Устройство для электромагнитного каротажа

 

нефтепромнсловой геофизики (4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

КАРОТАЖА! ..

" Изобретение относится к промыслово-геофизической технике, а более конкретно к аппаратуре электромагнитного каротажа скважин по затуханию поля, и может использоваться для выделения и определения .азимутов осей электрической анизотропии азимутально неоднородных сред (например, определения азимута простирания трещин в трещинных коллекторах) в нефтяных, газовых, гидрогеологических и других скважинах, бурящихся с целью добычи и разведки полезных ископаемых.. В промысловой геофизике большой интерес представляет выделение в разрезе скважин проницаемых пластов, называемых коллекторами.

Некоторые из коллекторов, например трещинные, характеризующиеся преимущественно вертикальным относительно слоистости пород наклоном трещин; являются азимутально неоднородными средами в отношении их удельного электрического сопротивления, т..е.

2 измеряемое удельное сопротивление за" висит от азимута, по которому направ" лены токовые линии в этой среде. Зави.. симость удельного сопротивления от азимута направления токовых линий в однородных анизотропных средах представляет собой эллипс, большая и малая оси которого называются главными осями анизотропии. При разведке и разработке нефтегазоносных площадей больl0 шое значение имеет выявление зон тре щиноватости и определение, направления простирания главных систем, трещин, как по глубине скважин, так, и по площади.

Известно устройство для электроразведки по способу эллиптически по. ляризованного поля, в котором с помощью генератора, подключенного к индуктивному датчику, в горных породах возбуждают электромагнитное поле заданной частоты, а измерительным устройством, содержащим два взаимно перпендикулярных индуктивных датчика, 3 9989 подключенных к двум балансным модуляторам, управляемых источником опорного напряжения, ивмеряют. компоненты эллиптически поляризованного поля: амплитуду осей эллипса поляризации, их отношение, а также углы наклона .этих компонент к земной поверхности.

Результаты измерений изображают в виде полярной диаграммы, на которых выделяют главные оси анизотропии и определяют их азимуты fl ) . .Однако это устройство позволяет определить азимуты главных осей анизотропии пород, залегающих только вблизи земной поверхности, и не поэволяет производить измерения в скважинах. Устройство имеет малую детальность исследования разреза по вертикали и не дает возможности выделять пласты-коллекторы в разрезе скважин;

Наиболее близким по технической сути к изобретению является устройство для электромагнитного каротажа, состоящее из генератора высокой частоты, генераторной катушки, первой и второй приемных катушек, первого коммутаторного ключа, избирательного усилителя, входного коммутаторного ключа делительной системы и блока коммутации, причем первая и вторая приемные катушки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа, управляющий вход первого коммутаторного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, выход изби35 рательного усилителя подключен к первому входу делительной системы, второй вход делительной системы соединен с вторым выходом блока коммутации.

Это устройство позволяет производить расчленение разреза скважин по величине затухания горизонтальной составляющей магнитной компоненты высокочастотного электромагнитного поля.

Устройство обладает большой радиальной глубинностью исследования, зави,сящей только от расстояния между ге= нераторной и приемными катушками, и высокой разрешающей способностью по мощности пластов, зависящей от расстояния между приемными катушками.

Благодаря горизонтальному расположению момента генераторной катушки, воз> буждаемое электромагнитное поле приобретает свойство азимутальной на правленности, т.е; токовые линии в пласте, против которого расположены приемные катушки, направлены по на95. 4 пластованию по определенному азимуту, зависящему от положения в пространст-. ве оси генераторной катушки (2 )..

Однакое известное устройство не позволяет выделять в разрезе азимутальные неоднородные среды (например трещинные коллекторы) и определять положение их главных осей анизотропии в пространстве, поскольку в процессе каротажа положение магнитного момен-. . та генераторной катушки в пространстве не задается и не контролируется и азимут момента катушки может принимать любое случайное значение. 8 этих условиях устройство не в. состоянии выделять информацию об а имута ьно неоднородных средах.

Целью изобретения является. расширение функциональных возможностей устройства за счет выделения трещинных коллекторов и измерения азимутов главных осей их электрической анизотропии.

Цель достигается тем, что устройст-.

В0 для электромагнитного каротажа, содержащее генератор высокой частоты, . первую генераторную катушку, первую и вторую приемные катушки, первый коммутаторный ключ, избирательный усилитель делительную систему и блок коммутации, причем первая и вторая приемные катушки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа, управляющий вход первого коммутаторного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, выход избирательного усилителя подключен к первому входу делительной системы, второй вход делительной системы соединен с вторым выходом блока коммутации, дополнительно введены вторая генераторная катушка, формирователь балансно-модулированных колебаний, третья и четвертая приемные катушки, второй коммутаторный ключ, восстановитель несущего колебания, фильтр верхних частот (ФВЧ), датчик азимута генераторных катушек, определитель макси-. мумов напряжения, определитель перехода напряжения через нуль, измеритель временных интервалов и сумматор, причем оси первой и второй генератор-. ных катушек взаимно перпендикулярны, генератор высокой частоты подключен к входу формирователя балансно-модулированных колебаний, первый выход формирователя соединен с первой генераторной катушкой, второй - с второй генераторной катушкой., третий - с первым входом восстановителя несущего

998995 б колебания, четвертый - с вторым sxn" дом восстановителя несущего колеба"ния, оси третьей и четвертой приемных катушек взаимно перпендикулярны соответственно .осям первой и второй. прием-$ ных .катушек, третья и,четвертая прием ные катушкй соединены с, управляемыми входами втарого .коммутеторного ключа, управляющий: вход которого соединен с.,третьим вйходом блока коммутации, 16 выход первого. коммутаторного ключа соединен.с третьим входом восстановителя несущего колебания:, а выход второго ключа - с его четвертым входом, выход восстановителя несущего колеба- 1$ ния,подключен к входу избирательного усилителя, выход делительной системы соединен с входом ФВЧ; выход фильтра подключен к входу определителя максимумов напряжения, выход, определите- 20 ля максймумов напряжения соединен с первым входом измерителя временных интервалов, вход определителя перехо.да напряжения через нуль подключен к третьему выходу формирователя баланс-2$ но-модулированных колебаний, выход определителя пер хода напряжения че:рез нуль подключен к второму, входу;измерителя временных ийтервалов,выход измерителя -временных интервалов со- 30 единен с первым входом сумматора, вы. ход датчика азимута генераторных катушек подключен к вторОму входу сумматора, а выход сумматора является выходом устроиства. формирователь балансно-модулированных колебаний состоит из генератора низкой частоты, ортогонального фаэовращателя, первого и второго балансных модуляторов, первого и второго усилителей мощности, причем выход ге- нератора низкой частоты соединен с входом ортогонального фаэовращателя, первый выход которого соединен с первым входом первого балансного модуля" 4$ тора, этот же вход. является третьим: выходом формирователя балансно-иоду" лированных .колебаний, второй выход ортогонального фазовращателя подключен к первому входу второго балансно" го модулятора, который является четвертым выходом формирователя, вторые входы балансных модуляторов соединены между собой и являются входом формирователя балансно-модулированных ко- . лебаний, выход первого балансного модулятора подключен к входу первого усилителя мощности, выход которого является вторым выходом формирователя, б выход второго балансного модулятора подключен к входу второго усилителя мощности, выход которого является первым выходом формирователя балансномодулированных колебаний.

Восстановитель несущего колебания состоит из первого и второго частот" ных смесителей и сумматора, причем первые входы частотных смесителей являются соответственно первым и вторым входами детектора, а.вторые входысоответственно третьим и четвертым его входами, выходы смесителей соединены с первым и вторым входами сумматора, выход которого является выходом восстановителя несущего колебания.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурные схемы определителя максимумов напряжения, определителя перехода напряжения через нуль и измерителя временных интервалов; на фиг.3взаимное расположение генераторных катушек устройства, токовых линий поля и трещин относительно направлейия на север в плоскости, перпендикулярной оси скважины;, на фиг.4 - форма. тока в первой генераторной катушке; на фиг.5 — форма тока во второй генераторной катушке; на фиг.б - форма напряжения на входе определителя перехода напряжения через нуль; на фиг.7 — форма напряжения на входе определителя максимумов напряжения; на фиг.8 - форма напряжения на выходе определителя перехода напряжения через нуль; на фиг.9 - форма напря,жения на выходе определителя максимумов напряжения; на фиг. 10 " форма напряжения на вхбде интегратора из" мерителя временных"интервалов. . устройство содержит (фиг.1) гене-,,,ратор 1 высокой частоты, первую генераторную катушку 2, первую приемную катушку 3, вторую приемную катушку 4, первый входной коммутаторный ключ 5, избирательный усилитель 6, делитель,ную систему 7, блок 8 коммутации, вторую сенераторную катушку 9, формирователь 10 балансно модулированных колебаний, включающий в себя генератор И низкой частоты, ортогональный фазовращатель 12, первый балансный модулятор 13., второй балансный моду:лятор 14,.первый усилитель 15 мощ" ности, второй усилитель 16 мощности. третью приемную катушку 1, четвертую приемную катушку 18, второй коммута9989

7 торный ключ 19, детектор 20 несущего колебания, включающий в себя первый частотный смеситель 21, второй час тотный смеситель 22 и сумматор 23, ФВЧ 24, датчик 25 азимута генераторных катушек 2 и 9, определитель 26 максимумов напряжения, определитель

27 перехода напряжения через нуль, измеритель 28 временных интервалов, сумматор 29. 16

Определитель 26 максимумов напряжения содержит (фиг.2) ортогональный фазовращатель 30, усилитель-ограничитель 31, первый диффервнциатор 32, первый диод 33, триггер 34, второй дифференциатор 35, второй диод 36, узлы определителя 27 перехода напряжения через нуль: усилитель-ограничитель 37, дифференциатор 38, диод 39, узлы измерителя 28 временных интер.- 20 валов:. ключ 40, источник 41 эталонного напряжения, интегратор 42, сумматор 29 °

На Фиг.3 изображены генераторные катушки 2 и 9, направление на север И

43, токовые. линии 44 поля, трещины

45, направление простирания которых совпадает с главной осью анизотропии, вектор 46 напряженности магнитной компоненты поля, направленле 47 вра- зо щения поля, с -азимут направления простирания трещин 45, (Ь -азимут плос|кости генераторной катушки 2, у †.угол между плоскостью генераторной катушки 2 и направлением простирания трещин 45 °

Первая 3 и вторая 4 приемные катуш- ки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа 5, управляющий вход первого коммутаторного ключа 5 соединен с первым выходом блока 8 коммутации, выход избирательного усилителя 6 йодключен к первому входу делительной системы 7, второй: вход. делительной системы 7 соединен с вторым выходом блока 8 коммутации, генератор 1 высокой частоты подключен к входу формирователя 10.балансномодулированных колебаний, первый аы56 ход формирователя 1О соединен с:первой генераторной катушкой 2, второй с второй генераторной катушкой 9, третий - с первым входом детектора 20 несущего колебания и одновременно - с входом определителя 27 перехода напря- жения-через нуль, четвертый - с вторым входом. восстановителя 20 несущего колебания. Третья 17 и четвертая 18

95 8 приемные катушки соединены с управляемыми входами второго коммутаторного ключа 19, управляющий вход второго ключа 19 соединен с третьим выходом блока 8 коммутации, выход первого коммутаторного ключа 5 соединен с третьим входом восстановителя 20 несущего колебания, а выход второго ключа 19 - с четвертым входом детектора

20..Выход восстановителя 20 несущего колебания подключен к входу избиратвльного усилителя 6, выход делительной системы 7 соединен с входом ФВЧ, выход ФВЧ подключен к входу опреде-. лителя 26 максимумов напряжения, а выход определителя 26 - к первому входу измерителя 28 временных интервалов. Выход определителя 27 перехода напряжения через нуль соединен с вторым входом измерителя 28 временных интервалов, выход которого подключен к пераому входу сумматора 29, второй вход которого соединен с выходом датчика 25 азимута генераторных катушек. Выход сумматора 29 является выходом устройства.

В Формирователе !0 балансно-модулированных колебаний генератор 11 низкой частоты соединен с входом ортогонального фазовращателя: 12:„ первый выход которого соединен с первым входом первого балансного модулятора

13, этот же вход является третьим выходом формирователя 10 балансномодулированных колебаний, второй выход ортогонального фазовращателя !3 подключен к первому входу второго балансного модулятора 14, одновременно являясь четвертым выходом формирователя 10, вторые входы балансных модуляторов соединены между собой и являются .входом формирователя !0 .балансно-модулированных колебаний, выход первого балансного модулятора

13 подключен к входу первого усилителя 15 мощности, выход которого является вторым выходом формирователя

10, выход второго балансного модулятора 1ч. подключен к входу второго усилителя 16 мощности, выход которого является первым выходом формирователя 10 балансно-модулированных колебаний.

В восстаноаителе 20 несущего колебания первый вход частотного смесителя 2 1 является первым входом восстановителя 20 несущих колебаний, а первый вход частотного смесителя 22

1О ц)) и Я " угловые частоты соответственно модулируемого и модулирующего сигналов.

На выходе балансного модулятора 13 будет получено балансно-модулированное колебание, имеющее вид

3.,(С)0 „1. m cosLo t соей t (4) а на выходе балансного модулятора 14 колебание вида

0 (t) =+„m cos mt sin% t. (5)

Балансные модуляторы 13 и 14 должны иметь равные коэффициенты модуляции m. С выходов модуляторов 13 и 14 колебания E<(t) и P2(t) подаются на усилители 15 и 16 мощности, имеющие одинаковые коэффициенты усиления. Усиленные колебания подаются на первую и вторую генераторные катушки 2 и 9. формы токов, протекающих в катушках и представляющих собой балансно-моду" лированные колебания, изображены на фиг.4. Каждый из токов будет созда- вать пульсирующее с частотой Я высо- кочастотное электромагнитное поле, вектор напряженности магнитной компоненты которого направлен вдоль оси своей катушки. Результирующий вектор напряженности такой системы катушек будет вращаться с частотой, равной .частоте Q. изменения огибающей балансно-модулированного колебания, вокруг линии пересечения этих катушек в плоскости перпендикулярной этой линии, причем амплитуда напряженности результирующего поля остается неизменной по величине. 8 области расположения приемных катушек 3 и 17, 4 и 18 будет создано электромагнитное поле, вектор горизонтальной составляющей магнитной компоненты которого вращается в плоскости, перпендикулярной оси скважины„ с частотой Я, причем величина этого вектора зависит oi электрических свойств горных пород . в окрестности приемных катушек, которые в свою очередь являются функциями глубины скважины и азимута направления вектора напряженности, т.е.

Н„=К(ЬД) (6) где Й - амплитуда вектора напряженности горизонтальной составляющей магнитной компоненты поля; вертикальная и азимутальная координаты точки измерения в скважине.

Приемные катушки 3, 17 и 4, 18 преобразуют величины напряженностей поля в электрические сигналы, пропорцио"

9 .,99899 вторым входом восстановителя 20, второй вход смесителя 21 является третьим входом восстановителя 20 несущего колебания, выходы смесителей 21 и

22 соединены с первым и вторым входами сумматора 23, выход которого является выходом восстановителя 20 несущих колебаний.

Устройство работает следующим образом. 16

Генератор 1 высокой частоты созда" ет электрические синусоидальные колебания с частотой 0,4-2,5 ИГц. Аналитическое выражение этих колебаний

01= Ощ cosult.

Щ1 (1) а5 где 01 - мгновенное значение напряжения на выходе генератора 1;

0 п1 - амплитуда колебаний; ьм " круговая частота колебаний;

t - текущее(время. 26

Эти колебания подаются на входы балансных модуляторов 13. и 14. Формирователя 10 балансово-модулированных колебаний. Генератор 11 низкой частоты этого формирователя создает 25 электрические колебания с частотой

5-7 Гц. Эти колебания подаются на вход ортогонального фазовращателя 12, на выходах которого создаются два равных по амплитуде и сдвинутых по Фазе 56 на 90 напряжения 02 и U3 имеощие вид

02= Umcosa t T

U3 = Оп) cos(Я t + ) =. 0 s in, (t) (.2. 55 где Ощ - амплитуда низкочастотных ко" лебаний; - круговая частота колебаний.

Напряжения О и 05подаются на другие входы балансных модуляторов 13 и щ

14. Балансные модуляторы 13 и 14 преобразуют колебания генератора 1 в два балансно-модулированных сигнала, т.е. в амплитудно-модулированные колебания,,в которых отсутствует колебание несу- 5 щей частоты ы генератора l. При модуляции одним синусоидальным сигналом балансно-модулированное колебание имеет вид

И(t)=Е„р cos маt cos52 t=

Ю

=1/2m Е cos(m" Я) t+

+чае„;соя(ш+я) (3) где 1(,:,t) - мгновенное значение балансно-модулированного сигна55 ла;

m - коэффициент модуляции;

Eù - амплитуда модулированного колебания; где q « «масштабный коэффициент.

Зто напряжение поступает на вход избирательного усилителя б, настроенного на первую гармонику несущего колебания. Усиленные и преобразованwe колебания несущей частоты амп1 литуда которых пропорциональна напряженности Н„„, подаются на вход делительной системы 7 время-импульсного типа.

Во втором такте измерения блок 8 коммутации отключает катушки 3 и 17 от частотных смесителей 21. и 22 и подключает к смесителю 21 через ключ 5 катушку 4, а к смесителю 22 через ключ 19 - катушку 18. Над сигналами 9,2 и Ку в восстановителе 20 несущего колебания выполняются те же преобразования, что и над сигналами

1 и Е, в результате которых на выходе сумматора 23 получают колебания

+2 = q c k Hx> 0щ sin озЕ (12)

Эти колебания после усиления и преобразования также подаются на вход делительной системы 7.

Делительная система 7, управляемая блоком 8 коммутации, осуществляет операцию деления напряжений 0 „и 0 - друг на друга. На выходе делительнои системы 7 образуется напряжение, пропорциональное величине

Р= -à — — i

lHx l (13) 11 99899 нальные им, Поскольку оси катушек

3, 17. и 4, 18 попарно взаимно перпендикулярны, то сигналы в этих катушках будут сдвинуты между собой на 90 и также представлять собой балансно-мо- дулированные колебания.

Сигналы в катушках 3 и 17 будут

;иметь вид (1= Нх„ sin t cosg,t (7)

KgkH«sin tet sinЯ. t, ЯФ где k - коэффициент пропорциональности, одинаковый дпя всех катушек, так как их параметры одинаковы;

Н„„ — напряженность горизонтальной составляющей магнитной компоненты поля в точке расположения первой 3 и третьей 17 приемных катушек.

Сигналы в катушках 4 и 18 будут иметь в вид

Е2= k H„> sinwt созЯ t (8)

Н) 2 з1п И Й 5! п 2й, rpe H>>- напря*енность горизонтальной составляющей магнитно" компо-зу ненты поля в точке расположения второй 4 и четвертой

18 приемных катушек.

Сигналы приемных катушек поступают на входы первого 5 и второго 19 коммутаторных ключей, управляемых блоком 8 коммутации.

В первом такте измерения блок 8 коммутации подключает катушку 3 через ключ 5 к второму входу частотного смесителя 21, а катушку- 17 через ключ

19 — к второму входу частотного сме. сителя 22 ° На первые входы частотных смесителей 21 и 22 подаются равные по амплитуде и сдвинутые по фазе на

90 колебания с первого и второго вы-ходов ортогонального фазовращателя

12 формирователя 10 балансно-модулированных колебаний.

Частотные смесители 21 и 22 осуществляют функцию перемножения сигналов, поступающих на их входы.

Таким образом, на выходе первого смесителя 21 сигнал будет иметь вид

0с < =c k H>< 0 cos

50 а на выходе второго смесителя 22

Цсм =c k Нх < U s Рп Я t s! пм) t (1 О) где С - масштабный коэффициент преобразования,.одинаковый для обоих смесителей..

С выходов частотных смесителей 21 и 22 эти напряжения поступают на входы сумматора 23, в котором осуществляется суммирование напряжения 0 +

5 12

A Uc<>. В результате суммирования име ем

0 . ч (0си1 0сма)

=ц с Ic Н)(фп s Inst (cos "81пЪЙ)

=ц с k Нх.1 Un, sinwt . (11) характеризующей затухание поля на участке между двумя парами катушек

3,17 и 4,18. Величина затухания Р связана с удельным сопротивлением пород обратной зависимостью: чем ниже удельное:сопротивление пород, тем больше величина затухания P.

Если приемные катушки устройства находятся в азимутально неоднородной среде, например в трещинном коллекторе, то ввиду того, что вектор напряженности 46 (фиг.3), а следовательно, и токовые линии 44 вращаются с частотой Я вокруг оси скважины, затухание поля P будет являться периодической функцией азимута токовых линий и в средах с двумя овями анизотропии изменяться с частотой 2Я . Таким образом, в спектре выходного сигнала делительной системы 7 будут присутст5 совпадают с направлением простирания трещин 45, т.е. с одной из осей анизотропии. Определитель 26 максимумов напряжения может быть построен по схеме, приведенной на фиг.2. На вход "., определителя 26 подается напряженив, пропорциональное затуханию поля P c выхода ФВЧ 24, форма которого приведена на. Фиг.7. Ортогональным фазовращателем 30 Фаза этого напряжения сдвигается на 90, усилитель-ограничитель

31 преобразует это напряжение в прямоугольное, дифференциатор 32 дифференцирует его, а первый диод 33 выделяет импульсы положительной полярности, со:ответствующие максимумам входного напряжения, следующие с частотой 2Я

Триггер 34 осуществляет деление частоты следования этих импульсов на два. Второй дифференциатор 35 риФфе". ренцирует выходные импульсы триггера

35, а второй диод 36 выделяет импульсы положительной полярности. следую" щие непосредственно за моментами. пе" рехода напряжения на входе определителя 24 (фиг.б) через нуль. Форма напряжения на выходе определителя 26 максимумов показана на фиг.9. Времен" ной интервал между импульсами на выходах определителей 26 и 27 пропор- . ционален углу у . Для преобразованиями этого временного интервала в напряжение, пропорциональное углу у, слу жит измеритель 28 временных интервалов, построенный по схеме, приведенной на фиг.2. Импульсы с выхода определителя 27 перехода напряжения через нуль поступают на второй вход измерителя 28 и открывают ключ 40; подключающий источник 41 эталонного напряжения на вход интегратора 42. импульсы с выхода определителя 26 максимумов закрывают ключ 40 и отклю". чают источник 41 от входа интеграто" ра 42. Таким образом, на выходе ин" тегратора 42 формируются импульсы с нормированной амплитудой и длительностью, пропорциональной временному интервалу между входными импульсами измерителя 28. Форма импульсов на входе .интегратора 42 показана на фиг.10.

Интегратор 42 преобразует последовательность этих импульсов в напряжение постоянного тока; пропорциональ.ное углу у.

Сумматор 29 осуществляет операцию суммирования напряжений, пропорциональ ных углам В и ig, e соответствии с

13 . 99899 вовать колебания с частотвй;Я, т.е. с частотой 10-14 Гц. Зти колебания выделяются ФВЧ 24. Форма колебаний на выходе фильтра представлена на фиг,7, причем минимумы этой кривой соответст-% вуют тем моментам времени, когда затухание поля минимально, т.е. токовые линии 44 (фиг ° 3) перпендикулярны трещинам 45 а максимумы - моментам вреФ

10 мени, когда затухание максимально, r,e. токовые линии 44 направлены вдоль трещин 45, заполненных более проводящей пластовой водой.

Таким образом, минимумы и максиму. 13 мы на кривой затухания поля соответствуют моментам совпадения токовых линий 44 с главными осями анизотропии, одна из которых совпадает с направлением простирания трещин 45, а вторая

20 перпендикулярна ему.

Как следует из фиг.3 азимут направления простирания трещин с может быть найден из соотношения

Ы = + ", (14)

Для определения азимута р одной из генераторных катушек, .например катушки 2, служит датчик 25 азимута, напряжение на выходе которого пропорционально углу р . Угол у определяет" ся следующим образом.

С помощью определителя 27 перехода напряжения через нуль определяются те моменты времени, когда вектор 46 напряженности поля перпендикулярен плоскости той генераторной катушки, азимут которой измеряется, в данном случае катушки 2, и следовательно, токовые линии 44 совпадают с плоскостью этой катушки. Определитель 27 перехода напряжения через нуль может

46 быть построен по схеме, приведенной на фиг.2. Напряжение с третьего выхода формирователя 10 балансно-модулированных колебаний, являющееся модулирующим для тока катушки 9, подается на вход усилителя-ограничителя 37, ко.торым преобразуется в двухполярное прямоугольное напряжение. Зто напря,жение дифференцируется дифференциатором 38, а диодом 39 выделяются импульсов сы положительной полярности, соответствующие моментам перехода синусоиды (фиг.5) через нуль в начале каждого периода. Форма напряжения на выходе определителя 27 приведена на фиг.8.

С помощью определителя 26 максимумов напряжения .определяются те моменты времени, когда токовые линии М

998995

Формула изобретения соотношением (14). На выходе сумматора 29 создается напряжение постоянного тока, пропорциональное азимуту малой оси аниэотропии. Азимут большой оси аниэотропии.отличается от азимута 5 малой на 90О.

В процессе измерений скважинный прибор центрируется так, чтобы его ось совпадала с осью скважины.

Предлагаемое устройство в отличие от известного позволяет выделять в разрезах скважин аэимутально неодно-. родные среды (например трещинные кол.лекторы) и определять азимуты главных осей анизотропии этих сред, что дает возможность выявлять зоны трещинноватости и определять направления простирания главных систем трещин, как по .глубине, так и по нефтегазоносной площади, т.е. получать ценную информацию о строении. нефтяной залежи

1. Устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее генератор высокой частоты, первую генераторную катушку, первую и вторую при- ЗО емную катушку, первый коммутаторный ключ, избирательный усилитель, делительную систему и блок коммутации, причем первая и вторая приемные катушки соединены с управляемыми входа35 ми первого коммутаторного ключа, уп-. равляющий вход первого коммутаторного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, выход избирательного усилителя подключен к первому входу делительной системы, второй вход делительной системы соединен с вторым вы ходом блока коммутации; о т л и ч а -„ ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выделения трещинных коллекторов и измерения азимутов главных осей их электрической анизотропии, дополнительно введены вторая генераторная катушка, формирователь

50 балансно-модулированных колебаний, третья и четвертая приемные катушки, второй коммутаторный ключ, восстановитель несущего колебания, фильтр верхних частот, датчик азимута гене 55 раторных катушек, определитель максимумов напряжения, определитель перехода напряжения через нуль, измеритель временных интервалов и сумматор, . 16 причем оси первой и второй генераторных катушек взаимно перпендикулярны, генератор высокой частоты подключен к входу формирователя балансно-модулированных колебаний, первый выход формирователя .соединен с первой генераторной катушкой, второй — с второй генераторной катушкой, третий - с первым входом восстановителя несущего колебания, четвертый - с вторым входом восстановителя несущего колебания, оси третьей и четвертой приемных катушек взаимно перпендикулярны соответственно осям первой и второй приемных катушек, третья и четвертая приемные катушки соединены с управляемыми входами второго коммутаторного ключа, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока коммутации, выход первого коммутаторного ключа соединен с третьим входом восстановителя несущего колебания, а выход второго ключа - с его четвертым входом, выход восстановителя несущего колебания подключен.к входу избирательного усилителя, выход делительной системы соединен с входом фильтра верхних частот, выход фильтра подключен к входу определителя максимумов напряжения, выход определителя максимумов напряжения соединен с первым входом измерителя временных интервалов, вход определителя перехода напряжения через нуль подклю. чен к третьему выходу формирователя балансно-модулированных колебаний, выход определителя перехода напряжения через нуль подключен к второму входу измерителя временных интервалов, выход измерителя временных интервалов соединен с первым входом сумматора, выход. датчика азимута генераторных катушек подключен к второму входу сумматора, а выход сумматора является выходом устройства.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем; что формировф тель балансно-модулированных колебаний включает в себя генератор низкой .частоты, ортогональный фазовращатель, первый и второй балансный модулятор, первый и второй усилители мощности-, причем вь1ход генератора низкой частоты соединен с входом ортогонального фазовращателя, первый выход которого соединен с первым входом первого балансного модулятора, этот же вход является третьим выходом формировате,ля балансно-модулированных койебаний, 17 . 998995 .второй выход ортогонального фазовра- сители и сумматор, причем первые входы щателя подключен к первому входу вто- частотных смесителей являются соотрого балансного модулятора, который ветственно первым и вторым входами является четвертым выходом формироват упомянутого детектора, а вторые входы. теля, вторые входы балансных модуля- з соответственно третьим и четвертым .торов соединены между собой и служат его входам и выходы, смесителей соедивходом формирователя, выход первого нены с первым и вторым входами -суммабалансного модулятора подключен к тора, выход которого является выходом входу первого усилителя мощности, вы- восстановителя несущего колебания. ход которого является вторым входом © формирователя, выход второго баланс- Источникй информации, ного модулятора подключен к входу . принятые во внимание при. Зкспер™зе второго усилителя мощности, выход которого служит первым выходом формиро- роразведка по методике эллиптически вателя. о, поляризованного поля., 8., "Недра", 3. Устройство по п.1, о т л и - 1969, с.28-М. ч а ю щ е е с я тем, что восстанови- 2. Авторское свидетельство CCCP тель несущего колебания включает в 313966 кл. E 21 В 47/00 1970 себя первый и второй частотные сме- (прототип ).

998995.

Ф

Гй В@ 4IOIIO ЮЕВЮ ЮМФЮВ айй@а eaWOI йайа аайфй аййй@ ale%&a ай@ИМ Ю6ЮЮМ tghlRf 4ВЮЮ а йВЮ . ЮЙЮа й@й и sS

Фиг, 2

Жиг.z

Фиг.9

Фиа10

Составитель Л.Воскобойников

Редактор В.Иванова Техред О.Неце Корректор. О. билак

» «фГ»

Эаказ 1150/59 Тираж 708 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035« Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 юююеююееюИ »»»

Филиал AllA "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Ф