АППАРАТУРА ДЛЯ БОКОВОГО КАРОТАЖА Советский патент 1970 года по МПК G01V3/24 G01V3/34 

Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований скважин.

Известна аппаратура для бокового каротажа, система автоматического регулирования (САР) которой для стабилизации тока через центральный электрод или потенциала эквипотенциальных центрального и фокусирующих электродов содержит цепи в наземной и скважинной частях аппаратуры и каротажный кабель.

В этой аппаратуре напряжение с датчика небаланса управляет величиной выходного тока наземного генератора САР, поступающего через каротажный кабель для питания центрального и экранных электродов.

Недостатками известной аппаратуры являются низкая помехоустойчивость и узкий динамический диапазон. Это связано с тем, что вследствие переходного затухания между жилами каротажного кабеля выходной ток генератора наземной части САР, меняющийся в щироких пределах, существенно влияет на управляющее напряжение, поступающее со скважинного датчика небаланса к наземному устройству для управления током генератора.

Известная аппаратура не применяется для работы с одножильным кабелем, так как частота управляющего напряжения и регулируемого тока одна и та же.

С целью повыщения помехоустойчивости измерения в предлагаемой аппаратуре тракт канала передачи сигнала небаланса снабжен элементами телеизмерительной системы с частотной модуляцией.

Для обеспечения работы на одножильном кабеле в скважинную и наземную части аппаратуры введены устройства для разделения сигналов по частоте.

На фиг. 1 дана структурная с.хема аппаратуры для бокового каротажа на многожильном кабеле; на фиг. 2 - то же на одножильном бронированном кабеле; на фиг. 3-схема аппаратуры для трехэлектродного бокового

каротажа.

Аппаратура для бокового каротажа состоит из (см. фиг. 1) скважинной части /, наземной части 2 и кабеля 5. В скважинной части расположен зонд 4 бокового каротажа с

фокусирующими и измерительными электродами.

В состав скважинной и наземной частей аппаратуры входит система автоматического регулирования (САР), состоящая из скважинной 5 и наземной 5 частей, а также устройство для измерения нестабилизируемого параметра (потенциала эквипотенциальных электродов либо тока через центральный электрод), состоящее из скважинной 7 и наземСкважинная часть 5 САР включает в себя датчик небаланса 9, подключенный к зонду 4, и частотный преобразователь 10, а наземная часть 6 САР - частотный демодулятор 11, устройство 12 для управления выходным током генератора и управляемый генератор 13. В аппаратуре для бокового каротал а на одножильном кабеле (см. фиг. 2) между скважинной частью / и кабелем 3 включено скважинное разделительное устройство 14, а меж-10 ду кабелем 3 и наземной частью 2 - наземное разделительное устройство 15. Зонд 4 бокового каротажа (см. фиг. 3) состоит из центрального электрода AQ, и двух экранных (фокусирующих) электродов Л,15 удаленного электрода Л и обратного токового электрода В. Датчик небаланса 9 включает в себя низкоомный щунт 16 подключенный между центральным и экранными электродами, и транс-20 форматор 17. В аппаратуре для бокового каротажа зонд 4 служит для создания сфокусированного поля в скважине и для получения сигнала, характеризующего кажущееся сопротивление 25 проводящей среды. Может быть применен семиэлектродный, трехэлектродный и любой другой зонд, предназначенный для каротал а по методу экранизированного заземления. В аппаратуре, изображенной на фиг. 3, обес- 30 печивается стабильность тока через центральный электрод Ло трехэлектродного зонда, измеряется и регистрируется потенциал электродов АО и Л, относительно удаленного электрода N. В скважинкой 7 и наземной 8 частях устройства для измерения потенциала осуществляются при необходимости усиление и преобразование сигнала. Эквипотенциальность электродов обеспечивается включение между 40 ними низкоомного шунта 16. С выхода новышающего трансформатора 17 усиленный сигнал небаланса поступает на вход частотного преобразователя 10, входящего вместе с датчиком небаланса 9 в состав скважинной части 45 5 САР. После преобразования сигнал небаланса в форме частотно-модулированных колебаний поступает через кабель 5 в частотный демодулятор 11 наземной части 6 САР. Демодулированный низкочастотный сигнал 50 в устройстве 12 усиливается и преобразуется в напряжение, управляющее током выходного каскада генератора 13. Возможно, например, 35 такое преобразование, при котором низкочастотный сигнал в устройстве 12 после усиления выпря.мляется и сравнивается с фиксированным опорным напряжением потоянного тока. Разностное напряжение постоянного тока управляет коэффициентом усиления каскада, .включенного между задающим и выходным каскадами генератора 13. САР поддерживает стабильным напряжение, сравниваемое с опорным. Это напряжение пропорционально напряжению на шунте 16, т. е. току через центральный электрод AQ. Устройство 14 и 15 служат для разделения питающих напряжений измеряемого сигнала а напряжения цепи САР, различающихся по частоте. Размещение управляемого генератора 13 в наземной части аппаратуры обеспечивает стабильность тока электрода Ад при изменении сопротивления заземления в широких пределах, так как мощность наземного генератора практически не ограничена. Погрешность стабилизации, определяющаяся стабильностью коэффициента передачи цепи САР от датчика небаланса до управляемого каскада генератора 13, значительно снижается, так как основное усиление в цепи САР может быть обеспечено в наземных каскадах. Предмет изобретения 1. Аппаратура для бокового каротажа, содержащая зонд с системой токовых и контрольных электродов, устройство для приема измерительного сигнала, связанное с цепями электродов зонда, систему автоматического регулирования, состоящую из скважинной части с датчиком небаланса и наземной части с генератором и устройством для управления выходным током генератора и кабельную линию связи с каналами передачи измерительного сигнала, сигнала датчика небаланса и выходного тока генератора, отличающаяся тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости измерения, тракт канала передачи сигнала небаланса снабжен элементами телеизмерительной системы с частотной модуляцией, 2. Аппаратура по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы на одножильном кабеле, в скважинную и наземную части аппаратуры введены устройства для разделения сигналов по частоте,

-«1i

II

/2

II

. JI

Lxi. Г-Т

L.

x