Способ электромагнитного каротажа пород и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01V3/18 

Описание патента на изобретение SU1329630A3

вой паре приемных катушек, а компаратор фазы соединен с второй парой приемных катушек.

6.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что первый канал обработки информации включает компаратор фазы, соединен ный с первой схемой выборки и хранения для обнаружения и запоминания относительной фазы электромагнитного поля, принимаемой удаленной приемной катушкой второй пары приемника, компаратор фазы и вторую схему выборки и хране-- ния для обнаружения и запоминания фазы злектромагнитного поля, принимаемой ближней приемной катушкой второй пары приемников, блок определения разности между запомненными фазами, соединенный с первой и второй схемами выборки и хранения.

7.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что второй канал обработки информации включает блок измерения амплитуды и третью схему выбор1 ;и и хранения для обнаружения и запоминания амплитуды электромагнитной волны, принимаемой уда1

н

Изобретение относится к исследованию свойств горных пород, окружающих скважину, в частности к устройству и способу определения диэлектрической постоянной и/или удельной проводимое- ти окружающих скважину горных пород с использованием высокочастотной электромагнитной энергии.

Цель изобретения - повышение точности измерений параметров горных по- род.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства-, на фиг. 2 - блок-схема амплитудного компаратора-,на фиг. 3 - блок-схема фазового детектора; на фиг. 4 - сечение скнажины, на котором показаны линии равной фазы электромагнитной ВОЛНЫ; на фиг. 5 - сечение скважины, на котором показаны линии равной амплитуды электромагнитной волныi на фиг. 6-8 - упрощенные модели, используемые для определения нор- мализованных значений фазы и затуха29630

ленной приемной катушкой первой пары приемника, блока измерения амплитуды и четвертую схему выборки и хранения для обнаружения и запоминания амплитуды электромагнитной волны, принимаемой ближней приемной катушкой первой пары приемника, а также формирователь отношения, соединенный с

четвертой и пятой схемами выборки и хранения для определения отношения запомненных амплитуд..

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что третий канал обработки информации включает второй компаратор фазы и пятую схему выборки и хранения для определения и запоминания относительной фазы электромагнитной волны, принимаемой удаленной приемной катушкой первой пары приемника, блок определения разности между запомненной фазой, определяемой ближней приемной катушкой второй пары приемников, и запомненной фазой, определяемой удаленной приемной катушкой первой пары приемников, соединенный с пятой схемой выборки и хранения.

ния; на фиг. 9 - график зависимости нормализованной амплитуды и фазы от диаметра модели; на фиг. 10 - упрощенный алгоритм для программирования вычислительного устройства}на фиг. 11 - графики зависимости затухания от фазы для различных величин f и 6 ; на фиг. 12 - блок-схема устройства, вариант.

Устройство предназначено для исследования подземных формаций 1, пересеченных скважиной 2, которая может быть заполнена воздухом или буровым раствором на основе воды или нефти. Скважина может быть открытой или закрытой непроводящим материалом. Исследуемый скважинный снаряд 3 подвешен в скважине 2 на бронированном кабеле 4, длина которого практически равна глубине скважины. Длина кабеля регулируется каким-либо расположенным на поверхности устройством, например барабаном. Бронированный каГ)ол1, t намлП Шаетс.й на блр ЛПан при подъеме скплжипиого снаряда 1 iia 1:0 nepxHocTi. r.oc. ie измерений характеритик породы. Глубина )яетс; ;( 1ме рительнь. роликом 5, глштанш-л. с гамониыушим прибором глуПи И , I ;OTO

).Ul ЯПЛЯС. ТСЯ ИСТОЧНИЛчОМ 11Нфо; А а и1И

о глубине.

Скважиннь й снаряд 3 может пред- стаплят;; собой зонд с передатчиком 6, первым илн ближней парой прием- ииког 7 и 8, Бторым или дальней парой приемников 9 и 10. Передатчик и приемники 7-10 предпочтительно являются кольцевыми. Местоположение передатчика в скважине обозначено L ,

1 м(JCтoпoJ Ioжeниe лижней iiapi. приемлдков - L , I/ . Точк и LT и L, обозначают средние уровни расположения пар приемников 7-10 соответственно. Расстояние D., между передатчиком 6 и парой приемников 7 и 8 должно быт приблизительно равно половине расстояния D междл передатчиком 6 и napoii приемников 9 и 10.

Передатчик 6 возбуждается схемой в которую входит генератор 11, который может быть кварцованньзч и кото Г Ык 1-енерирует высокочастотный сигнал в диапазоне 10-100 МГп, предпоч- итольно около 20 МГц. Выходной сигнал ;енератора 1I усиливается усилителем 12 и поступает в передатчик 6 через согласующий балансный ко}1тур 13. Г енератор 14, рассинхр онизирован ный с генератором I1, вырабатывает выходной сигнал с частотой, отличающейся от частоты генератора 11 на сравнительно небольшую величину, например из 80 кГц. Выходной сигнал генератора 14 смешивается с сигналом приемника с целью выработки нового сигнала, амплитуда и фаза которого соответствуют амплитуде и фазе сигнала с выхода приемника, а частота значительно ниже (80 кГ2), что значительно облегчает определение амплитуды и фазы.

Измеритель амплитуды - амплитудный компаратор 15 измеряет относи- телт.ное затухание электромагнитных волн, принятых приемниками 7 н 8, и вырабатывает сигнал отношения амп- литу/ (Л-/Л,), -где Л„ и Л - пиковые значения агттлитуды, принятые П;1исмки1са--.1и 8 и 7 соответственно. Фа :.KV:ib;; ; детектор 16 измеряет разность фаз чс тду -iju 1 :трпмагнитным иялуче

10

15

2963(;

ИС .1, ill) им:1О .1Ым приемниками 9 и 1П. Л даинп:-т варианте выходные сигналы приемников 9 и 10 могут поступать нч нт( амплитудный компаратор 17, «,(го;ч,1: испо.чьзуется для измерений

с и с I x глубоко; удельной про водимое- 11

7И .

Генератор и другие утлы устройства размещены внутри скнажинного снаряда. Схемы, электрически, жилами 18-20 бронированного кабеля 4 свя- зан) с наземной аппаратурой, в которую входит вь числительное устройство 21 .

В ycTpoitCTse 21 сигнал относительного затухания, поступающий от амплитудного компаратора 15, и сигнал разности фазы от фазового детектора I (S обрабатываются совместно. В результате вычисляется дизлектрическая постоянная f и удельная проводимост породы, залегающей на определенной т дубине в исследуемой скважине. Таким же образом выходной сигнал амплитудного компаратора 17 может быть обработан совместно с вычисленной величиной диэлектрической постоянной для вычисления величины сверхглубокой проводимости для данной формации. Вычисленные значения диэлектри- чсск(5Й постоянной и удельной проводимости записываются самопишущим прибо20

25

30

ром

99

вместе с сигналом от измери0

5

0

5

тельного ролика 5. Прибор 22 накапливает объем информации с диэлектрической постоянной и удельной проводимости пород, окружающей скважину формации в функции от. глубины залегания, Вычислительное записывающее и запоминающее устройства могут быть расположены достаточно далеко от скважины.

На фиг. 2 изображен один из вариантов амплитудного компаратора 15, Сигнал от приемника 7 поступает на вход первого настроечного и согласующего контура 23, а сигнал от прием- 8 поступает на вход второго настроечного и согласующего контура 24, Выходы контуров 23 и 24 усиливаются в предусилителях 25 и 26, Для облегчения процесса амплитудного детектирования выходы с предусили- телей 25 и 26 подключены к смесителям 27 и 28 соответственно, на вто- piiie входы которых подается сигнал частотой f, t 80 кГц от генератора 14, т.е, сигнал, частота которого

на 80 кГц больше или меньше частоты передатчика. В результате смешения этих двух сигналов на выходах смесителей вырабатываются сигналы, которые по амплитуде и фазе соответст- вуют сигналам, принятым соответствующим приемником, но частота этих вырабатываемых смесителями сигналов 80 кГц, Выходные сигналы смесителей

27 и 28 фильтруются полосовыми фильт-10 быть выполнен аналогично фиг. 2, Для

рами 29 и 30, а затем поступают через усилители 31 и 32 промежуточной частоты к пиковым детекторам 33 и соответственно, С выходов пиковых детекторов снимаются сигналы, представляющие собой огибающую энергии волны. Выходы пиковых детекторов подключены к схеме 35 деления, которая выдает в жилу (линию) 18 (фиг.1) сигнал, соответствующий отношению амплитуд волны, принятых приемниками 8 и 7 .

На фиг. 3 изображен один из вариантов фазового детектора 16 (фиг.О, Сигналы с приемников 9 и 10 поступают к входам настроечных согласую- контуров 36 и 38 соответственно. Выходной сигнал с контура 36 проходит через предусилитель 38, смеситель 39, фильтр 40 и усилитель 41 промежуточной частоты. Сигнал с выхода контура 37 проходит через пред- усилитель 42, смеситель 43, фильтр 44 и усилитель 45 промежуточной частоты. Выходы усилителей 41 и 45 подключены к нулевым детекторам 46 и 47 С выхода детектора 46 сигнал поступает на переключающий вход триггера 48, а с выхода детектора 47 - на вход

15

повьш1ения эффективности конструкции компаратор 17 может иметь общие схемные элементы со схемами 15 и/или 16.

На фиг, 4 и 5 показана скважина, наполненная буровым раствором с удельной проводимостью 6 и диэлekтpичec- кой постоянной Е , зона проникновения бурового раствора с удельной

20

хо

и диэлектрической зона, незатронутая проникновением бурового раствора, с

проводимостью постоянной

)fp

и диэлект30

удельной проводимостью С, рической постоянной 6 ,

На фиг, 4 показана общая форма 25 линий постоянной фазы электромагнитной волны, излучаемой вертикальным магнитным диполем, расположенным в начальной точке О, Линии постоянной фазы практически имеют форму окружностей и отражают, например, тот факт, что райность фазы между сигналами, принимаемыми в точках скважины,обозначенных Г, и Г. соответствует разности фаз в породе между линиями 50 и 51, т,е, в основном в зоне проникновения. Подобно этому разность фазы между сигналами, принятыми в точках rj и Г4 скважины, соответствует разности фаз в породе, заключенной меж35

облучения триггера 48. Нулевые детек- 40 ду линиями 52 и 53, включающей полоторы вырабатывают выходной сигнал только при переходе через нуль в положительном направлении.

Следовательно, на выходе триггера 48 вырабатывается импульс, длительность которого соответствует разности фаз между двумя сигналами. Выходной сигнал триггера 48 поступает на интегратор 49, выходом которого является сигнал с жилы 19, т.е. ана- логовый сигнал, соответствующий разности фаз между сигналами, поступающими от приемников 10 и 9. При использовании скважинного, компенсирующего шум, оборудования с другой сто роны от приемников можно разместить еще один генератор, а пары приемников могут быть приспособлены для пе

реключения и поочередного изменения из функций в зависимости от переключения передатчиков.

Сигналы в жилах 18-20 могут при необходимости быть преобразованы в дискретные перед трансляцией их на поверхность с использованием обычного телеметрического оборудования.

Амплитудный компаратор 17 может

повьш1ения эффективности конструкции компаратор 17 может иметь общие схемные элементы со схемами 15 и/или 16.

На фиг, 4 и 5 показана скважина, наполненная буровым раствором с удельной проводимостью 6 и диэлekтpичec- кой постоянной Е , зона проникновения бурового раствора с удельной

хо

и диэлектрической зона, незатронутая проникновением бурового раствора, с

проводимостью постоянной

)fp

и диэлект0

удельной проводимостью С, рической постоянной 6 ,

На фиг, 4 показана общая форма 5 линий постоянной фазы электромагнитной волны, излучаемой вертикальным магнитным диполем, расположенным в начальной точке О, Линии постоянной фазы практически имеют форму окружностей и отражают, например, тот факт, что райность фазы между сигналами, принимаемыми в точках скважины,обозначенных Г, и Г. соответствует разности фаз в породе между линиями 50 и 51, т,е, в основном в зоне проникновения. Подобно этому разность фазы между сигналами, принятыми в точках rj и Г4 скважины, соответствует разности фаз в породе, заключенной меж5

0

су не затронутой проникновением породы, обозначенную штриховкой. Разностная природа сравнения сигналов способствует исключению влияния не- 5 заштрихованных областей.

На фиг. 5 показаны точки Г , Г , скважины. Разность амплитуды

г;

между точками Г,

иГ

соответствует

разности амплитуд в породе, залегающей между линиями 54 и 55, так что заштрихованные участки (фиг. 5) обозначают зоны породы, не затронутой проникновением, разность амплитуды в которых представлена измерениями в точках Г и Г . Разность амплитуды между точками rj и Г соответствует разности амплитуды в зоне породы, заключенной между линиями 56 и 57,

Ш . лючающеи -заштрихованные породы, не затронуто проникновением

Таким образом, измерения затуха- ния, проведепнме о помощью размещенных в скважине приемников, зависят от свойств породы, расположенной в другой зоне. Измерения затухания позволяют заглянуть глубже (как в радиальном направлении, так и в направ лении, параллельном скважине), чем измерения фазы. Величины затухания, измеренные в точках Г и Г , находятся в сильной зависимости от зоны, не затронутой проникновением в то время, как значения разности фаз в этих же точках зависят от зоны проникновения.

Рассмотрим вертикальный магнитный диполь в однородной среде с проводимостью (J , магнитной проницаемостью /-i , относительной диэлектрической постоянной 5 , Напряжение на расстоянии 4 от источника выражается формулой

V(L) Kj 1 - JKL

Hi) Li

KL

постоянная величина; угловая частота источника; мнимая единицаi комплексная постоянная распространения, определяемая по формуле

К2 j U) f d

jL-il- e с

(2)

где С - скорость света; L - база наблюдений

К а + jb ,

где а и b - коэффициенты го числа. Подставляя (3) в (1),

V(L) К j ы 1 - jaL + bL x

-bL

L

Для пары разнесенных приемников, расположенных в точках 1. и L, , причем находится на большем расстоянии от передатчика, чем L, , от- нос1- тел.нор затухание определяется отношением

(5)

может быть выраже

) -- к U ML( 1 +

1 -1- L ,

(aL,) . )

(6)

Подобно этому /V(L )/ может быть

+

выражено, как

Kpw i-bL:

-

,

f( + bLj(7)

+

Из выражений (5) - (7) имеют отношение

+

rillbLi).il(aLz.)yjf (L,., -bCS-i-i ГА 1г Г9 Т7Тт 1

1+Ьг,)2+(а1),2

(8)

+

Для определения относительной фазы между излучением, принимаемым двумя приемниками, сначала вычисляется фазовый угол Ф, излучения, воспринимаемого первым приемником, расположенным на расстоянии L,

-(bUUj

1; arctg.-| - - -i Vbir

30

+ aL-,

Тогда

ф arctg 1

+ aL

2

(9)

(10)

Подобно этому фаза излучения, воспринимаемая приемником, расположенным на расстоянии L, , равна

ф,, arctg --;-- - aL,. (11)

Относительная фаза или разность фаз йФ выражается

4Ф p - ( aCLj - L,)

Ч Ubb, 1 - ri+bL,-| x,,s arctg (12)

Зависимости (8) и (12) выражены в индексах а и b уравнения (3), Используя уравнения (2) и (3), при- 45 ревнивая их действительные и мнимые части, получаем

а. -ь .LL. (,з) t

2ab lotff. (К) 50 Совместное решение уравнений (13) и (14) дает ,

. (и,кО)- -СТ

(.,о «--- b

W

(15)

1Д (16)

Эти величины а и b могут быть подставлены в зависимости (8) и (12)..

у I

Предположим, что расстояния и LJ и угловая частота ij известны. Поскольку интересующие нас породы в основном немагнитны, то . можно считать постоянной. Таким образом, если значения затухания и лф измерены, неизвестные и ь могут быть вычислены из уравнений (8) и (12).

После того, как получены общие уравнения, следует указать на то,что в варианте на фиг. 1 информацию о затухании получают от ближней пары приемников 7 и 8, в то время как информацию о фазе получают от дальней пары приемников 9 и 10. Таким образом, в уравнении (8) расстояния L и L обозначают расстояния от передатчика 6 до приемников 7 и 8 соответственно. В уравнении (12) рас- тояния L и LJ обозначают расстояния от передатчика 6 до приемников 9 и 10 соответственно. Характерные значения будут приведены ниже.

Для получения зн;.чения ( и/или 6 из уравнений (8) и (12) и их записи может быть использована различная аппаратура, устанавливаемая как в непосредственной близости к скважине, так и на значительном расстоянии от нее (следует помнить, что входные величины для этих уравнений должны быть получены от различных пар приемников). Например, можно использовать небольшой универсальный вычислитель, в память которого записана таблица значений и 6 , соответствующих конкретным значениям затухания и лФ . Это можно проделать например, вводя в уравнения (8) и (12) поочередно и парами значения Е и б . Для каждой пары вводимых значений уравнения решаются для затухания и d Ф . Конкретные пары значений и 4 , которые используются для получения величин затухания и Ф, затем заносятся в таблицу (фиг. 11). Далее в процессе выполнения работ, при получении на линиях 18 и 19 конкретных значений затухания и /j ф , вычислитель отыскивает соответствующие им табличные значения и и . Затем эти значения записываются само пишущим прибором с выхода вычислительного устройства 21 (фиг. 1).

Упрощенный алгоритм программирования устройства 21 для заполнен1 я таблицы показан на фиг. 10. Первонячаль29630 О

ные значения f и 6 выбираются с помощью блока 58. Обычно в качестве начальных значений выбираются минимальные возможные значения и 6 . Блок 59 выполняет функцию рещения уравнений (8) и (12) для значений затухания и йФ Текущие значения g и 6 , соответствующие вычисленным

Q значениям затухания и /) « , накапливаются и эта операция представлена блоком 60. Затем величина Б ступенчато изменяется., Эта операция отражена в блоке 61. После этого зна15 чения проверяются (ромб 62) на предмет выяснения не превышает ли его текущее значение максимально возможного для использования. Если текущее значение превысило максималь20 но возможное, то в результате операции, обозначенной ромбом 62, вырабатывается сигнал Да, поступающий в блок 63, который отражает приращение d . Текущее значение и про25 веряется (ромб 64) на предмет выяснения, не превышает ли его значение максимально возможного для использования. Если нет, то снова выдается сигнал на вход блок 59 и снова вы30 числяется весь набор значений (5 при ступенчатом изменении б внутри полного диапазона возможных значений . Эта процедура продолжается до тех пор, пока не достигнет своего максимального значения, при котором программа заканчивается и накапливается вся таблица значений. При желании набор вычисленных данных можно представить графиком, образец которого, 4Q построенный для конкретного набора величин, показан на фиг. 11. Причем по оси абсцисс откладывается затухание, а по оси координат Ф . На самом графике изображено семейство вых по параметрам , и 6 . Очевидно, что если такой график однажды построен, то его можно использовать для корректировки значений и б для любой заданной пары измерений затуCQ хания и йФ также, как и просто для определения выходных данных графическим способом.

1аряду с табличным способом можно применить метод совпадения кривых

gg с использованием метода наименьших квадратов. Еще одна возможность заключена в решении уравнений (8) и (12) методом последовательных приближений, задаваясь какими-то значениями, а.

затем изменяя их,-добиваясь сходства решения..Можно применить специа- лизированнь й аналоговый или цифровой вычислитель, на выходе которого можно получить данные, соответствующие семейству кривых, изображенных на фиг. 11. Таким образом,используя описанную каротажную аппаратуру,можно эмпирическим путем получить данные для построения графика фиг. 11.

На фиг. 6-9 изображены окружающие скважину породы, влияющие на изменения затухания и фазы. Рассмотрим упДругими словами могут быть составле ны таблицы значений для /V/ fCxy,

20

Dj) и таблица значения для V g(x D..).

Зи

рощенйую модель (фиг. 6), на которой 15 приемника X. при нескольких зна показана скважина 65, имеющая диаметр ченийх диаметра переходной зоны D . (включая глинистую корку) в 200 мм и заполненная буровым раствором с диэлектрической постоянной j 70 и удельной проводимостью - 1 , что является типичным для раствора на основе относительно пресной воды. Промытая зона 66 переменной толщины имеет диэлектрическую постоянную

)f5 11 и удельную проводимость

6 63 Мр/м. Область 67, также имеющая переменную толщину, до некоторой степени затронута проникновением и называется переходной зоной. Естественная порода 68 имеет следующие параметры: диэлектрическая постоянная 5,2 м; удельная проводимость й 20 M(j/M. Средний диаметр переходной зоны d , а ее параметры плавно изменяются от одной границы к другой, что приближенно отражено в этой модели восемью равными ступенями. Диаметр полностью промытой зоны 66 обозначен D и является частью диаметра переходной зоны 67. В данной модели он равен 11/20 D. Диэлектрическая постоянная и удельная проводимость в различных зонах показана кривыми 69 и 70 соответственно.

Рассмотрим далее передатчик, выполненный в виде намотанной на полую оправку катушки диаметром 38 мм и расположенный по оси скважины на начальной глубине, которую обозначим как X 0. Теперь рассмотрим такую же катушку, которая служит приемником и расположена в скважине на расстоянии X от передатчика. При выбранном среднем диаметре переходной зоны D. в выбранной частоте, например 20 МГц, величина фазового угла напряжения в точкс расположения приемника х может быть расгчита)1а с помощью уравПосле того, как составлена таблица значений, можно рассмотреть относительную глубину исследования с помощью измерений как фазы, так и амп25 литуды с использованием пар приемников, расположенных на различных расстояниях. До этого, однако, полез но рассмотреть вторую и третью теоретические модели, чтобы получить

30 опорную линию, от которой можно отсчитывать нормализованную глубину исследований. Вторая теоретическая модель (фиг. 7) имеет зону 71 проникновения неорганиченной протяженности, т.е. зона 66 (фиг. 6) продолжена до бесконечности. Используя вторую модель, можно составить таблицу значений, подобную описанной выше, за исключением того, что в это

40

случае все породы представляют собой зону проникновения бесконечного диаметра, т.е. таблицы значений для /V./ f(x, D,) и для R(X., D), где Б„ является диаметром g бесконечно протяженной зоны проникновения.

Предположим теперь, что выбрана пара расстояний, обозначенных Хд,

50 X. , на которых расположены приемники Используя таблицу значений, связанных с второй моделью (фиг. 7), можно получить ожидаемое значение затухания, обозначенное и ожидаемое

55 значение относительной фазы, обозначенное если исходить из величины и фазы напряжения, взятых из ранее составленной таблицы для расстояний Ху и X,

нени11 Максвелла для многослойной модели, используя рекурсивный метод, т.е. проводя вычисления для коэффициента отражения на дальней границе с использованием общего волнового уравнения, а затем последовательно решая задачи для коэффициентов отражения на последовательно приближающихся границах. Используя эту методику и изменяя местоположение приемника и диаметр переходной зоны, можно составить таблицу значений напряжения и его фазы для каждого положеДругими словами могут быть составлены таблицы значений для /V/ fCxy,

Dj) и таблица значения для V g(x D..).

приемника X. при нескольких зна ченийх диаметра переходной зоны D .

/

После того, как составлена таблица значений, можно рассмотреть относительную глубину исследования с помощью измерений как фазы, так и амплитуды с использованием пар приемников, расположенных на различных расстояниях. До этого, однако, полезно рассмотреть вторую и третью теоретические модели, чтобы получить

опорную линию, от которой можно отсчитывать нормализованную глубину исследований. Вторая теоретическая модель (фиг. 7) имеет зону 71 проникновения неорганиченной протяженности, т.е. зона 66 (фиг. 6) продолжена до бесконечности. Используя вторую модель, можно составить таблицу значений, подобную описанной выше, за исключением того, что в этом

40

случае все породы представляют собой зону проникновения бесконечного диаметра, т.е. таблицы значений для /V./ f(x, D,) и для R(X., D), где Б„ является диаметром g бесконечно протяженной зоны проникновения.

Предположим теперь, что выбрана пара расстояний, обозначенных Хд,

X. , на которых расположены приемники. спользуя таблицу значений, связанных с второй моделью (фиг. 7), можно получить ожидаемое значение затухания, обозначенное и ожидаемое

значение относительной фазы, обозначенное если исходить из величины и фазы напряжения, взятых из ранее составленной таблицы для расстояний Ху и X,

13

/VfeccJ

7v,

f

01 bo.

. v, - I .

В частности, нормализованные значения затухания ,) и фазы для приемников, расположенных

в точках X.

и х/, и для среднего диа5уf.f

метра переходной зоны (,фиг, о) вьфажаются в виде

,. Aab(Di) - Aatt A«bn(D,) -

АйЫ

В третьей теоретической модели (фиг. 8) проникновение отсутствует и характеристиками породы, залегающей вокруг скважины, являются диэлектрическая постоянная ft и удельная зависимость ь t. Используя тре- тью, можно составить таблицы, подобные тем, что были составлены для второй модели, т.е. таблицы для IV. t I где Аа(В-) и ,.) получены f(x , D,) и V-t g(x , D.), где. первоначальной таблицы (фиг. 6) I 15 по формулам

. .. ч ab(Di) -iCott

. - -ф:;: Ф:;г

ЯЪ

(D ) -1ЫЫ1.. - /Ve(D.)r

20

25

30

D - относится к случаю отсутствия инструзии, т.е. к случаю, в котором вокруг скважины находится только естественная порода. Предположив, что пара приемников расположена соответственно на расстояниях х и х, можно, взяв величины и фазовые углы напряжения для расстояний х j, и х из составленных ранее таблиц, получить ожидаемые значения затухания Ад, и фазы a ot ,

д

- -bf-7v;,/- .

iVj, - Если за нормализующие величины принять полученные значения затухания и разности фазы для второй модели (неограниченная зона проникновения) и для третьей модели (отсутствие зоны проникновения), то можно получить нормализованные значения затухания и фазового сдвига между приемниками, расположенными в точках х

и х. Выполняя эту операцию, можно 40 1320 мм, а пунктирными линиям и про- получить представление об относителъ- ведены кривые зависимостей А ,ь„ и ной глубине исследования (в случаях Ф., для пары приемников, расположен- неограниченной зоны проникновения и „ „ расстояниях Хд 1900 мм и отсутствия ее), не испытывая излиш- 2540 мм. Эти нормализованные него влияния какого-то конкретного 45 кривые позволяют сделать ряд наблю- параметра, например удельной проводи- дений. Сначала рассмотрим сплошные мости (например, удельные проводимое- кривые А , и ф. для пары приемников, ти могут дать совершенно различные расположенных на расстояниях х„ процентные изменения зависимостей 700 мм и х 1320 мм. Измерения разности и затухания от диа- go затухания заглядывают существенно метра переходной зоны для конкретно- глубже в породу, чем измерения фа- го размещения приемников, если не (ф 4 и 5) провести нормализации). Операция нормализации позволяет получить &олее Когда в модели (фиг. 6) D. равен объективные данные о глубине исследо- 55 примерно 1270 мм нормализованное зна- вания, избежав сильного влияния кон- чение фазы почти равно единице. Это кретных значений удельной проводимое- означает, что изменения относитель- ти и диэлектрической постоянной дан- ной фазы при таких расстояних до ной формации.приемников дают почти такие ке знаФ„ь(01) (D.) - 0„(П.).

Из выражения для Ад(В.) видно что нормализованное значение затухания равно единице, если Аа(0,) равно Ад,(случай неограниченной зоны проникновения), в то время как нормализованное значение затухания равно нулю, если Aj,t,(D .) равно , (случай незатронутой проникновением зоны). Из выражения ) следует, что нормализованное зйачение фазы равно единице, если D(D.) равно Dobo, и равно нулю, если Вд(0,-) равно Од.

На фиг. 9 приведен график зависимостей нормализованной амплитуды и 35 фазы Apj, и Фдь от различных диаметров для модели, показанной на фиг.6. Сплошными кривыми отражены Aflj, и ato пары приемников, расположенных в точках Хц 700 мм и х

1329630

В частности, нормализованные значения затухания ,) и фазы для приемников, расположенных

в точках X.

и х/, и для среднего диа5уf.f

метра переходной зоны (,фиг, о) вьфа где Аа(В-) и ,.) получены первоначальной таблицы (фиг. 6) 5 по формулам

жаются в виде

где Аа(В-) и первоначаль по формулам

,. Aab(Di) - Aatt A«bn(D,) -

АйЫ

В-) и ,.) получены начальной таблицы (фиг. 6) лам

а(В-) и ,.) получ рвоначальной таблицы (фиг рмулам

. .. ч ab(Di) -iCott

. - -ф:;: Ф:;г

ЯЪ

(D ) -1ЫЫ1.. - /Ve(D.)r

1320 мм, а пунктирными линиям и про- ведены кривые зависимостей А ,ь„ и Ф., для пары приемников, расположен- „ „ расстояниях Хд 1900 мм и 2540 мм. Эти нормализованные кривые позволяют сделать ряд наблю- дений. Сначала рассмотрим сплошные кривые А , и ф. для пары приемников, расположенных на расстояниях х„ 700 мм и х 1320 мм. Измерения затухания заглядывают существенно глубже в породу, чем измерения фа- (ф 4 и 5) Когда в модели (фиг. 6) D. равен примерно 1270 мм нормализованное зна- чение фазы почти равно единице. Это означает, что изменения относитель- ной фазы при таких расстояних до приемников дают почти такие ке знаФ„ь(01) (D.) - 0„(П.).

Из выражения для Ад(В.) видно что нормализованное значение затухания равно единице, если Аа(0,) равно Ад,(случай неограниченной зоны проникновения), в то время как нормализованное значение затухания равно нулю, если Aj,t,(D .) равно , (случай незатронутой проникновением зоны). Из выражения ) следует, что нормализованное зйачение фазы равно единице, если D(D.) равно Dobo, и равно нулю, если Вд(0,-) равно Од.

На фиг. 9 приведен график зависимостей нормализованной амплитуды и фазы Apj, и Фдь от различных диаметров для модели, показанной на фиг.6. Сплошными кривыми отражены Aflj, и ato пары приемников, расположенных в точках Хц 700 мм и х

15,3

чения относительной фазы, что и в случае неограниченной зоной проникновения. Таким образом, изменения фазы обычно не .заглядывают глубже, чем на 1270 мм в зону проникновения, так как кривые показывают, что на глубине более чем 1270 мм, результаты практические такие же, что для неограниченной зоны проникновения при таких расстояниях до приемников. Таким образом, для зоны проникновения глубиной в 1270 мм и более и для параметров модели фиг. 6 на измерения фазы практически не влияет наличие за зоной проникновения естественных пород. С другой стороны, из сплошных кривых для нормативных значений затухания следует, что для , равного 1270 мм, измеренное значение затухания приближается к нормализованному значению затухания не менее чем 0,3. Это означает, что значения затухания при диаметре проникновения 1270 мм еще находятся под существенным влиянием естественных пород. Как видно из кривой, нормализованное значение затухания приближается к единице только при глубине зоны проникновения в 2000 мм, т.е. влияние естественных пород перестает сказываться на.результаты измерений затухания при параметрах модели фиг. 6 только при глубине проникновения около 2000 мм.

Пунктирные линии, соответственно отображающие нормализованные значения затухания фазы «f g для пары приемников, расположенных на расстояниях мм и X) 2540 мм, также показывают, что измерения затухания более глубинны, чем измерения фазы. Например, при диаметре интрудиро- ванной зоны D, равном 2000 мм, нормализованное значение фазы приблиз - тельно равно единице, т.е. измерения осуществляются почти полностью в зоне проникновения. В противоположность этому нормализованное значение затухания при этом еще равно почти нулю, что говорит о том, что результаты измерения затухания при такой степени проникновения определяются естественными породами.

Кривая для нормализованных значений фазы при размещении приемников на расстоянии х,, 1900 мм, х, 2500 мм и кривая для нормализованных значений затухания при размещении

9630

приемников на расстояниях х 700мм и X, 1320 мм достаточно хорошо совпадают на всем диапазоне диаметров проникновения. Кривые дают также хорошее совпадение в диапазоне диаметров зоны проникновения для различных моделей с другими параметрами и другими профилями переходной зоны (этот

10 факт установлен вычислениями кривых для различных моделей). Приведенные конкретные расстояния соответствуют предпочтительному варианту, но возможны различные варианты. Например,

15 выбор расстояний частично зависит от выбора рабочей частоты. Следует также иметь в виду, что можно вычислить и другие семейства кривых, из которых можно выбрать совпадающие.

0 При выборе рабочей частоты следует принимать во внимание ряд соображений. При возрастании частоты увеличивается поглощение энергии породой, вследствие чего уровень прини25 маемого сигнала падает. Кроме того, при возрастании частоты уменьщается глубина исследования. Однако при более высоких частотах удельная проводимость оказывает меньшее влияние на

0 результаты измерений и повышается разрешающая способность измерения диэлектрической.постоянной. В связи с изложенным частота выбирается с учетом этих противоречивых условий. Частота порядка 20 МГц обеспечивает достаточно хорошее разрешение при определении диэлектрической постоянной при том, что величина сигнала на входе приемников достаточна для про0 ведения измерений при удовлетворительной глубине исследрванил.

Выбор расстояний до приемников также зависит от целого ряда факторов. Однако выбор этих расстояний

g оставляет некоторую свободу. В этом отношении приведенные ниже рассуждения в части выбора предпочтительных расстояний до приемников следует рассматривать в качестве примера. Чтобы получить максимальную глубину исследования, следует располагать дальний приемник 10 возможно дальше, насколько это позволяют конструктивные и эксплуатационные условия. При выборе места расположения этого приемника 10 лимитирующими факторами являются физическая дпина каротажного устройства (которое должно хорошо проходить внутри неровной скважины)

5

0

17

и затухание сигнала на выбранном расстоянии до приемника 10. С учетом этих факторов выбрано расстояние от передатчика до приемника 10, равное 2540 мм, при котором уровень принимаемого в относительно хорошо проводящих породах сигнала близок к минимальному порогу сигнала. Затем выбирается местоположение приемника 9 дальней пары приемников. Для получения хорошего разрешения при измерениях фазы и/или затухания приемник 9 должен быть расположен достаточно

стояние между приемниками ближней пары выбирается практически таким же, как и расстояние между приемник ми дальней пары, т.е. около 640 м так что обе пары имеют приблизитель но один аковую разрешающую способнос

На фиг. 11 изображен график зави симости затухания от фазы при разли ных значениях и 6 , построенный для предпочтительного размещения пр емников 7 и 8 (685 мм, 1320 мм), 9 и 10 (1900 мм, 2540 мм) в соответст вии с фиг. 8 и 9. Кривые могут быть

10

далеко от приемника 10. С другой сто- 15 рассчитаны из уравнений (8) и (12)

РОНЫ расстояние от приемника 10 не должно быть слишком большим, чтобы не вносить многозначность в измерения фазы. Итак, разнесение на слишком большое расстояние ухудшает разрушающую способность каротажа, т.е. уменьшает способность различать изменяющиеся на сравнительно небольших расстояниях характеристики породы (например, в случае тонких слоев). В описанном варианте точка расположения приемника 9 выбирается на расстоянии 640 мм от точки расположения приемника 10, т.е. на расстоянии около 1920 Mrt от передатчика. После того-, как выбраны точки расположения приемников дальней пары, от которых в основном варианте получают информацию об относительной фазы, определяют точки расположения приемников ближней пары. При этом желательно выбрать эти точки таким образом, чтобы глубина исследования относительного затухания, измеряемого приемниками ближней пары, совпадала с глубиной исследования относительной фазы, измеряемой приемниками дальней пары. Описанная вьш1е методика представления нормализованной глубины исследования для различных случаев расположения пар приемников для теоретической обобщенной модели может быть с успехом использована для достижения такого совпадения.

Размещение приемников ближней пары (фиг. 9) на расстояних 685 и 1320 мм от передатчика обеспечивает достаточно хорошее совпадение (в диапазоне возможных диаметров переходной зоны средней величины) глубины исследования затухания с помощью приемников 7 и 8 с глубиной исследования относительной фазы с помощью приемников 9 и 1C. В ттом случае рас29630 18

стояние между приемниками ближней пары выбирается практически таким же, как и расстояние между приемниками дальней пары, т.е. около 640 мм, так что обе пары имеют приблизительно один аковую разрешающую способность

На фиг. 11 изображен график зависимости затухания от фазы при различных значениях и 6 , построенный для предпочтительного размещения приемников 7 и 8 (685 мм, 1320 мм), 9 и 10 (1900 мм, 2540 мм) в соответствии с фиг. 8 и 9. Кривые могут быть

10

5

0

5

0

0

5

для f и b для каждой пары значений затуханий и j ф , решение которых осуществляется в соответствии с алгоритмом, изображенном на фиг. 10. В частности в уравнении (8) расстояния L и L равны 685 и 1320 мм соответственно (поскольку ближняя пара приемников используется для получения информации о затухании), а для уравнения (12) расстояния 1, и Lj соответственно равны 1900 и 2540 мм (поскольку дальняя пара приемников используется для получения информации о фазе). Как бьшо описано выше первоначальные значения . и 6 (в соответствии с алгоритмом фиг. 10) введены в вычислительное устройство 21. Затем осуществляется просмотр таблиц по величинам затухания и Л Ф , имеющимся на линиях 18 и 19 и на выходе получаются значения Е и 6 для записи. Для этой цели можно использовать итерационный метод, метод совпадения кривых или аналоговый вычислитель. Еще одним аспектом изобретения является сверхглубокое определение удельной проводимости с помощью приемников 9 и 10. Для этого следует произвести определение диэлектри- 5 ческой постоянной породы, т.е., используя измерения затухания с помощью ближней пары приемников 7 и 9 в комбинации с измерениями фазы с помощью дальней пары приемников 9 и 10 и подставляя измеренные значения в уравнения (8) и (12), получить значение диэлектрической постоянной (дшлектрической проницаемости) породы. Далее, приняв f за известную величину и подставив в уравнение (8) значение затухания, измеренного с помощью дальней пары приемников и расстояния между приемниками 9-10 вместо 7-8, вычисляют удельную проводимость 6 , которую в этом случае обозначают 6 . Следует помнить, что подставляемое в уравнение для ( значение диэлектрической постоянной относится к породам, залегающим менее глубоко, чем те породы, к которым относится затухание, измеренное с помощью приемников 9 и 10 дальней пары. Однако в большинстве случаев это не приводит к существенной процентной ошибке в определении f,

На фиг. 12 изображен один из вариантов изобретения, в котором информация о затухании и фазе, получаемая от каждой из множества пар приемников, обрабатывается одним каналом обработки. Измерение амплитуды и/или фазы волны, принимаемой одним из приемников какой-либо пары, производится одним из каналов обработки, подключенным к рассматриваемому приемнику. Полученное значение амплитуды и/или фазы фиксируется и запоминается в этот же канал обработки подключается к другому приемнику данной пары. Получаемые в результате обработки информации от второго приемник значения амплитуды и фазы фиксируются и два заполненных значения фазы используются затем для определения величины затухания и/или относительной разности фаз волн, принимаемых конкретной парой приемников. На фиг. показана схема, которая используется для измерения затухания и разности фаз для каждой из трех пар приемников, а именно 7 и 8, 8и9и9и10. Эта схема применена для обобщенного случая, когда любой или все получаемые величины могут быть использованы в соответствии с изобретением. В некоторых случаях может потребоваться не весь объем информации и соответственно можно использовать тольЛо часть схемы и часть выходов. Можно использовать либо выходы на самописец, либо на вычислительное устройство 2 1 . Вариант, изображенный на фиг. 12, позволяет также заменить один из параметров, обычно получаемый от отдаленного приемника параметром, получаемым от ближнего приемника, что может потребоваться в случае, если информация от этого отдаленного приемника не отвечает определенному стандарту.

Такая ситуация может сложиться в случае пород с относительно высо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

кой проводимостью, в которых сигнал, принимаемый отдаленными приемниками, слишком слаб вследствие повышенного затухания.

На фиг. 12 изображен передатчик 6 и четыре приемника 7-10. Эти приемники имеют катушки, расположенные вдоль зонда на некотором расстоянии друг от друга. В данном варианте передатчик возбуждается на частоте 20 МГц сигналом генератора 72. Выход генератора через усилитель 73 и согласующий настроечный контур 74 присоединен к передатчику 6. Временные сигналы, используемые для переключения приемников и их схем, получаются делением частоты 20 МГц на 250 и затем еще на 1000 делителями 75 и 76 частоты. Затем сигнал с первого делителя проходит через полосовой фильтр 77 и преобразуется в прямоугольный схемой 78. В результате на выходной линии 79 имеется прямоугольный сигнал частотой 80 кГц, который поступает на вход фазового детектора 80. Сигнал, имеющийся в линии 79, поступает также в делитель 76 на 1000, с выхода которого сигнал поступает на генератор 81 и в выходную линию 82. Сигналы с линий 83 и 82 используются в схеме приемника. Фазовый детектор 80 является частью схемы, в которую входит управляемый генератор 84 и делитель 85 частоты. Генератор 84, управляемый напряжением, имеет номинальную частоту около 19,92 МГц, т.е. на 80 кГц меньше, чем частота генератора 72-20 МГц. Частота 19,22 МГц делится на 249 в делителе 85 для получения частоты 80 МГц, а сигнал этой частоты поступает на другой вход фазового детектора 80. Если между частотами двух сигналов 80 МГц появляется разность. То на выходе фазового детектора 80 появляется сигнал ошибки, который корректирует выходную частоту генератора 84, управляемого напряжением с тем, чтобы разность между частотами сигналов генераторов 72 и 84 сохранилась в 80 кГц.

Выходы приемников 8 и 7 связаны с входными зажимами переключателя 86. Таким же образом приемники 8 и 9 связаны с переключателем 87, а приемники 9 и 10 - с переключателем 88. Каждый из этих переключателей 86-88 предназначен для подключения

211

одного из своих входов к своему выходу и управляются переключатели временным сигналом частотой 30 кГц в линии 83. Выходы переключателей 88-86 соответственно подключены к входам каналов 89-91 обработки. Канал 89 обработки включает согласую- щт настроенный контур 92, подключенный к предусилителю 93, имеющему вход управления усилением. Выход предусил 1теля 93 подключен к смесителю 94, на другой вход которого подается сигнал с ЛИКИН 95. Этот сигнал имеет частоту 19,92 МГц, которая отличается от частоты передатчика на 80 кГц. В отношении варианта,- изображенного на фиг. 1, было отмечено, что эта аппаратура облегчает измерение амплитуды и/или фазы тем, что детектирование происходит на более низкой частоте, хо1я амплитуда и фаза принимаемого сигнала сохраняется. Выход смесителя 94 через полосовой фильтр 96 надлежащей полосы частот, средняя частота которой составляет 80 кГц, подключен к усилителю 97 промежуточной частоты. Выход усилителя 97 подключен к пиковому детектору 98 и схеме 99, вырабатывающей сигнал прямоугольной формы. Выход пикового детектора 98 подключен к схеме 100 автоматическог о управления усилением, выход которой подключен к управляющему входу предусили- теля 93 в качестве обратной связи. Выход пикового детектора 98, вырабатывающего сигнал огибающей волны электромагнитной энергии, принимаемо приемником, к которому в данный момент подключен канал 89 обработки, также подключен к накопителю 101. Накопитель имеет две схемы 102 и 103 отбора и хранения, которые отбирают входной сигнал, управляясь временными сигналами в линиях 83 и 82. В частности, схема 102 отбора и хранения переключается на отбор входного сигнала при положительных сигналах в линии 83, а схема 103 включается гиг налами противоположной полярности в линии 82. Два выхода накопитрля 10 подключены к схеме 104 деления, выходной сигнал которой соответствует отношению огибающей полны электромагнитной энерг ИИ, принимаемо приемником Ю, к огибающей волне, принимаемой приемщиком 9, т.е. затухании), оГ означе11Ч( му A.j ,,.

ЫО22

Вых(1Д ус илителя 97 также подклн - чен к схеме 99 прямоугольных сиг на- лов, выход которой подключен к детектору 105 нуля. Выход детектора подключен к входу установки Нуль триггера 10.6. Переключающий вход триггера 106 получает сигнал из линии 79, Выходной СИГН.1Л триггера 106 интег0 рируется интегратором 107, вырабатывающим выходной сигнал, который пропорционален ширине выходного импульса триггера 106 и соответственно пропорционален времени возбужденного

5 состояния триггера 106. Интегратор 107 возвращается в нуль блоком 108 задержки под действием как положительного, так и отрицательного сигнала частотой 80 кГц из линии 83.

ц Выход интегратора 107 подключен к

накопителю 109, аналогичному накопителю 101 в том отношении, что он также имеет две схемы 110 и 111 отбора и хранения, которые соответственно

5 переключаются на отбор противоположно направленными прямоугольными сигналами из линий 83 и 82. Два выхода накопителя 109 присоединены к дифференциальному усилителю 112, выраба0 тывающему выходной сигнал, обозначенный d4 3,4. В процессе работы легко видеть, что ф 3,4 соответствует разность фаз между принимае(-{ыми приемниками 9 и 10 волнами электромагнитной энергии. В течение времени, пока приемник 9 подключен к каналу 89 обработки, измерение фазы производится по отнощению к опорному сигналу, которым является сигнал частотой

Q 80 кГц в линии 79, который относится к сигналу, возбуждающему передатчик 6. Этот опорный сигнал устанавливает триггер 106 и он возвращается в исходное состояние сигналом, поступающим с 9 по каналу 89. Таким образом, в каждом периоде прямоугольного сигнала частотой 80 кГц триггер 106 вырабатывает выходной импульс, продолжительность которого соответствует относительной фазе волны электромагнитной энергии, принимаемой приемником 9. Импульсы усредняются интегратором 107 так, что величина, заполненная в схеме 110 отбора и хра- н(ния накопителя 109, соответствует измеренной фазе волны электромагнитной энергии, поступающей на вход приемника 9. Если канал обработки переключен на приемник 10, для установки

5

5

триггера Юб используется снова тот же самый опорный сигнал, но в этом случае он восстанавливается сигналом порождаемым воЛной электромагнитной энергии, принимаемой приемником 10. Разность между этими двумя фазами получается с помощью дифференциального усилителя 112, вьпсодной сигнал которого обозначен индексом ф 3,4.

Каналы 90 и 91 могут иметь структуру, аналогичную структуре канала 89. Определение диэлектрической постоянной и/или удельной проводимости по описанной выше методике произво- дится обычно с использованием сигналов и 1ф 3,4. На фиг. 12 показаны эти сигналы, а также сигнал лФ 2,3, передаваемый через блок 113 к вычислительному устройству 21 (фиг. 1), Блок 113 включает переключатель 114, подключающий к устройству 21 либо сигнал ф 3,4, либо Ф 2,3 в зависимости от выходного сигнала порогового детектора 115. На выход порогового детектора 115 подается сигнал со схемы 100 автоматического управления усилением, т.е. сигнал, соответствующий амплитуде волны энергии, принимаемой приемниками 9 и 10. Если усиление системы автоматическо5

го управления усилением превосходит заранее заданное пороговое значение то уровень сигнала на приемниках 9 и 10 считается недостаточным и к вычислительному устройству 21 подключется сигнал лф 2,3. Выходной сигнал порогового детектора 115, который определяет состояние переключателя 114, передается также и на поверхность и записывается. Так что всегда известно, какая пара приемников используется.

Для определения затухания используется дифференциальная установка приемника, как наиболее предпочтительный вариант, возможно также прямое измерение амплитуды. Дифференциальная установка приемников является более предпочтительной, поскольку она позволяет свести к минимуму влияние скважинных эффектов на результаты измерения. График на фиг.11 применим к скважинам различных диаметров, в то время как соответствующий график зависимости разности фаз от амплитуды (прямое измерение) может быть использован в применении к скважине одного конкретного диаметра и для каждого диаметра скважины требуется свой график.

(Ptflf

LJ clz

CP(2.1

f/

s

( W П

k

сриг.З

68

/.

68

фиг.7

6 65

y/A /

Фиг.В

ff

5

.|

0.0

Похожие патенты SU1329630A3

название год авторы номер документа
Вычислительное каротажное устройство для обработки результатов сверхвысокочастотного электромагнитного каротажа 1978
  • Джордж Р.Коутс
SU1232131A3
Способ электромагнитного каротажа и устройство для его осуществления 1974
  • Рама Н.Рау
  • Томас Дж.Калверт
SU1080762A3
Устройство для электромагнитного каротажа буровой скважины 1981
  • Ивон Тораваль
SU1223849A3
Способ определения дефектов в колонне обсадных труб и устройство для его осуществления 1980
  • Стефен Дрю Боннер
SU1376950A3
Способ разведки земной формации,пересеченной буровой скважиной,и устройство для его осуществления 1976
  • Стефен Анткив
  • Ричард Д.Марфи
SU1207405A3
Устройство измерения в буровой скважине 1977
  • Ник А.Шастер
SU1301322A3
Способ исследования буровых скважин и устройство для его осуществления 1978
  • Мишель Хэльо
  • Филипп Винсент
SU974940A3
Способ для обследования зазора в буровой скважине и устройство для его осуществления 1983
  • Майкл П.Экстром
  • Р.Марк Хавира
SU1531863A3
Устройство для отбора проб многофазной жидкости 1971
  • Клод Фирфор
SU912052A3
Система передачи данных для буровых скважин 1978
  • Антуан Ж.Белэг
  • Ален Ф.Помер
  • Ив Дюран
SU1087082A3

Иллюстрации к изобретению SU 1 329 630 A3

Реферат патента 1987 года Способ электромагнитного каротажа пород и устройство для его осуществления

1. Способ электромагнитного каротажа, предусматривающий возбуждение в заданной точке скважины электромагнитного поля, измерение затухания энергии поля во второй точке скважины и определение диэлектрической постоянной и/или проводимости горных пород, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, относительный сдвиг фазы электромагнитного поля измеряют в третьей точке между парой приемников или между измерителем поля, размещенным в первой точке, и между одиночным приемником, размещенным в третьей точке, при этом вторую точку размещают между первой и третьей точками. 2. Способ по п. 1, в KotopoM диэлектрическую постоянную и/или проводимость горных пород определяют путем измерения затухания электромагнитного поля посредством первой пары детекторов, находящихся во второй точке,о т- личающийся тем, что относительный сдвиг фазы электромагнитного поля измеряют посредством второй пары разнесенных детекторов, размещенных в третьей точке. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что затухание электромагнитного поля измеряют в третьей точке, по которому определяют проводимость горных пород в виде функции диэлектрической постоянной и затухание . 4.Устройство для электромагнитного каротажа пород, содержащее генераторную катушку, размещенную в первой точке скважины, первый детектор-катушку, соединенную с измерителем амплитуды для определения затухания электромагнитного поля и размещенную во второй точке скважины, второй детектор-катушку, соединенную с компаратором фазы для определения относительной фазы электромагнитного поля, и блок измерения диэлектрической постоянной и/или проводимости горных пород в фиксации измеренных значений относительной фазы и затухание электромагнитного поля, отличающееся тем, что, с целью получения параметров гарных пород с одной глубины относительно стенки скважины, вторая катушка-детектор установлена в скважине в третьей точке, а вторая точка размещена посередине между первой и третьей точками. 5.Устройство по П. 4, о т л и- чающееся тем, что детекторы амплитуды и фазы выполнены в виде двух пар приемных катушек, разнесенных на заданное расстояние и помещенных соответственно во вторую и третью точки скважины, при этом измеритель амплитуды подключен к пер§ СО см

Формула изобретения SU 1 329 630 A3

ntoxwsoeoTOfo

(pffif

лФ

50 ЮО WO ,

4f

77

-36,0 -Ц5 - 30,0 215 г5.0 -г2,5 -20,0 -Щ5 -15,0 -Г2,5

/ фиг. П

Редактор Г.Волкова

Составитель Н.Бибина

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 3500/59Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г..Ужгород, ул.Проектная, 4

SU 1 329 630 A3

Авторы

Джеральд С.Хачитал

Жак Рене Табану

Даты

1987-08-07Публикация

1978-09-21Подача