Зонд индукционного каротажа Советский патент 1992 года по МПК G01V3/18 

Изобретение относится к геофизике, в частности, к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для определения электрических параметров пласта и зоны проникновения жидкости.

Известен зонд для электромагнитного каротажа, содержащий генераторную цепь с задающей катушкой и приемную цепь с главной и компенсационной катушками, в котором компенсационная катушка размещена на задающей катушке с сердечником из ферромагнитного материала, намотана равномерно по всей длине, а главная катушка приемной цепи содержит сердечник из ферромагнитного материала. Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, спязанная с тем, что магнитная проницаемость ферритов имеет

большой разброс и временную нестабильность, а также значительно изменяется при разогреве, причем температурная зависимость магнитной проницаемости ферритов меняется от сердечника к сердечнику. В результате этого, при разогреве происходит раскомпенсация относительных магнитных моментов катушек.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является зонд индукционного каротажа, состоящий из по меньшей мере одной генераторной соленоидной катушки и одной приемной соленоидной катушки, расположенных на стержне, выполненном из электрически проводящего материала. Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, связанная с

ч

00

w

5ь

ел

О

сильным влиянием на результаты измерений металлического стержня, проводимость которого изменяется, при разогреве в условиях скважины в 1,5-2 раза.

Цель изобретения - повышение точно- сти измерений.

На чертеже представлена схема индукционного зонда.

Зонд содержит по меньшей мере одну генераторную катушку 1 и по меньшей мере одну приемную катушку 2, закрепленную на металлическом стержне 3 и выполненные на магнитопроводящих сердечниках 4. Генераторная катушка 1 зонда возбуждает в среде вторичные токи, магнитов поле кото- рых регистрируется измерительной катушкой 2, Благодаря наличию во всех катушках магнитопрозодящих сердечников 4, металлический стержень 3 экранируется по магнитному полю, что приводит к сущест- венному подавлению токов проводимости на поверхности металла и практически полностью исключает его влияние на показание зонда, увеличивая тем самым точность и стабильность измерений. Исключение влияния металлического стержня на показания зонда индукционного каротажа было подтверждено как теоретическими, так и экспериментальными исследованиями. С этой целью бьли рассчитаны напряженно- сти магнитного поля внутри цилиндрической катушки с сердечником и без него. Как показали расчеты, наличие магнйтопрово- дящего сердечника приводит к ослаблению магнитного поля внутри катушки по край- ней мере в 100 раз (величина эффекта зависит от геометрии катушки). Поскольку сердечники имеются как в генераторных,

так м в измерительных катушках зонда, то

л

Редактор Т.Шагова

Составитель Б.Рудяк Техред М.Моргентал

эффект ослабления влияния металлического стержня должен быть квадратичным, т е. за счет наличия магнитопроводящих сердечников в катушках следует ожидать уменьшения влияния металлического стержня по крайней мере в 10000 раз. Для экспериментального подтверждения исключения с помощью ферритовых сердечников влияния металлического стержня было собрано два идентичных зонда 7И1.6 (аппаратура АИК- 5), один на непроводящем пластиковом стержне, другой на металлическом В обоих зондах катушки встали на свои расчетные места при компенсации реактивной компоненты прямого поля, при этом остаток поля по активной компоненте сигнала в обоих случаях оказался порядка 10 мСм/м. Уходы нуля прямого поля в зонде, выполненном на металлическом несущем стержне при нагреве в лабораторных условиях до 150°С, не превысили соответствующие уходы в зонде на пластиковом стержне. Кроме того, практически полное совпадение каротажных диаграмм, полученных с помощью этих зондов в скважине непосредственно подтверждает, что использование параллельной схемы соединения катушек зонда и ферритовых сердечников в катушках позволяет исключить влияние металлического стержня на показания аппаратуры.

Форм.ула изобретения Зонд индукционного каротажа, состоящий из по крайней мере одной генераторной и одной приемной катушек, закрепленных на металлическом стержне, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, катушки выполнены на магнитопроводящих сердечниках.

Корректор Н.Ревская

Использование: в аппаратуре геофизических исследований скважин для определения электрических параметров пласта и зоны проникновения жидкости. Сущность изобретений: генераторные катушки зонда возбуждают в среде вторичные токи, магнитное поле которых регистрируется катушками измерительной цепи. Благодаря наличию во всех катушках магнитопроводя- щих сердечников, металлический стержень экранируется по магнитному полю, что приводит к существенному подавлению токов проводимости на поверхности металла и практически прлностью исключает его влияние на показания зонда, увеличивая тем самым точность и стабильность измерений. 1 ил.