Прибор для бокового каротажа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сента Советсмик

Социалистическик . Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву " (22) Заявлено 300681 (21) 3311885/18-25 (ф f М. Кд.з с прмсоедииеиием заявки HP

0 01 Ч 3/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

РЗ) УДК 550.83, (088.8) Опубликовано 150183.Бюллетень HP 2

Дате опубликования описания 1501л3

Г.Н. Ковшов, В.П. Чупров, Н.Н. Солонина и М.Ф.! Молина

Г =. и .

}

Уфимский авиационный институт нм. Орджоникидзе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ БОКОВОГО KAPOTAKA

Изобретение относится к геофизи- и стабильность коэффициента усиления, ческим исследованиям скважин и може обратной связи автоматического комму" быть-использовано при каротаже мето- татора. Измерение тока через централь- . дом сопротивлений. Наиболее целесооб- с ный электрод предполагает в этом устразно применение изобретения в атом- ройстве падение напряжения на нзмериной аппаратуре и аппаратуре, работаю- тельном сопротивлении, т.е. разность щей в процессе бурений скважин. потенциалов между экранньм и центральИзвестна аппаратура бокового каро- . ныл электродами. тажа скважин с системой поэлементно- 0 Наиболее близкой:к предлагаемой i"î измерения потенциала экранного по технической сущности н достигаемоэлектрода и последующего их логарнф-, му эффекту является серийная аппарамирования, содержащая один телеизме- тура" бокового каротажа ABK-3 содеррительный канал потенциала и два теле-, жащая автоматический коммутатор, трехизмерительных канала тока, логарифми- электродный зонд, у которого центральческие преобразователи, подключенные 5 ный электрод соединен через нэмери- . к выходу из телеизмерительных кана- тельное сопротивление с двумя экранлов, и схему вычитания потенциала и ными электродами, схему измерения натока, причем между. логарифмическими - пряжения на токовых электродах, сое-:; преобразователями каналов тока и схе- диненную с удаленным токовым электромой вычитания включен автоматический дом и через балластное сопротивление коммутатор, подключающий схемы вычн- с обратньи токовьве электродом (2) .

:тания к выходу логарифмического преоб- Недостатком данной аппаратуры язразователя тбго телеизмерительного ляется низкая точность н ограничение канала тока, предел измерения которо- по диапазону, обусловленное .большой го опт ален для данной точки разреза 25,потребной м дностью для .эондир валия скважины (1). нри больших значениях сопротивления

Недостатком такой аппаратуры явля- породы Sa и малых значениях сопротивется повышенная сложность, а примене- ления скважинной жидкости бо. так, ве-. ние автоматического коммутатора накла- личина измерительного сопротивления дывает жесткие требования на величину О из условия допустимой погрешности as

989512 мерений ограничена соотношением

В„, 0,01 Ом, а коэффициент усиления. авторегулятора берется большим K 7 10 и его стабильность входит в погрешность измерения кажущегося сопротивления (КС). 5

Цель изобретения — повышение точ- . мости и расширение диапазона измерений.

Укаэанная цель достигается тем,, что в прибор бокового каротажа,содер- . . 10 жащий автоматический коммутатор, трехэлектродный зонд, центральный элек»род которого соединен через измерите- льное сопротивление с двумя экранными электродами, схему измерения напряжения на токовых электродах, соединенную с удаленным токовища электродом и через балластное сопротивление с обратньм токовым электродом, дополнительно введены батарея конденсаторов, подключенная через автоматический коммутатор к обратному токовому электроду, нуль-орган, вход которого подключен к общей точке центрального электрода и измерительного сопротивления, а выход. — к управляющему входу схемы измерения напряжения на токовых электродах, источник опорного тока, соединенный с батареей конденсаторов, с нуль-органом и с общей точкой центрального электрода и измерительного сопротивления.

Введенный источник опорного тока поддерживает. через измерительное сопротивление заданный ток, направление 35, которого противоположно току через центральный электрод. Зондирование производится разрядом батареи конден"

ccLTopoB при подключении их к токовым электродам. Форму напряжения разряда 40

«конденсаторов повторяет ток через центральный электрод. Равенство модуч ,лей токов через центральный электрод и опорного тока, падение напряжения на измерительном сопротивлении стано-45 вится равным нулю, что фиксируется нуль-органом, выдающим сигнал на измерение напряжения на токовых.электродах. о

На чертеже представлена структурная схема прибора.

Предлагаемый прибор состоит из трехэлектродного зонда с центральным ,электродом 1, соединенным с двумя экранными 2 и 3 батареи конденсаторов

4, соединенной через автоматический коммутатор 5 с обратньм токовия элект родом б, источника опорного тока 7, нуль-органа 8, схемы 9 измерения напряжения на токовых электродах, бал- 60 ластного сопротивления 10, удаленного измерительного электрода 11, измерительного сопротивления 12 и эквива,лентного сопротивления заземления 13.

Прибор работает следующим образом. 6Я

По команде на зондирование коммутатор 5 подключает батарею конденсаторов 4, заряжаемую непрерывно мальм током, к обратному токовому электроду 6 и балластному сопротивлению 10, которое ограничивает время разряда емкостей. Напряжение на токовых электродах повторяет напряжение разряда конденсатора и имеет форму экспоненты.

Такую же форму имеет и ток центрального электрода ")5 . В момент, когда

35 уменьшится до значения, падение напряжения на измерительном соп ротивлении 12 равно нулю, так же, как и разность потенциалов между центральным 1 и экранными электродами 2 и 3, т.е. вьп оЛняется условие бокового каротажа. Равенство нулю падения напряжения на измерительном сопротивлении фиксируется нуль-органом 8, который выдает команду на схему 9 измерения напряжения на токовых электродах. Таким образом, в момент равенства 7 и

3у выполняется соотношение = : ф-, т.е. О = — . Эр + о К где U †. :напряжение на питакщих электродах; >„ — кажущееся .сопротивление породы;

К вЂ” коэффициент зонда;

R9 — эквивалентное сопротивление заземления.

При заданных и постоянных 20 и К напряжение Up пропорционально кажущеМуся сопротивлению породы. . Постоянная времени разряда конденсаторов выбирается из условия, чтобы суммарный вес высокочастотных составляющих (выше стандартной частоты зондирования "500 Гц) спектра экспоненты разряда был пренебрежимо мал и не влиял на результат измерений. Так как постоянная времени из этого условия ограничена соотношением Ч.7i 10- c,,а период следования импульсов зависит от скорости движения аппаратуры и при бурении равен 10-30 с, то мощность в импульсе, идущая на зондирование, может быть на четыре порядка выше, чем средняя, потребляемая на заряд конденсаторов ° Во столько же раз может быть расширен диапазон измерений КС.

3а счет резерва мощности появляется воэможность увеличить зондирукщий ток и повысить помехоустойчивость. °

Кроме того, условие равенства нулю разности потенциалов между центральньм и экранными электродами выполняется при любом номинале измерительного сопротивления 12, а от нуль-органа 8 не требуется стабильности коэффициента усиления, что способствует повышению точности прибора при одноВременном упрощении схемы.

989512

Формула изобретения аховому электроду, нуль-орган, Йхбд которого подключен к общей точке центПрибор для бокового каротаиа,. соде- пального электрода и измерительного риащий автоматический коммутатор, трех- сопротивления а выход — к управляв- Ьлектродный зонд, центральный злект- щему входу схемы измерения напряиения род которого соединен через иэмери- . > нна а ттооккооввыых х ээллееккттррооддаахх, источник онор тельное сопротивление с двумя экран- . ного тока, соединенный с батареей ковыли электродами, схему измерения на- денсаторов, с нуль-органом и с общей ряиения на токовых электродах, сое- точкой центрального. электрода и изме диненную с удаленнык токовьи электро- рнтелъного сопротивления. дом и через балластное сопротивление IO Источники инФормации, с обратньм токовыми электродом, о т - принятые во внимание при экспертизе л и ч а ю шийся тем, что, с це- 1. Авторское свидетельство СССР лью повышения точности и расширения 9 463087М, кл. G 01 Ч 3/18, 1973, диапазона измерений, введены батарея 2. Ильинский B.М. Боковой каротаи . конденсаторов, подключенная через ав- 15 М., Недра, 1971, с. 145 (прото гоматический ковеюутатор к обратному тип) .

Редактор М. Петрова

Тирах 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эакаэ 11120/66

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

8

Г

1

Ь

Составитель Н. Журавлева

Техред. T. Маточка Коррек тор Е. Рошко