ЙДТЕВТНО-ТЕХййЕОШ Советский патент 1972 года по МПК G01V3/28 E21B47/12 

Изобретение относится к области геофизических исследований и предназначено для изучен ия электрических свойств пластов горных пород, пересеченных скважиной, посредством исследования переходных характеристик геоэлектрического разреза при индуктивном возбуждешш магнитного поля.

Известное устройство, предназначенное для изучения переходных процессов в скважине по авт. св. N° 240627, содержит задающую иепь, состоящую из источпика пульсирующего то:ка и задающей катушки; ириемно-измернтельную цепь, состоящую из последовательно соединенных приемной катущки-магиитоприемиика, подключенного к ней входного усилителя, нагружениого на один из входов временного селектора, выход которого подключен ко входу устройства для увеличения длительности селекторного и мпульса, выход которого подключен ко входу узкополосного усилителя (три последних устройства осуществляют функцчюнальную обработку измеряемого сигнала с целью подачи его на вход устройства для передачи информационных сигналов на поверхность по каротажному кабелю и дальнейщего преобразовать и регистрации поступающей информации); синхронизирующую цепь, вход которой подключен к одному из выходов задающей цепи, а выход к одному из

входов упомянутых временного селектора и расширителя и.мпульсов.

Принцип работы известного устройства состоит в том, что посредством временного селектора из сигнала переходного процесса, действующего в приемной катущке и, следовательно, на выходе входного усилителя, делается «вырезка в определенный момент времени /i после выключения ими}льса тока,

протекающего в задающей катушке. В результате на выходе временного селектора будет действовать в этот момент напряжение селекторного и.мпульса, длительность которого совпадает с длительностью строб-импульса, поступающего на один из входов временного селектора из цепи синхронизации, а амплитуда его L..,,, равна

..,M,(2) аи„р. + Ки„, (/О I

где Ьст.- напряжеиие вышеупомянутого

строб-импульса,

и пп (-i)-напряжение переходного процесса, действующего на входе временного селектора в момент ь а,К. - коэффициент преобразования временного селектора.

Полученный таким образом сигнал «вырезка -селекторный импульс обрабатывается в последующих блоках к усиливается. Обычно Ки„„ (ti « аС/стр. т. е. полезный

сигнал составляет долю общего сигнала, действующего на выходе временного селектора. С помощью указанного устройства удается изучать электр-ические свойства среды, окружающей скважину.

К аппаратуре для проведения индукционного каротажа по методу переходных процессов предъявляются высокие метрологические требования. При изменении произведения all стр. при проведении каротажа возникают ощибкп в определении /„п (i), что при-водит к снижению точности получаемых результатов.

Для повыщения точности измерений в приемно-измер«тельную цепь введено вычитающее устройство, обеспечивающее автоматическое вычитание из амплитуды селекторного импульса, действующего в приемио-измерительной цепи в момент протекания переходного процесса в приемной катущке, амплитуды селекторного импульса, действующего в другой момент времени между двумя токовыми импульсами в задающей катущке.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для индукционного каротажа по ;методу переходных процессов; на фиг. 2- эпюры напряжений в различных точках схемы.

Задающая цепь устройства состоит из источника пульсирующего тока 1 и задающей катущки 2. Приемно-измерительиая цепь включает в себя приемную катущку 3, входной усилитель 4, временной селектор 5, расщиритель импульсов 6, линейный узкоиолосный усилитель 7, вычитающее устройство, включающее в себя два дополнительных временных селектора 5, 9, два пиковых детектора 10, и и два устройства 12, 13 для управления работой временных селекторов 8, 9, устройства для подачи информационных сигналов на поверхность ио каротажному кабелю 14, устройства для иреобразоваипя л регистрации информационных сигналов 15, управление работой всего устройства в целом осуществляется цепью синхронизациа 16.

Питание аппаратуры осуществляется от наземного устройства 17.

При работе устройства в цепи задающей катуЩКи протекает пульсирующий ток прямоугольной формы, вырабатываемый источником тока / (см. фиг. 2, о). В проводящей среде в промежутках между подачей тока в катушку возникает неустановившееся электромагнитное поле Я (см. фиг. 2,6), создающее э.д.с. переходного процесса в приемной катущке 3, соосно расположенной с задающей катушкой 2. Посредством входного усилителя 4 осуществляется согласование приемной катушки 3 с приемно-измерительным устройством и некоторое усиление сигнала (см. фиг. 2,в). Длительность переходного процесса Г ,„, обычно не превышает 100 мк/сек после выключения тока в задающей катущке. Для осуществления «вырезки из исследуемого сигнала, на один из входов временного селектора 5

из цепи синхронизации 15 поступают два строб-импульса в моменты /: и /2, пр}г-1ем мк/сек, а /, с /„„ (см. фиг. 2, г). Моменты времени /i н iz принадлежат одной и той же паузе между импульсами тока в задающей катушке. Если в момент времени /i на входе временного селектора 5 будет действовать сигнал нереходного процесса, то на выходе его будет действовать в этот же момент селекторный импульс f/(..„„„ (см. фиг. 2,д). В момент времени /2 при условиях 6р.„ (/2) О и следовательно,

с.имп (2) at/erp(И)

Оба напряжения f/,.,,,,,, (/j) и 6с.„„„„ (/а) поступают на вход расширителя 6, где увеличивается их длительность, а затем, иосле усиления линейным узкополосным усил 1тслем 7 - на вход вычитающего устройства, в

котором производится операция вычитания.

6(/,) - U((,) /С0„„ (/,) (III)

В результате па вход устройства для персдачи информационных сигналов по каротажному .кабелю 14 и дальнейшей регистрации поступает сигнал, не завИсящий от амплитуды строб-импульса (/„р. ), так как за время 100 мк/сек не может быть залгетных из.менений в произведенни а U.,. . Это утверждение тем более справедливо, что в вычитаюп,ем устройстве ирименяются обычно накоиители электрических сигналов.

При работе вычитающего устройства isa вход его поступает два импульса положительной поляриости (см. фиг. 2, д}. Эти импульсы иоступают иа один из входов времеиных селекторов 5 и 9. На второй из входов временного селектора 8 поступает управляющий импульс из устройства 12 (см. фиг. 2, е),

а на второй из входов временного селектора .9 -- управляющий импульс 1з устройства 13 (см. фиг. 2, ж). Тогда на выходе временного селектора 8 будет импульс только в момент времени i (см. фиг. 2, з), а на выходе временного селектора 9 только в момент времени /2 (см. фиг. 2, а).

Приемно-измерительный канал оказался разветвленным на две цепи. Напряжение с выхода временного селектора 8 поступает на

вход пикового детектора 10, а с выхода временного селектора 9 на вход пикового детектора 11. Постоянное напряжение на выходе ка/кдого из них иропорциоиально а.милитуде соответствующего входного импульса. Разность потенциала между выходами пиковых детекторов 10 и 11 равна ///. Управление работой устройств 12 и 13 может осуществляться из цепи синхронизации 16. Для повышения точности работы вычитающего устройства необходимо, чтобы операция вычитания осуществлялась для импульсов поступающих на вход пиковых детекторов одиовремеино (а не сдвинутых друг относительно друга на Т „,1 ) Для этого между временным ceлeктopo. 8 и

линия временной задержки импульсов, обеспечивающая задержку им-пульса на упомянутое В:реЛ1Я.

ГI р е д м е т и з о б р с т е и и я

Устройство для индукционного каротажа, содержащее задающую цепь, включающую в себя источник пульсирующего тока и задающую катушку; приемно-измерительную цепь, включающую в себя последовательно включенные приемную катушку, входной усилитель, временный селектор, расширитель импульсов,

линейный узкополосный усилитель, устройство для подачи информационных сигналов на поверхность по каротажному кабелю, устройство для преобразования и регистрации информационных сигналов и цепь синхронизации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения электрических параметров среды, окружающей скважину, приемпоизмерительная цепь содержит вычитающую схему, включенную между выходом линейного узкополосного усилителя и входом ycTpoiicTBa для подачи информационных сигиалов на поверхность по каротажному кабелю.

-1