АВТОНОМНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ КАРОТАЖА Советский патент 1970 года по МПК E21B47/12 

Изобретение относится К разведочной геофизике, в частности, касается аппаратуры для геофизических исследований скважин на бурильных трубах.

Известен автономный прибор для каротажа скважин на бурильных трубах, содержащий зонд для электрического каротажа с токовыми и измерительными электродами, генератор измерительного то;ка, в выходную цепь которого включены токовые электроды зонда, компенсационную цепь с лотенциометром, входную цепь, связанную с измерительными электродами и компенсационной цепью, сравнивающее устройство, состоящее из усилителей ,результирующего сигнала и сигнала опорного напряжения, схему суммирования этих сигналов и регистратор, исполнительное устройство которого соединено с выходом схемы суммирования.

Применение известной аппаратуры ограничено необходимостью в поддержапии определенного соотношения фаз результирующего и комценсационного н апряжений.

Предлагаемое устройство отличается тем, что сравнивающее устройство содержит схему совпад,ения, один вход которой соединен через дифференцирующую схему с выходом усилителя, другой вход через схему формировавия импульсов - с компенсационной цепью, а в выходную цепь включены управляющая

цепь исполнительного зстройства регистратора.

На чертеже изображена структурно-принципиальная схема прибора.

Прибор для каротажа согласно изобретению содержит токовые А и Б н измерительные В н Г входные клеммы, генератор измерительного тока 1, выходная цепь которого соединена с токовыми клеммами; компенсационную цепь 2, связанную через трансформатор 3 с одной из линий выходной цени источника измерительного тока / и нагруженную на иотенциометр 4; измерительную цепь, соедииенную с измерительными клеммами и

ползунком 5 потенциометра 4; сравнивающее устройство 6, связаннюе через входной трансформатор 7 с измерительной цепью. Выходная цепь сравнивающего устройства нагружена на управляющую обмотку исполнительного устройства регистратора 8.

Сравнивающее устройство 6 состоит из входного усилителя 9, усилителя-огр:аничителя W, схемы совпадения //, соединенной через дифференцирующую схему 12 с выходом

усилителя-ограничителя ,и с ком-пенсациониой цепью 2 через схему 13 формирования импульсов. Электрическая схема питается от нсточиика М. Для проведения геофизических исследовапитания 14. Генератор / подает переменный синусоидальный ток, протекающий через шунт 15, токовые «леммы Л « Б и породу. При этом Hia измерительных клеммах В и Г

fp возникает разность лотенциалов, равная - ,

/С

где / - зонди1рующий ток, р - удельное сопротивление пород, k - коэффипиент зонда. Последовательно с этим напряжением включено напряжение, пропорциональное то- 10 ку Л снимаемое с потенциометра 4. Вторичная обмотка трансформатора 3 нагружена на добавочные резисторы и потенциометр 4. Сопротивление добавочных резисторов в несколько ipas превышает сопротивление потен- 15 циометра 4. Этим исключается влияние вторичной обмотки трансформатора на обший импеданс комленсационной цепи при различных положениях реохорда. Чтобы не менялся импеданс, в цепь измерительных 20 электродов введен дополнительный нотенциометр, включенный так, что при уменьшении сопротивления потенциометра 4 на столько же увеличивается сопротивление дополнительного потенциометра. Движки обоих по- 25 тенциометров соединены электрически и механически. Таким образом, лри любом положении движка потенциометра обшее сопротивление в цепи «лемм S и Г не меняется, благодаря чему фаза суммарного иапряже- 30 ния в процессе набора компенсируюшего напряжения остается неизменной. Суммарное напряжение подается на входной трансформатор 7, затем проходит через усилители 9 и 0 и преобразуется в пе ременное напряжение 35 прямоугольной формы. Дифференцирующая схема 12 формирует из этого напряжения импульсы, соответствующие моментам перехода кривой через иуль. Отрицательные импульсы орезаются, а положительные подаются на 40 схему совпадения //. Сюда приходят также имлульсы из схемы 13, соответствующие момету прохождения кривой компенсирующего напряжения через максимум (амплитудное значение положительных полуволн). Эти им- 45 пульсы создаются с помощью блока 14, который может быть выполнен либо в виде трансформатора насыщения, либо в виде схемы, содержащей зарядную емкость и импульсный усилитель. Схема совпадения срабатывает тогда, когда на нее в один и тот же момент попадают

импульсы из схем 12 и 13. При этом она включает .исполнительный элемент регистратора 8. В качестве схемы совпадения могут быть применены диодно-резисторные пли транзисторные логические элементы типа п. Вначале, пока компенсапиопный сигнал равен нулю, фаза суммарного напряжения равна фазе измеряемого. Далее, при наборе кодтпенсирующего напряжения, фаза |суммар50ного напряжения начинает меняться, приближаясь к фазе компенсирующего напряжения. Если измерительный Uj и компенсационный UK сигналы отличаются по фазе па 180°, фаза сумма рного напряжения АУ при равпа фазе f/, а при фаза суммарного напряжения равна фазе U,, причем фаза изменяется ирактпчески мгновенно. Если же t/ и U отличаются по фазе на 80°+ф, то фаза AU вначале при t/ 0 равна фазе t/. Далее при наборе U фаза At/ начинает меняться вначале незначительно, а затем быстро,при приближении значения U к л:соз9 и яри f/к A;cos9 AfV отличается от фазы 1/ на 90°. При дальнейшем увеличении U фаза AU прпближается к фазе U п при к .гПОЧТИ совпадает с фазой U. Предмет изобретения Автономный прибор для каротажа, содержащий токовые и измерительные входные :клеммы, генератор измерительного тока, соединенный с токовыми клеммами, компенсационную цепь, трансформаторно связанную с одной из линий выходной цепи генератора и нагруженную на сопротивление потенциометра, входную цепь, соединеппую с измерительными клеммами и потенциометра, сравнивающее устройство со входным усилителем, трансформаторно связанным со входной цепью, регистратор с исполнительным устройством и источник питания, отличающийся тем, что, с целью снижения чувствительности схемы к влиянию дестабилизирующих скважинных факторов, сравнивающее устройство схему совпадения, один вход которой соединен через дифференцирующую схему с выходом усилителя, другой вход через схему формирования импульсов соединен с компенсационной цепью, а ее выходная цепь напружена на обмотку исполнительного устройства регистратора.