксированной частоты; источник гетеродинного напряжения, частота которого существенно близка к частоте поля; систему приемников поля, входящих 2О в состав входных цепей; усилители сигнала, входы которых соединены с входными цепями; преобразователи частоты сигнала в промежуточную (разностную), измеритель информативного параметра, связанного с 25 фазами сигналов промежуточной частоты (т, е. разности фаз, либо функции от указанной разности).

В состав каждой входной цепи известного устройства, наряду с катушкой — прием- 30 ником поля входят дополнительные реактивные элементы: трансформаторы, сосредоточенные и паразитные емкости. При воздействии температуры и других дестабилизирующих факторов на элементы входной цепи, возникает дрейф фазы сигнала высокой и, следовательно, промежуточной частоты, т. е. снижается точность и термостабильность измерения. Дрейф особенно велик при относительно высокой добротности входной цепи. Снижение добротности недопустимо из-за соизмеримости в реальных средах сигнала и шума (особенно при исследовании сравнительно низкоомных сред длинными зондами).

Целью изобретения является повышение термостабильности и точности измерения.

Цель достигается тем, что выход источника гстеродинной частоты подключен к системе входных цепей между приемниками электромагнитного поля и входами усилителей.

Структурная схема устройства изображена на чертеже.

В состав устройства входят генератор 1, состоящий из генератора тока 2 и излучателя 3 поля; система 4 входных цепей, содержащая приемники поля 5 и дополнительные реактивные элементы 6; усилители высокой частоты 7; источник гетеродинной частоты 8; преобразователи 9 высокой ча645108

3 стоты в промежуточную, измеритель 10 информативных параметров сигналов разностной частоты, связанных с фазой высокочастотных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Ток, вырабатываемый генератором 1, преобразуется с помощью излучателя 3 в высокочастотное поле (единицы — десятки мгц), распространяющееся в исследуемой среде.

В приемниках поля 5 и дополнительных реактивных элементах 6 системы 4 входных цепей осуществляется формирование сигнала высокой частоты. Далее ВЧ-сигнал усиливается в усилителях 7 и поступает на входы преобразователей частоты 9. Гетеродинное напряжение источника 8 подается в систему входных цепей и усиливается наряду с сигналом высокой частоты в линейных усилителях 7, после чего смесь сигнала и гетеродинного напряжения преобразуется в сигналы промежуточной частоты, поступающие к измерителю 10.

С помощью измерителя 10, состоящего из скважинных и наземных частей, соединенных каротажным кабелем, осуществляется измерение разности фаз сигналов (функции разности фаз), соответствующих полю в двух пространственно разнесенных приемниках.

Согласно изобретению, во входную цепь, которая может быть представлена эквивалентным резонансным контуром, вводится не только высокочастотный сигнал, но и гетеродинное напряжение.

Нестабильность указанного контура связана с изменением температуры в процессе каротажа, влиянием свойств среды на индуктивность приемников поля, изменением входного сопротивления усилителей и другими факторами.

При подсоединении источника гетсродипного напряжения ко входной цепи, гараметрическая расстройка указанной цепи с учетом существенной близости частот сигнала и гетеродинного напряжения практически не приводит к фазовым сдвигам сигпала промежуточной (разностной) частоты, так как расстройка эквивалентного контура почти в одинаковой мере сдвигает фазы сигнала и гетеродинного напряжения, различающихся по частоте на 0,4 — 0,8о о от частоты поля.

15 Высокая эффективность изобретения подтверждена результатами испытаний трех опытных образцов аппаратуры АДК-1. Результаты испытаний свидетельствуют об уменьшении температурной погрешности, 20 более чем на порядок.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного каротажа, основанного на измерении разности

25 фаз поля в разнесенных точках оси скважины, включающее источник гетеродинной частоты, приемники электромагнитного поля и систему входных цепей с усилителями, отличающееся тем, что, с целью повы30 щения термостабильности и точности измерений, выход источника гетеродинной частоты подключен к системе входных цепей между приемниками электромагнитного поля и входами усилителей.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аксельрод С. М. Высокочастотные методы исследования скважин, М., 1962, с. 25.

2. Авторское свидетельство СССР

40 ¹ 212387, кл. G 01V 3/18, 1969.

11ПО Заказ 2462/17

Изд. № 102 Тираж 705

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2