Л. Я. В. М. Тимофеев и А. А. ВакульскийМизюк,' И!.»• -;- - 'IVu '•*''•; •^-- "Т ' .-i ч,t-.'--- .-^'»- Советский патент 1974 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к области индуктивной геоэлектроразведки окрестностей буровых скважин и предназначено для проведения работ методом переходных процессов в скважинном варианте (СМПП).

Известны устройства для индукционного исследования окрестностей скважин, содержащие незаземленную петлю на дневной поверхности и датчик магнитного поля, опускаемый в скважину. Эти устройства, использующие гармонические поля, имеют ограниченный радиус действия и не применяются в обсаженных скважинах.

Известны также устройства для регистрации переходных процессов в индуктивно возбужденном магнитном поле, применяемые в наземном и аэроварпаптах.

Предложенное устройство отличается тем, что в его генераторной части между мощным ключом и генераторной петлей включено реле, переключающее концы петлп в паузах между однополярными импульсами тока, а в измерительной части между выходом мультивибратора стробимпульса и ключами стробирования включены схемы совпадения, управляющие последними при измерении сигнала обеих полярностей.

К выходу измерительной части подключена дополнительная компенсационная рамка, соосная приемной, с расстояние.м между ними не более 1/5 расстояния от центра системы

рамок до генераторной петли на дневной поверхности, что позволило повысить уровень полезного сигнала по отнощению к остаточному сигналу от вихревых токов в обсадной колонне и производитель измерения в обсаженной

скважине.

На фиг. 1 показана блок-схема генераторной части устройства; на фиг. 2 - блок-схема измерительной части устройства. Генераторная часть состоит из задающего

мультивибратора 1, схемы управления 2, мощного ключа 3, реле 4, генераторной петли 5, мультивибратора задержки 6, триггера 7 и эмиттерного повторителя 8. Измерительная часть содержит приемную

рамку 9 и дополнительную компенсационную рамку 10, предусилитель 11, согласующий каскад 12, входной ключ 13, импульсный усилитель 14, ключи стробировання 15 и 16, накопитель 17, усилитель постоянного тока 18,

стрелочный индикатор 19, мультивибратор задержки 20, мультивибратор стробимпульса 21, триггер 22 п две схемы совпадения 23 и 24.

Прямоугольные импульсы мультивибратора подаются на схему управления 2 ключом 3. Поступающие со схемы управления импульсы отрицательной полярности переводят триод ключа 3 в область насыщения и к генераторной петле 5 прикладывается все напряжение питания. В остальные интервалы времени ток в петле практически отсутствует.

Синхронизирующие импульсы со схемы управления 2 поступают на измерительное устройство. Для переключения концов петли служит мультивибратор задержки 6, триггер 7, э литтерный повторитель 8 и реле 4. Мультивибратор задержки 6 вырабатывает импульс длительностью, превышающей максимальное время задержки стробирующего импульса, при котором еще может быть произведено измерение сигнала переходного процесса. Такая длительность импульса выбрана для того, чтобы исключить помехи, возникающие в моменты переключения концов петли. Задний фронт импульса однополупериодного мультивибратора 6 запускает триггер 7, управляющий работой эмиттерного повторителя 8, нагрузкой которого служит обмотка реле 4, переключающего концы петли 5.

Измерительная часть устройства (см. фиг. 2) обеспечивает измерение неустановившегося сигнала путем стробирования его со сдвигом во времени, величина которого определяется мультивибратором задержки 20, а ширина - мультивибратором стробимпульса 21. Усиленный предварительным усилителем 11 сигнал с рамок 9 и 10 поступает через согласующий каскад 12 на входной ключ 13, который из переходного процесса вырезает короткие стробируемые импульсы, сдвинутые на определенное время относительно заднего фронта импульса в рамке 9.

С выхода ключа 13 вырезки сигналов поступают на низкочастотный усилитель 14 и далее на два ключа 15 и 16, включаемые поочередно таким образом, что каждый из них коммутирует сигнал одной полярности. Ключи 15 и 16 являются элементами накопительного устройства 17, выполненного по схеме синхронного фильтра. Сигнал с накопительного устройства 17 дополнительно усиливается усилителем постоянного тока 18. В качестве такого усилителя применен транзисторный усилитель, выполненный по схеме модулятор - усилитель - демодулятор. Регистрация показаний осуществляется стрелочным индикатором 19. Управление ключами 13, 15 и 16 осуществляется с помощью мультивибратора задержки 20, мультивибратора стробимпульса 21, триггера 22, работающего в режиме деления частоты на два и двух схем совпадения 23 и 24.

Синхронизирующие импульсы с выхода схемы управления 2 (см. фиг. 1) поступают на мультивибратор задержки 20 и триггер 22. Мультивибратор задержки 20 запускается в моменты, соответствующие выключению тока в генераторной петле 5, и вырабатывают импульсы фиксированной длительности. Задний фронт импульса мультивибратора задержки 20 запускает однополупериодный мультивибратор стробимпульса 21, вырабатывающий короткий импульс постоянной длительности. Этот импульс одновременно включает входной ключ 13 и поступает на схемы совпадения 23 и 24. Входной ключ 13 осуществляет вырезки сигналов переходных процессов как при положительном, так и при отрицательном импульсах поля возбудителя, которые затем поступают на импульсный усилитель 14, на выходе которого производится распределение импульсов по временному признаку на два канала. По одному каналу поступают импульсы, сформированные из сигнала от положительного импульса тока в возбуждающей петле, по, другому - от отрицательного. Такое временное распределение осуществляется соответствующим включением ключей 15 и 16. С точки зрения увеличения полезного сигнала, содержащего информацию об изучаемом объекте, к сигналу от неустановившегося поля вихревых токов в колонне обсадных труб, весьма существенным является размещение приемной и компенсационной рамок (в скважинном снаряде устройства) друг относительно друга и относительно источника поля. Выполненные экспериментальные исследования показали, что указанное отношение максимально, если при соосном расположении обеих рамок расстояние между ними существенно меньше (в пределах 1/5) расстояния от центра системы рамок до генераторной петли на дневной поверхности и соизмеримо с расстоянием от оси скважины до искомого объекта. В этом случае сигнал от вихревых токов в обсадной колонне в обеих рамках практически одинаков и поэтому наилучшим образом компенсируется, а сигнал от искомого объекта практически не уменьшается.

Предмет изобретения

1.Устройство для геоэлектроразведки окрестностей буровых скважин методом переходных процессов, состоящее из генераторной части, содержащей источник тока, мощный ключ, генераторную петлю, и приемной, содержащей приемную индукционную рамку, усилители, цепи синхронизации и формирования импульсов, накопители и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем в генераторной части между мощным ключом и генераторной петлей включено реле, переключающее концы петли в паузах между импульсами тока, а в измерительной части между выходом мультивибратора стробимпульса и ключами стробирования включены схемы совпадения, управляющие последними при измерении сигнала обеих полярностей.

налу от вихревых токов в обсадной колонне при измерениях в обсаженной скважине, к выходу измерительной части подключена дополнительная компенсационная рамка, соосная приемной, с расстоянием между пими не более 1/5 расстояния от центра системы рамок до генераторной петли на дневной поверхности.

РН

ffue