Устройство для индукционного исследования окрестностей скважин Советский патент 1962 года по МПК G01V3/24 

Известны устройства для индукционного исследования окрестностей скважин с помощью переменного поля, создаваемого петлей на поверхности и измеряемого индукционной катушкой.

Предлагаемое устройство, с целью достижения полноты информации о характере геоэлектрического разреза в окрестности скважины, выполнено с измерительной схемой, помещаемой в скважине и у ее устья. Схема, помещаемая в скважине, состоит из трех взаимно-перпендикулярных катущек, ориентированных относительно оси и плоскости наклона скважины с помощью эксцентрично подвешенных грузов. В измерительную схему, помещаемую у устья скважины, включены измерители амплитуд и фаз.

Предлагаемое устройство позволяет производить амплитудно-фазовые измерения всех трех взаимно-перпендикулярных составляющих магнитного поля, ориентированных относительно оси и плоскости наклона скважины. Такие из.мерения позволяют определить величину и направление аномального поля на оси скважины, что, в свою очередь, позволяет -определить не только наличие рудного тела в окрестности скважины, но и определить его расположение относительно скважины, тем самым сокращая объем разведочного бурения.

Устройство состоит из источника первичного переменного магнитного поля в виде незаземленной петли, питаемой от генератора переменного тока и расположенной на поверхности земли, трех взаимно-перпендикулярных приемных катушек, располагаемых в скважинном снаряде, предварительного скважинного усилителя и наземной измерительной системы, с помощью которой осуществляются измерения отношения амплитуды и угла сдвига фаз между принимаемым сигналом и током петли.

№ 145940-- 2-С 1Г«л.ыо строгой ориент-ации направлений, вдоль которых производится измерение поля, плоскость витков одной из приемных катушек перпендикулярна оси скважинного снаряда, а две другие катушки мо. гут вращаться относительно продольной оси снаряда и ориентируются относительно плоскости наклона скважины с помощью эксцентрично расположенного груза. Плоскости, витков этих двух катущек взаимноперпенздкулярны и параллельны оси снаряда. Ориентация поперечных рамок осуществляется благодаря наклону скважины относительно вертикали.

Устройство позволяет определить положение рудного тела относительно скважины. Достигается это за счет того, что ориентация приемных рамок хорошо известна и поэтому можно определять величину и направление вектора аномального поля по оси скважины. Благодаря применению источника основного поля в виде большой незаземленной петли, рудные тела могут быть обнаружены на большем расстоянии от скважины, т. к. поле петли медленно убывает с расстоянием и возбуждает вихревые токи в достаточно удаленных рудных телах. Для измерения каждой из трех составляющих используется специальная приемная рамка. Измерение составляющей, направленной параллельно оси скважины (осевой составляющей), производится рамкой, плоскость витков которой перпендикулярна оси скважины. Рамка помешается в специальную гильзу, длина которой во много раз превышает ее диаметр, благодаря чему рамка всегда ориентирована в скважине.

Ориентировка двух приемных рамок, измеряющих перпендикулярные к оси скважины составляющие, осуществляется за счет наклона скважины относительно вертикали. Для этого рамки укреплены в корпусе скважинного снаряда таким образом, что они свободно могут вращаться вокруг продольной оси снаряда, а плоскость витков рамок параллельна их оси вращения, т. е. параллельна оси скважины. Центры тяжести рамок смещены относительно их оси вращения, поэтому в наклонной скважине плоскость витков рамки ориентируется определенным образом относительно плоскости наклона скважины.

Центр тяжести одной-из рамок, служащих для измерения поперечных составляющих, смещен относительно оси вращения так, что совпадает с плоскостью витков рамки, благодаря чему плоскость витков рамки всегда параллельна плоскости наклона скважины. Центр тяжести второй рамки располол ен в плоскости, перпендикулярной плоскости витков. Благодаря этому плоскость витков рамки ориентируется перпендикулярно плоскости наклона скважины.

Такое выполнение измерительных рамок обеспечивает взаимную перпендикулярность и строгую ориентировку плоскостей витков рамок относительно оси и плоскости наклона скважины независимо от вращения корпуса скважинного снаряда вокруг продольной оси при движении в скважине. Располагая результатом инклинометрических измерений пространственного положения оси скважины, можно определить пространственную ориентировку рамок, а следовательно, и ориентировку трех взаимно-перпендикулярных составляющих вектора напряженности переменного магнитного поля, измеренных с помощью указанных рамок.

Макет устройства разработан в Центральном научно-исследовательском горно-разведочном институте (ЦНИГРИ) Главгеологии РСФСР. Опробование устройства в течение нескольких лет на различных месторождениях СССР (Южный Казахстан, Средний Урал, Кольский полуостров и Забайкалье) дало положительные результаты и показало высокую геологическую и экономическую эффективность.

ВНИИГеофизика отмечает, что предлагаемое устройство является более глубинным и менее чувствительным к искажающему влиянию низкоомных наносов и больших глубин исследования по сравнению с известными.

Предмет изобретения

Устрор1ство для индукционного исследования окрестностей скважин, отличающееся тем, что,. с целью достижения полноты информации о характере геоэлектрического разреза в окрестности скважины, измерительная схема, помещаемая в скважине, включает три взаимноперпендикулярные катушки, ориентированные относительно оси и плоскости наклона скважины с помощью эксцентрично подвещенных грузов, а в измерительную схему, помещаемую у устья скважины, включены измерители амплитуд и фаз.

-3-ДЬ 145940