ЭКРАНИРОВАННЫЙ ЗОНД ДЛЯ МИКРОБОКОВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИНОТвНА Советский патент 1972 года по МПК G01V3/20 E21B47/12 

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследований скважин и нредназ;начено для нспользоваиия в аппаратуре для микробокового каротажа скважин.

Известны колструкции экранироваилы.х ми.крозондов 1C различны.ми ч«слом электродов на башмаке, |П. формой, размерами и расположением. Например, известен экранированный микрозонд с трехэлектродным башмаком. Экранный электрод этого башмака имеет нлош,адь новерх,ности, IB .несколько раз превышающую нлощадь поверхности основного электрода, а оба они заяимают больн ую часть нлощади Лицевой новерхности башмака. В промежутке между экранным и основным электродом расположен узкий промежуточный электрод, имеюш,|ИЙ форму рамки, окружающей центральный токовый электрод. Контрольная разность потенциалов между центральным и промежуточным электродами поддерживается близкой к нулю путем управления отношением токов экранного и центрального электродов.

При этом регулировкой токов в трехэлектродной системе и введением промежуточного электрода, используемого в качестве коптрольпого, достигают сверхфокусировки тока центрального электрода. Это улучшает эксплуатационные свойства зояда и обеспечивает большую точность измерепия При большей толщине глинистой корки.

Однако наличие дополнительного электрода усложняет конструкцию зонда. Кроме того, нромежуточный электрод имеет форму узкой рамки, 1ио чем уже электрод, тем больше вероятность на-рунтепия контакта электрода с зо,нди1руе.мым пластом н, следовательно, нарушения точности работы зонда.

Цель изобретения - обеснечение сверхфокусировки тока без участия промежуточного

электрода и уменьшения погрешности измереннй, обусловленных появлвп,ием глинистой корки на стенке скважины, а также обеспечеине возможности использования в зонде любой из известных электрических схем, прпменяемых

нрн микробоковом и боковом каротаже скважин.

Цель достигается тем, что нейтральный электрод выполнен замкнутым, охватывающнм изоляцио.иный участок башмака, т. е., напрнмер, имеющим фарму рамки или кольца. При это.м нлощадь изоляционного участка, охватываемого электродом, равна нлн больше площадн всех участков поверхности центрального электрода н превышает обшую плошадь всех

изоляционных участков, отделяющих центральный электрод от ближайщего к нему электрода.

пых ко.нструкцнн башмаков с последовательно охватывающими друг друга электродами, независимо от обидего числа электродов на башма.ке и от того, является ди электрод, соседний с основным, измерительным или токовым (э.кранлым).

Если экранный электрод имеет столь большую новерхиость, что его .край совнадает с краем башмака или близок к нему, то для уменьшения погрешности, связапной с глинистой коркой, достаточно .вынол.иить башмак только с двумя электродами, центральным н экранным.

На фиг. 1 схематически показаиа коиструкцня башмака микрозонда овальной формы с кольцевыми электродами; .на фиг. 2 - башмак прямоугольной формы с рамочными электродами.

Башмак микрозопда содержит цеитральный электрод I, охватывающий изолированный участок 2 башмака, экранный электрод 3, отделенный от центрального изоляционного участка 4 башмака, а также изоляционную .краевую часть 5 поверхности овального башмака.

Чтобы обеспечит сверхфокуоиров-ку тока /о центрального электрода, необходимо, чтобы площадь So нзоляцион.ного участка 2 составляла 0,7-1,5 обн.1,ей площадн 5| поверхности цептральното электрода. So-(0,7-1,5) S|, а -площадь So изоляционного участка 4 между центральным и экранным электродами должна быть меньше значения So в 1-2 раза.

Если бащмак изготовлен двухэлектродным, как показано иа чертеже, то нлои-1,адь новерхностп башмака, ограниченная впутреплшм краем экранного электрода, равна сумме So-l-Si-fSa, которая должна быть в несколько раз меньше площади поверхности S.-j экрап1ного электрода для обеспечення эффективного действия последнего.

При двухэлектродной конструкции баншака центральный и экранный токовые электроды используются одновременно в качестве контрольных. Это означает, что во время работы зонда кО(Нтрольпая разность потенциалов между этими электродамн поддерживается но возмож;пости равной нулю. Прн одн|наковых потенциалах обоих электродов все точкн ноля имеют потенциал более Низкнй, чем потенциал са.мих электродов. Это относится н к изолированиому участку в середине центрального электрода. Поэтому вблизи поверхности башмака электрическое ноле им,еет составляющую, паправленную нараллелыю лицевой поверхности башмака от рам,кИ основного электрода к середине башмака. Под действием этой составляющей линии тока /о получают уклои в направлении к середине башмака, что приводит к сжатию трубки тока /о в осиовиой области зопдирова1НИя. Поскольку потенциалы основного и .экранного электродов нрактически совпадают, любой из них может быть иснользован в качестве измерительного электрода на

башмаке.

ripii использовании для микрокаротажа предлагаемого зонда с двухэлектродным башмаком может быть применена любая из извеCT1HJX схем как для микробокового, так и для

6oivOBoro каротажа.

Предмет изобретения

1.Экранированный зонд для микробокового электрического каротажа скважн-н, содержаии1Й изоляциои.ный бац1ма К, на поверхности которого, прижимаемой к стенке скваж.ииы, расположен центральный электрод, являющийся ociiioiBHiJM токовым электродом, охваченный

иоследовательпостью электродов, впешний из KOT(jpbix является экранным, отделенных друг от друга изоляционными промежутками, огличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений, обусловленной появлепнем глннпстой кор.ки на стенке окважины, центральный токовый электрод вынолнен замкнутым, охватыва О1цим изоляционный участок башмака, папример, в форме рамки ил,и кольца, таким образом, что площадь изоляциошюго участка, охватываемого электродом, составляет от 0,7 до 1,5 значения площадн всех участков новерхпости цеитральпого электрода.

2. но п. 1, отличающийся тем, что площадь изоляционного участка, охватываемого

центральным электродом, превьинает об1цую плондадь всех изоляционных участков, отделяюпи1х цептральный электрод от ближайшего к нему электрода в 1-2 раза.

3.Зонд по пн. 1 и 2, отличаюп ийся тем, что, с целью обесиечеиия возможностн исиользовання. в зонде лробой из известных электрических схем, нрнменяемых три микробоковом и боковом каротаже скважнн, электроды, внешние по отношению к центральному, вынолне:т1ы с общей площадью поверхноаги, в несколько раз иревышающей илощадь нзодяционного участка, охватываемого центральным электродом, а сами электроды включены в цеиь экраиного тока.