Устройство для одновременного измерения нескольких параметров при производстве электрокароттажных работ на одножильном кабеле Советский патент 1955 года по МПК E21B47/12 G01V3/20 G01V3/34 

Изобретение относится к устройствам, позволяющим осуществлять одновременное измерение нескольких параметров (например нескольких Д КС) при производстве электрокаротажных работ на одножильном бронированном кабеле.

Устройство состоит из наземной аппаратуры, скважинного снаряда и зонда с набором различных электродов.

В отличие от основного авт. св. № 81492, где скважинный снаряд питается переменным током, а напряжение, снимаемое с измерительных электродов, выпрямляется, в предлагаемом устройстве скважинный снаряд питается постоянным током, который в снаряде преобразуется в переменный ток, передающийся на поверхность для регистрации. Этим достигается отделение тока, питающего токовые электроды, от напряжения, снимаемого с измерительных электродов.

В скважинном снаряде расположены электродвигатель постоянного тока, приводящий во вращение преобразователь постоянного тока в переменный, и распределитель с тремя контактными полями.

Переменным током питаются электроды АВ.

Распределитель осуществляет последовательное подключение размешенных на зонде измерительных электродов в жиле кабеля. Разность потенциалов снижается с различных электродов и записывается одним высокочастотным гальванометром.

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже.

Постоянный ток от источника питания Б через регулировочное сопротивление R, амперметр А и защитный дроссель LI подается на жилу кабеля. Второй полюс источника тока включается на броню кабеля. Переключателем И направление тока в кабеле может быть изменено; им же источник тока отключается от кабеля.

№ 101497- 2 -

В скважинном снаряде постоянный ток проходит через второй защитный дроссель Lg, электродвигатель Д и включеннные параллельно с ннм электромагнитное реле PI н поляризованное реле PZ, преобразователь HI и замыкается через первичную обмотку трансформатора Т на броню кабеля. -С целью устранения влияния заземленной брони на поле измерительных зондов, броня не должна соединяться с корпусом снаряда и изолируется на расстоянии 10 м от ближайшего электрода.

Электродвигатель Д приводит в действие преобразователь П- и распределитель с контактными полями Я , Я, и Я,„ . Постоянство скорости вращения электродвигателя регулируется реостатом и центробежным регулятором с маховиком (на чертеже не показаны).

Так как преобразователь Я подключает к питающей цели попеременно первую или вторую половины первичной обмотки трансформатора Т, то во вторичной обмотке Я, питающей электроды АВ, воз1шкает переменный ток. Поле электродов АВ создает переменную разность потенциалов между электродами М зонда и поверхностным электродом Л . В скважинном снаряде измерительная цель состоит из электродов М, контактного поля распределителя Я„ , обмотки // - 2с контактным полем Я,,, о значении которого будет сказано ниже, и конденсатора С. Последний включает влияпие постоянной разности потенциалов естественного ноля в скважине на замер кажущегося сонротивления КС и исключает возможность ответвления ностоянного тока питания на электроды М.

На поверхности измерительная цепь состоит из конденсатора Сг (назначение то же, что и GI), фильтра Ф, усилителя У, регистрирующего гальванометра Г н электрода Л.

Для записи напряжения самопроизвольной поляризации ПС применяется обычная схема. Для этого переключателем Я отключается нсточник тока и включается гальванометр Гг. В скважинном снаряде при отсутствии тока в жиле кабеля реле Р замыкает свои контакты Рц и подключает электрод М„ непосредственно к жиле кабеля.

Установка масштаба записи КС и контроль за постоянством тока питания осуществляется путем измерения падения напряжения па калиброванном сопротивлении о в цепи электродов А и В. Для включения измерительной цепи на это сопротивление служат контакты PZI поляризованного реле PZ, которые переводят цепь из положения замера КС в положение замера тока при перемене направления тока в токовой цепи переключателем И.

Переменная разность потенциалов регистрируется высокочастотным гальванометром, настроенным на частоту питающего тока. Запись этим гальванометром будет иметь вид нескольких (по числу электродо1з) зеркальных кривых, представляющих огибающие модулированных колебаний с несущей частотой питающего тока. Огибающие являются кривыми КС, поскольку модулирующее напряжение будет иметь частоту и амплитуду изменения А f КС. Практически для записи КС достаточно иметь половину этой кривой. Для этого смещают нулевой уровень колебаний на край ленты.

Пастройка контура гальванометра, например, при помощи ячейки RC (на чертеже не показанной) в резонанс с частотой питающего тока, а также соответствующий выбор степени успокоения подвижной системы гальванометра позволяет отфильтровать боковые частоты помех и выделить модулированные колебания с несущей частотой.

Для установки масщтаба записи различных величин вторичная обмотка //-/ трансформатора Т делается секционированной так, чтобы сила тока питания цепи АВ соответствовала масштабу записи данного параметра. Вместо секционированной обмотки для этой же цели можно

применить систему сопротивлений в цепи контактного поля распределителя Я, или одновременно и то и другое, в зависимости от условий записи и конструктивных соображений.

Секционирование вторичной обмотки трансформатора и подбор сопротивлений осуществляются таким образом, чтобы измерепия можно было бы производить при одной и той же силе тока в жиле кабеля.

Для разделения на ленте кривых при одновременной записи нескольких А ; КС в измерительную цепь введено контактное поле Я,„ . Действие его аналогично действию компенсатора поляризации. Контактпым полем Я,„ напряжение, снимаемое с различных секций обмотки II - 2 трансформатора, включается в измерительную цепь одновременно с коммутацией токового А и измерительных М электродов. Величины вводимого с обмотки // -2 напряжения должны быть достаточны для четкого разделения нулевых уровней кривых.

Предмет изобретения.

Устройство для одновременного измерения нескольких параметров при производстве электрокаротажных работ на одножильном кабеле, содерд аш,ее расположенный в скважинном снаряде распределитель, управляющий цепями токовых и измерительных электродов по авт. св. № 81492, отличающееся тем, что, с целью отделения тока, питающего токовые электроды от сигналов, снимаемых с измерительных электродов, к скважинному снаряду подается с поверхности постоянный ток, питающий электродвигатель, сочлененный с распределителем и с механическим преобразователем постоянного тока в переменный, служащий для питания токовых электродов, а снимаемый с измерительных электродов, промодулированный по амплитуде переменный ток передается па поверхность для регистрации.

5-.

К электроди М