АВТОНОМНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ПРОМЫСЛОВО- ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН Советский патент 1970 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 

Изобретение относится к области промысловой геофизики, в частности - к автономным приборам, предназначенным для исследования скважин.

Известны автономные приборы, содержащие измерительную схему, датчики, регистрирующее устройство и источник питания. В этих приборах принят компенсационный метод измерения, а в качестве датчиков используются потенциал-зонды или градиент-зонды. В последнем случае необходимы входные трансформаторы и трансформатор тока. При этом, если предполагается вести многоканальное измерение, количество входных трансформаторов должно быть равно количеству зондов, а вторичные обмотки трансформаторов должны иметь отводы для проведения измерений в нескольких масштабах, так как удельное сопротивление пород меняется в большом диапазоне. Кроме того, при переключениях каналов по входам из-за переходного сопротивления в цепях переключателя увеличивается погрешность измерения.

Наличие нескольких входных трансформаторов и переключателя, действующего от электромагнитного привода, усложняет прибор и снижает его надежность.

разную глубинность исследования, т. е. электроды иаходятся на различных расстояниях от забоя.

В предлагаемом приборе измерительные электроды многозондовой установки соединены с первичной обмоткой одного входного трансформатора, токовые электроды соединены через переключатель масштабов и переключатель зондов с шунтом, выполненным с отводами, определяемыми масштабами записи и коэффициентами зондов, а переключатель токовых электродов связан с осью реохорда через понижающий редуктор с коэффициентом передачи, равным числу зондов. Это позволяет повысить точность измерений, упростить аппаратуру и обеспечить приведение точек записи разными зондами к одной глубине.

Для автоматического выбора необходимого масштаба измерения и записи параметра только в выбранном масштабе прибор снабжен автоматическим фазочувствительным переключателем масштабов, а на плате реохорда установлена пара контактов, которые замыкаются движком только в тот момент, когда производится выбор и переключение масштаба измерения и записи. Прибор содержит многоэлектродный зонд с одной парой измерительных электродов М и N и несколькими токовыми электродами Л;, Лг, Лз и В; компенсатор ио току, состоящий из входного трансформатора 1 с обмотками 2, 3 и 4 тл реохорд 5 с ползуном 6 (часть 7 реохорда не имеет обмотки); шунт 8 с отводами; измерительную схему, состоящую из усилителя 9, нуль-органа 10 и исиолиительного реле 11; искатель масщтабов, в который входят фазочувствительный выпрямитель 12, реле 13, контакт 14, смонтированный на плате реохорда, подвижные контакты 15, 16 и 17 и неподвижные контакты 18, 19 и 20, соответствующие разным зондам, и 21, 22 и 23, соответствующие тем же зондам но другому масштабу; переключатель электродов А, состоящий из трех пар секторов 24, 25, 26, 27, 28 и 29, каждый из которых несколько меньше 120 нолзуна 30 и контактов .(/ и 32; генератор 33 зондирующего тока; источник 34 питания; регистратор, состоят:,: из ведущего двигателя 35, редуктора 36, приемной кассеты 37, подающей кассеты 38, зубчатого ведомого диска 39, носителя 40 записи и шестерен 41 и 42. Записывающие элементы (магнитная головка, перфоратор и др.) известны и не показаны на чертеже. С этими элементами через источник напряжения соединены контакты 31 и 32. Прибор работает следующим образом. Двигатель 35 через редуктор 36 вращает приемную кассету 37, которая протягивает носитель 40 записи. В зависимости от принятого регистратора и вида модуляции записываемого сигнала шестерня 41 приводится либо от зубчатого диска 39, вращаемого перфорированным носителем записи, либо от редуктора 36. На одной оси с щестерней 41 находится ползун 6 реохорда 5. Шестерня 41 вращает щестерню 42 (передаточное число равно числу каналов аппаратуры), на одной оси с которой находится ползун 30 переключателя токовых электродов. За время одного оборота шестерни 42 соверщается цикл измерения всех параметров. В исходном положении ползун 30 находится на контактах 31 и 32, а движок 6 - на участке 7 реохорда 5, который представляет собой металлическую пластину, соединенную с концом реохорда. Контакты 31 и 32 включены в цепь отметчика начала цикла измерения, и на носитель записи наносится соответствующая метка (магнитная или в виде пробитого отверстия). Так как в это же время цепь тока / разорвана и на обмотках 2 и 3 напряжение равно нулю, то реле // включает цепь для отметки на носителе записи начала измерения (при использовании записи по двоичному коду включается счетчик числа импульсов). Далее ползун 30 зам.ыкает секторы 24 и 27, образуя цепь тока /. В это время ползун 6 еще находится на участке 7. При этом на обмотку 2 подается напряжение /MN - (р - удельное сопротивление породы, k - коэффициент зона), а на обмотку -напряжение Ьк ( - сопротивление части шунта 8, которое является максимально допустимым напряжением для зонда AiMN в первом, самом чувствительном масштабе. Если , то фазочувствительный выпрямитель 12 выделит сигнал разбаланса на обмотке 4 и реле 13 перекинет контакты 15, 16 и 17 с контактов 21, 22 и 23 на контакты 18, 19 и 20. При этом ток / от генератора 33 пойдет по всему шунту 8 U увеличится в число раз, равное принятому при расчете отношению масштабов. Теперь И станет больше t/M., но реле 13 уже заблокировало себя и не огключится до начала измерения вторым зондом, когда снова будет проведен выбор масщтаба. Далее ползун 6 сходит с участка 7. В это время ползун 30 перемещается по секторам 24 и 27, а контакт 14 размыкается. Теперь никакие изменения в цепи фазочувствительного выпрямителя 12 не влияют на состояние реле 13 до того момента, пока ползун 6 снова не пойдет к участку 7, не разблокирует реле 13 и не включив контакт 14. Напряжение на обмотке 3 и ток в ней /з начинают линейно нарастать по мере перемещения ползуна 6. В каком-то положении ползуна 6 (зависит от р) ta по величине уравновещивается с током в обмотке 2 i, и иапряжение с обмотки 4, усиленное усилителем 9 и поданное на нуль-орган 10, оказывается равным нулю. Следует отметить, что до этого момента, т. е. до момента компенсации, реле 11 было обесточено. В момент же компенсации реле 11 включается и подает сигнал для отметки конца измерения. На перфоленте пробивается отверстие, соответствующее концу измерения, или подается сигнал на отключение двоичного счетчнка. Далее ползун 6 подходит к участку 7, реле 13 возвращается в исходное состояние, контакты 14 замыкаются, и процесс повторяется, но уже для другого зонда. Снова производятся выбор масштаба, его отметка начала измерения, измерение, регистрация и т. д. Предмет изобретения 1. Автономный прибор для нромыслово-геофизического исследования скважин, состоящий из многозондовой установки с одной парой общих для всех зондов измерительных электродов и несколькими токовыми электродами, неточника питания, генератора зондирующего тока, компенсационной схемы, содержащей входной трансформатор, реохорд и шунт, и измерительной схемы, содержащей усилитель, нуль-орган, исполнительное реле и переключатель зондов и масщтабов, отличающийся тем, что, с целью упрощения аппаратуры, повышения точности измерений и приведения точки записи разными зондами к одной глубине, измерительные электроды ыногозондовой установки соединены с первичной обмоткой одного входного трансформатора, токовые электроды соединены через переключатель зондов и переключатель масштабов с шунтом, выполненным с отводами, определяемыми масштабами записи и коэффициентами зондов, а переключатель токовых электродов связан с осью реохорда через понижаюш,ий редуктор с коэффициентом передачи, равным числу зондов.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматического выбора необходимого масштаба измерения и записи параметра только в одном выбранном масштабе, в нем

установлен автоматический фазочувствительный переключатель масштабов, а на плате реохорда установлена пара контактов, которые замыкаются движком только в тот момент, когда производится выбор и переключение

масштаба измерения и записи.

/Vo

2S 30