Феррозондовый преобразователь азимута

 

ОП ИСАЙИ И

И ЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (iii 863846 (6i ) Дополнительное к авт. свнд-ву

Ф (22) Запвлено 17. 12. 79 (21) 2854191/22-03 (5! )М. Кл. с присоединением заявки,% (23)Приоритет

Е 21 В 47/02

3Ьоудорстенивй комитет

СССР ее делам изобретений к отхрьпий

Опубликовано 15.09. 81 ° бюллетень J4 34

Дата опубликования опнсания 17 .09 .81 (53) УЙК 622 242 (088.8) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе -.- - ( (71) Заявитель. (54) ФЕРРОЗОЯДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЗИМУТА

Изобретение относится к промыслбво= геофизическому исследованию буровых скважин и может быть использовано в аппаратуре для определения азимута искривленных геофизических скважин, Известно устройство, содержащее датчики, подключенные к частотным преобразователям, сумматор, выходные лам" пы, каротажный кабель, фильтры, демодуляционный узел, регистратор P ).

Недостатками этого устройства явля1О ются сложность конструкции и негативное влияние кабеля на информационный сигнал.

Известно также устройство, содержа-, щее два ортогональных ферроэонда, расположенных в скважинной части, подключенные через каротажный кабель к генераторам и избирательным усилителям, удвоители частоты, фаэовые детекторы, подключенные к избирательным усилителям и удвоителям частоты, модуляторы, подключенные к фазовым детекторам и ийдикатору (2 ).

Недостатком такого устройства явля.ется низкая чувствительность, для увеличения которой необходимо повысить частоту напряжения возбуждения феррозондов. Но с увеличением частоты напряжения возбуждения увеличивается взаимное влияние жил каротажного кабеля, что ведет к усложнению схемы для обработки информации.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства.

Указанная цель достигается тем, что феррозондовый преобразователь снабжен двумя дополнительными феррозондами, двумя усилителями-сумматорами, при этом к двум генераторам подключены соответственно два основных н два дополнительных феррозонда, выходы которых подсоединены к усилителям, связанным последовательно с детекторами и усилителями-сумматорами, которые че" рез каротажный кабель соединены с индикатором.

3 .8638

На чертеже представлена функциональная схема феррозондового преобразователя азимута, Феррозондовый преобразователь ази" мута содержит два генератора 1, 2, подключенные соответственно к обмоткам возбуждения попарно-ортогональных феррозондов 3, 4 и дополнительных феррозондов 5, 6, причем .феррозонды в каждой паре запитываются от разных генераторов. Сигнальные обмотки феррозондов каждой пары подключены ко входам усилителей-сумматоров 7 и 8, к выходам которых подключены цепочки из последовательно соединенных избирательных усилителей 9, 10, амплитуд ных детекторов 11,12 и усилителей 13, 14, к выходам последних через каротажный кабель 15 подключен индикатор 16.

Устройство работает следующим об"

20 разом.

Генераторы I 2, имеющие близкие частоты, эапитывают обмотку возбуждения феррозондов 3, 4 и 5, 6 переменным сннусондальным напряжением. В результате этого в сердечниках феррозондов наводится переменное магнитное поле, которое, складываясь с магнитным полем Земли, наводит в сигнальных обмотках ферроэондов ЭДС второй гармоники. Так .как оси.чувствительности кажпой пары феррозондов параллельны, а сами пары феррозондов ортогональны, то амплитуды ЭДС второй гармоники ферроэондов 3, 4 пропорциональны. одной

1функции угла поворота феррозондов

35 в магнитном поле Земли, например синусу, тогда амплитуды ЭДС второй гармоники феррозондов 5, 6 пропорциональны косинусу угла поворота (азимута)..

В результате суммирования ЭДС сигналь40 ных обмоток каждой пары ферроэондов усилителями-сумматорами 7, 8 на выходах последних возникают биения (4), которые подаются на входы избирательных усилителей 9, 10 настроенных на .частоту

Щ ™1+ Ша (1) где Ж4 — частота генератора 1; !!1 - частота генератора 2..

Выходные напряжения избирательных усилителей 9, !О, пропорциональные синусу н косинусу азимута, предстййляются как

9 As!icos(ef4-Ù) s|ï(Ñà„ èÄ; (2)

Acosd,сО s (Ю,!- +) s i и (N4 ), где Й вЂ” коэффициент пропорциональносФ ти, С - азимут.

46 4

Амплитудные детекторы 11, 12 выделяют низкочастотную составляющую биений, и на их выходах возникают напряжения

U = В s t ngcos (au< - Ou<); (3)

U !!1, В co cos (®g - OUg)

" а где  — коэффициент пропорциональнрсти,Полученные низкочастотные информационные сигналы усиливаются усилите- лями 13, 14 и подаются по каротажному кабелю 15 на индикатор.

Предлагаемый ферроэондовый преобразователь азимута позволяет, по сравнению с известными устройствами, повь сить чувствительность за счет увеличения частоты напряжения возбуждения феррозондов до 4-5 кГц. Наряду с этим значительно снижается влияние реактивных параметров каротажного кабеля на информационный сигнал благодаря передаче по кабелю низкочастот ного сигнала (см, формулу (3) 3, частота которого соответствует разности частот генератора 1 и 2 и может составлять 30-50 Гц,а на таких частотах взаимное влияние жил кабеля лренебрежимо мало. Лабораторные испытания показали, что при таком построения схемы феррозондового преобразователя азимута возможно увеличение чувствительности в 2-3 раза.

Формула изобретения

Феррозондовый преобразователь азимута, содержащий два феррозонда, два генератора, два усилителя, два детектора, индикатор и каротажный кабель, тора, индикатор и каротажный кабель, отличающийся. тем, что, с целью повьппения чувствительности, он снабжен двумя дополнительными феррозондами, двумя усилителями-сумматорами, при этом к двум генераторам подключены соответственно два основных и два дополнительных феррозонда, выходы которых подсоединены к усилителям, связанным последовательно с де,текторами и усилителями-сумматорами, выходы которых через кабель соеднне" ны с индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 290!!2, кл. Е 21 В 47/02, !969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2321326/03, кл. Е 21 В 47/02, 976 (прототип).

863846

Составитель И. Карбачинская

Редактор С. Тимохина Техо А.Бабцне Корректор Г HasaPo®a

Заказ 7731/50 Тирам 63 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москваа %-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Уягород, ул. Проектная, 4