Устройство для индукционного каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V3/18 

1

Изобретение относится к измерительной аппаратуре для геофизических исследований скважин и может быть использовано при индукционном каротаже в открытом стволе скважины, а также в скважине с обсадной колонной труб из немагнитного и неэлектропроводного материала.

Известно двухканальное устройство для инукционного каротажа, в котором раздельно измеряют диэлектрическую проницаемость и электропроводность горных пород за один спуск прибора с скважину, содержащее два идукционных зонда, генераторные катушки которых питаются электоическими токами различной частоты СООднако данное устройство не позволяет за один спуск прибора в скважину измерить электропроводность пластов горных пород одновременно двумя зондами с различными глубинами исследования , что необходимо для определения глубины проникновения фильтрата промывочной жидкости в исследуемый пласт, а также для более точного определения электропроводности части пласта, незатронутой фильтратом.

5 Известно устройство для индукционного каротажа,, содержащее, группу генераторных и приемных катушек, расположенных на несущем немагнитном и электроизоляционном стержне и образу0 ющих одну генераторную и две приемные линии .

Недостатком данного устройства является то, -что для определения глубины проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт и удельной электропроводности незатронутой фильтратом части пласта требуется два спуска прибора в скважину со еменой зондов с различными глубинами исследования, при этом точность определения глубины проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт и удельной электропроводности незатронутой 3 фильтратом части пласта будет шена, так как запись диаграмм проводности различными длинами индукционных зондов произведена в . личное время и в различньй; условиях. Таким образом, полезно иметь фокусирующее устройство индукционного каротажа скважин, обеспечивающее одновременную, за один спуск прибора в скважину, запись диаграмм электропроводности плаСтОВ горных пород двумя зондами с различными глубинами последованйя, у которого все катушки генераторных линий питаются от одного общего.генератора переменного тока. Это позволяет, при интерпретации по , лученных диаграмм электропроводности, более точно определить глубину зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт горной породы и удельную электропроводность части пласта, незатронутой проникновением. Цель изобретения - повышение точности определения глубины зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости .в исследуемый пласт горных п®род и электропроводности части пласта, незатронутой фильтратом. Поставленная цель достигается тем, ЧТО в устройстве индукционного каротажа скважин, содержащем систему . Iгенерйторных и приемных катушек, расположенных на несущем немагнитном и .электроизоляционном стержне и обра зующих одну генераторную и две прием ных линии, на противоположных сторонах несущего стержня от главной гене раторной катушки на расстояниях, соответствующих длинам выбранных индукционных зондов, расположено не ме нее, чем по одной фокусирующей, компенсационной и приемной катушке, при чем генераторная, фокусирующая и компенсационная катушки.включены последовательно и образуют замкнутую генераторную линию с двумя клеммами питания. Кроме того, с целью увеличения точности измерений за счет уменьшени паразитных сдвигов фаз между токами в катушках генераторной линии, главная генераторная катушка выполнена из двух конструктивно одинаковых половин, к средней точке которой подсоединена одна клемма питания, а другая клемма питания - к соединенным между собой концам компенсационн катушек. ухуд- Каждая из половин главной генера электро- торной катушки соединена последоваlOO gi 4тельно с фокусирующей и компенсационной катушками,расположенными на несущем стержне по одну сторону от главной генераторной катушки и образуют электрическую цепь генераторной линии. Обе половины главной генераторной, фокусирующие и компенсационные катушки соединены между собой так, что при питании электрических цепей генератора линии от одного общего генератора переменного электрического тока, электромагнитные поля обеих половин главной генераторной линии от одного общего генератора переменного электрического тока,, электромагнитные поля обеих половин главной генераторной .катушки в любой момент времени складываются между собой, совпадают по направлению с электромагнитными полями обеих компенсационных катушек и имеют противоположное направление по сравнению с электромагнитными полями обеих фоку сирующих катушек. На фиг. 1 изображено устройство -ДЛЯ индукционного каротажа скважин. разрез на фиг. 2 - электрическая схема соединении катушек и их мгновенные направления электромагнитных полей. Устройство содержит расположенные на электроизоляционном и немагнитном стержне 1, главную генераторную катушку 2, выполненную из двух конструктивно одинаковых половин 3 и 4, фокусирующие катушки 5 и 6, компенсационные катушки 7 и 8, а также приемные катушки 9 и 10. Приемные катушки 9 и 10 образуют , две раздельные приемные линии (фиг. 2), а главная генераторная катушка 2, фокусирующие катушки 5 и 6 и компенсационные катушки 7 и 8 образуют генераторную линию, состоящую из двух параллельных электрических цепей, в одну из которых входят половина главной генераторной катушки 3, последовательно соединенная с фокусирующей катушкой 5 и компенсационной катушкой 7, а в другую электрическую цепь входят вторая половина главной генераторной катушки4, последовавтельно соединенная с фокусирующей катушкой 6 и компенсационной катушкой 8. На обе параллельно соединенные электрические цепи через посредство генераторной линии подано питание от генератора переменного электрического тока. Соединение катушек генераторной линии в две параллельных цепи позво ляет увеличить точность измерения за смет уменьшения в два раза паразитного сдвига фаз между электрическими токами в главной генераторной катушке и фокусирующими компенсационными катушками, а также обеспечивает полное совпадение Фаз элек трических токов в обеих фокусирующи и обеих компенсационных катушках, что уменьшает влияние вмещающих зон Главная генераторная катушка 2, фокусирующие катушки 5 и 6, компенс ционная катушка 8 и приемная катушк 10 составляют один пятикатушечный несимметричный фокусирующий индукционный зонд, а главная генераторная катушка 2, фокусирующие катушки 6 и 5. компенсационная катушка 7 и приемная катушка 9 составляют второй пятикатушечный несимметричный фокусирующий индукционный зонд. Таким обра-зом, устройство для индукционного каротажа скважин содержит два пятикатушечных несимметричных фокусирующих индукционных зонда, каждый из которых имеет общими одну главную генераторную и дв фокусирующие катушки. Устройство для индукционного каротажа скважин работает следующим образом. При подаче переменного электрического тока в генераторную линию, электромагнитное поле главной генераторной катушки 2 сфокусировано и направлено в сторону стенки скважин Фокусировка электромагнитного поля главной генераторной катушки осуществлена с помощью фокусирующих кату шек 5 и 6. С помощью компенсационны катушек 7 и 8 проведена полная компенсация напряжения прямой наводки в соответствующих приемных катушках 9 и 10. В зависимости от электропроводно ти пласта горной породы, находящего в зоне.главной генераторной катушки и глубины исследования, зависящей от длины выбранных зондов, в каждой из приемных катушек 9 и 10, входящи раздельно в состав этих зондов, наведены напряжения ЭДС самоиндукци величина которых в каждой из приемн ЛИНИИ -усиливается усилителями и регистрируется регистраторами. Использование предлагаемого устройства для индукционного каротажа скважин выгодно отличает его от известных, так как оно позволяет проводить регистрацию электропроводности пластов горных пород за один спуск прибора в скважину одновремейно двумя зондами с различными глубинами исследования. Кооме того, входящие в (устройство два пятикатушечных фокусирующих несимметричных индукционных зонда просты в настройке, что облегчает труд при изготовлении устройств и ремонте. Настройка или расстройка одного из зондов, за счет разнесения приемных и компенсационных катушек, не ведет к изменению параметров настройки другого зонда. Все это значительно увеличивает геолого-экономическую эффективность от использования устройства VI его применимость при . производстве промыслово-геофизических исследованиях в скважинах. Формула изобретения 1.Устройство для индукционного каротажа, содержащее систему генераторных и приемных катушек, расположенных на несущем немагнитном и электроизоляционном стержне и образующих одну генераторную и две приемные линии, отличающееся тем, что,, с целью повышения точности определенияглубины зоны проникновения фильтрата промывочной жидкости в ис1 следуемый пласт горных пород и электропроводности части пласта, не затронутой фильтратом на противоположных сторонах несущего стержня от главной генераторной катушки на расстояниях, соответствующих длинам выбранных индукционных зондов, расположе 1ы не менее, чем по одной фокусирующей, компенсационной и приемной катушке, причем генераторная, фокусирующая и компенсационная катушки включены последовательно и образуют замкнутую генераторную линию с двумя клеммами питания. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что главная генераторная катушка выполнена из двух конструктивно одинаковых половин, к средней точке которой подсоединена одна клемма питания, а другая клемма питания - к соединенным между собой концам компенсационных катушек.

Источники информа ии, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №227951. кл. G 01 V 3/18, 1966 (прототип).

2.Авторское свидетельство СССР

№ 199284, кл. G 01 V 3/18, 1966 (прототип) .