Устройство для дивергентного микрокаротажа скважин Советский патент 1986 года по МПК G01V3/22 

(Л С

ч

1C

00 СХ)

Известные устройства для микро- ,- каротажа и микробокового коротажа скважин,, содержащие зонд с точечными электродами,, размещенный на прижимном башмаке, и из,мерительную схему, дают результаты измерений, значительно подверженные влиянию глинистой корки и геометрии стенок скважины.

Предлагаемое устройство дивергентного микрокаротажа позволяет получить результаты измерений, меньше подвергнутые влиянию этих факторов, чем результаты измерений любыми другими устройствами. Это обеспечива ется благодаря наличию в нем трехэлектродного зонда, у которого токовьй и один из измерительных электродов вьшолнаны кольцевыми.При этом кольцо токового электрода вьшолнено объемным и коаксиально расположено вокруг второго кольцевого измерительного электрода и центрального точечного измерительного электрода.Такая конструкция зонда обеспечивает наличие экстремума в.точке измерения потенциала и не требует применения авторегулятора для поддержания экстремума.

На фиг,1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - его :зонд, , . ,

Устройство состоит из наземной аппаратуры и скважинного прибора. Наземная аппаратура содержит блок . Питания 1 и блок регистрации 2 и 3, поступающий из скважинного прибора сигнала.

Скважинный прибор включает зонд, содержащий токовый электрод и и два измерительных электрода М и N, и электродную схему. Электрод А выполнен в виде объемного кольца, коаксиально расположенного вокруг изМерительных электродов и контактирующего гфи движении со стенкой скважины. Электрод М выполнен в виде плоского кольца, вмонтированного в башмак зонда.

Электронная схема скважинного при-бора состоит из авторегулятора, собранного на лампах 4 - 8 и служащего для питания токового электрода А зонда и поддержания постоянства разности потенциалов между электродами Ми N зонда , и усилителя измеряемого сигнала, собранного на лампах 9, 10 и слзгжащего для усиления и согласования с параметрами кабеля потенциала электрода N . Кроме того, эта схема включает задающий генератор на лампе 11, служащий для питания переменным током модулятора авторегулятора, и схему 12 коммутации на реле для телеуправления процессом измерения. Устройство предназначено для работы на одножильном кабеле.

Для описания действия устройства

воспользуемся цилиндрической системой координат, начало которой находится в центре электрода N и ось 1 которой перпендикулярна плоскости башмака. В данном случае ток, исходяпри от электрода А в полость,в которой расположены измерительные электроды М и N , постепенно растекается в пласт по направлению оси , На основании известного уравнения электродинамики d легко установить, что изменение силы тока на элементарном участке полости в радиальном направлении к электроду.N равно силе тока, исходящей в пласт в пределах этого элементарного участка, т.е

аз.ы

dp

Далее потенциал на поверхности башмака с координатами и г равен

3()Rn,

где Н„ - сопротивление, оказываемое току JnCf) в пределах измерительных электродов (сопротивление прискважинной зоны пласта). Изменение элек|(рического потенциала в пределах -ПОЛОСТИ в направлении координаты равно.

3 (rVR , jf, ч

где RP - сопротивление току J (h) элементарного участка пространства полости башмака с координатой г..

Продифференцировав выражение (3) по f с учетом того, что все параметры этого выражения в общем являются функциями координаты Р , и подставив результат дифференцирования, а также вьфажение (2) в уравнение (1), получим . -, .

| dRc ftiov) RC

U(r) 0. dr RcdTlTir

Учитывая, это полость, в которой находятся измерительные электроды, расположена внутри бокового электро

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИВЕРГЕНТНОГО МИКРОКАРОТАЖА СКВАЖН, содержащее зонд с токовым и двумя измерительными электродами, размещенный на прижимном башмаке, и электронную схему, включающую авторегулятор, предназначенную для поддержания постоянствавторой производной разности потенциалов между измерительными электро-: дами и для: измерения потенциала центрального измерительного электрода, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности измерений, в нем зонд вьшолнен в виде кольцевых электродов , коаксиально расположенных вокруг центрального точечного измери-' тельного электрода, причем внешний кольцевой электрод вьшолнен объемным и является токовым, а внутренний - измерительным.