Устройство для ядерно-магнитногокаротажа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>830269

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено. 100778 (21) 2643676/18-25 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 150581 Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 150581 (51)М. Кл.з

G 01 V 3/32

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550. 838 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Т.М.Алиев, Г.Л,Орлов, В.М.Иоф и И,Н.С

Ъ .-.

1 з

Р

Азербайджанский институт нефти и химии им. M. Açèçáåêîâà (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯДЕРНО-МАГНИТНОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к методам геофизических исследований скважин, в частности к технике ядерно-магнитного каротажа.

Известны устройства, предназначенные для количественной идентификации коллекторских .свойств пластов путем измерения начальной амплитуды сигналов свободной ядерной прецессии (1).

Наиболее близким к изобретению является устройство ядерно-магнитного каротажа, содержащее датчик сигналов ядерной индукции с подключенными к нему усилителем переменного тока и источником тока поляризации, детектор,15 подключенный к выходу усилителя, два интегрирующих звена, осуществляющих измерение средних значений огибайщей сигнала на заданных временных интервалах, схему деления, определяющую отношение измеренных средних значений, функциональный преобразователь, формирующий по значению отношения измеренных величин, корректирующий фактор, который для вычисления значения начальной амплитуды сигнала умножается в множительном звене на сигнал от одного из интеграторов (21.

Недостатки этого и подобного усттзойств следующие. Измеряемое значение ЗО начальной амплитуды сигнала U ядерной индукции пропорционально ядерной намагниченности N(t) водородсодержащей жидкости, насыщающей пласт °

Вследствие процессов релаксации, про-, текающих в течение времени tp от начала отключения тока поляризации до момента возбуждения сигнала по законУ

М() = М„ехр(-t/T, ) (Мо — начальйая намагниченность, Т вЂ” постоянная времени продольной релаксации) значение M(t ) < М о определяется по измеренному значению U °

Однако именно значение Мр позволяет количественно характеризовать важное коллекторское свойство пласта (индекс свободного флюида (ИСФ), представляю" щий собой процентное отношение объема занимаемого водородсодержащим флюидом, ко всему изучаемому объему пласта) . Поскольку в ряде случаев t> оказывается соизмеримым с Тт (минимальное значение tp ограничено временем, в течение которого затухают переходные процессы, связанные с отключением тока поляризации и составляет несколько десятков МС), определяемое значение ИСФ содержит большую аПриорно неизвестную систематическую ошибку. Устройства не поз830269

Формула изобретения

60 б5 ноляют различать водородсодержащие жидкости (воду и нефть), насыщающие пласты -коллектора.

Цель изобретения - повышение точности определения индекса свободного флюида пласта-коллектора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик сигналов ядерной индукции с подключенными к нему усилителем переменного тока и источником тока поляризации, последовательно соединенные детектор и дверное интегрирующее звено, второе интегрирующее звено, делительное звено, входы которого соединены с выходами интегрирующих звеньев, формирователь корректирующего фактора, соединенный с выходом делительного звена, множительное звено, один из входов которого соединен с выходом второго интегрирующего звена, и блок упранления, дополнительно введена линия задержки, дополнительное множительное звено и ключ, причем вход второго интегрирующего звена подключен к выходу детектора через ключ, выход формирователя корректирующего фактора подключен ко входу линии задержки, а также к одному из входов дополнительного множительного звена, второй вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход подключен ко входу основного множительного звена.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства) на фиг. 2-временные диаграммы, .поясняющие принцип его .действия °

Устройство содержит датчик 1 сигналон ядерной индукции, усилитель 2 переменного тока, источник 3 тока поляризации, детектор 4 огибающей, блок

5 управления, ключ 6, интеграторы

7 и 8, делительное звено 9, формиро.ватель 10 корректирующего фактора, линию 11 задержки, множительные звенья 12 и 13. Выход множительного звена 13 является основным выходом устройства, выход множительного звена.

12 — вспомогательным выходом устройства.

По командам блока управления возбуждение сигнала осуществляется через

tp относительно конца поляризации в нечетных циклах работы и через время 1р - и четных. Значение Т соответствует минимально допустимому значению, Соответственно в нечетных циклах работы интеграторы 7 и 8 осуществляют измерение средних значений огибающей сигнала на временных интервалах, отстоящих от ".Момента возбуждения сигнала на времена t< и

В четных циклах работы интегратор отключается от, выхода детектора, 4, а интегратор 7 осуществляет измерение среднего значения огибающей в момент времени, отстоящий от момента возбуждения сигнала на время t . Таким образом, на выходе интегрирующего звена 8 напряжение Uq пропорционально величине М ехр(- — "- — )(Т о т т» и постоянная времени затухания сигнала), а на выходе интегрирующего звена

7 попеременно возникают напряжения пропорциональные величинам М .ехр(-- Ьй о т„ в неМетных циклах работы и )

М ехр т -- )- в четных. На вход формйрователй корректирующего фактора поступают значения отношений, авные соответственно енр (†а т"

2 и ехр ("), Формирователь коррек1

15 тирующего фактора представляет собой функциональный преобразователь с характеристикой у = х. а- tq

Таким образом, у = ехр(о - + );

4пх- и 1 а тт" ехс«н-р; — «. значения «т, и Ф выбраны так, что (. )с,т Ф. )(,,;-с (С вЂ” некоторая постоянная) и а= Цс-1

При этом у„= exp „", у =exp т ..

Параметры линии 11 задержки выбраны таким образом, что си"нал на ее вы25 ходе запаздывает на время, равное

Т, где Т вЂ” период цикла работы.

Следонательно, на выходе множительного звена 12 напряжение пропорционально произведению у „ у = ехр („ + -) и на основном выходе устройства значение напряжения пропорционально

М, т.е. йстинному значению ИСФ, Поскольку у ядер водорода воды эна чение Т значительно превосходит значение Т, соответствующее ядрам— водорода, содержащимся н нефти, регистрация уровня сигнала на выходе знена 12 (вспомогательный выход устройства) позволяет различать содержащиеся в пласте жидкости по разнице значений у у < (параметр Т" определяется, главным. образом,стейенью неоднородности магнитного поля, поэтому изменения Т", происходящие н ту же сторону, что и Т1, весьма незначительны) Устройство для ядерно-магнитного каротажа, содержащее датчик сигналов ядерной индукции с подключенными к нему усилителем переменного тока и источником. тока поляризации, последовательно соединенные детектор и первое интегрирующее звено, второе интегрирующее звено, делительное звено, входы которого соединены с выходами интегрирующих звеньев, формирователь. корректирующего фактора, соединенный с выходом делительного звена, множительное звено, олин из входов которого соединен с выходом второго интегрирующего звена, и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я

ТеМ, что, с целью повышения т «ности

830269

Риг.2

Составитель В.Майоршин

Редактор Н.Минко ТехредT. Маточка Корректор Н.Швыдкая

Заказ 3053/38 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 определения индекса свободного флюида пласта-коллектора, в него введены линия задержки, дополнительное множительное звено и ключ, причем вход второго интегрирующего звена подключен к выходу детектора через ключ, выход формирователя корректирующего фактора подключен ко входу линии задержки, а также к одному иэ входов дополнительного множительного звена, второй вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход подключен ко входу основного множительного звена.

Источники информации, .

5 .принятые во внимание при экспертизе

1. Нефть и газ. Известия ВУЗов.

1968, В 4 с, 162-164, 2, Патент CtQA 9 3479579, кл. 324-0.5. опублик. 1969 (прототип).