Устройство для микрокаротажа скважин Советский патент 1974 года по МПК G01V3/18 

1

Изобретение относится к ус тройствам для геофизических исследований скважин, в частности для электрического гшкрокаротажа.

Известно устройство для микрокаротажа скважин, содержащее изоляционный башмак с концентрически расположенными центральныгл, измерительным и экранным электродами генераторную схему и измерительную схему с автокомпенсацией. Различные модификации таких устройс1БВ используют при микрокаротаже ближней зоны либо при измерении сопротивления промытой зоны в случае небольшой глубины проникновения бурового раствора в пласты.

Цель изобретения - обеспечение возможности одновременного измерения параметров зоны проникновения при двух радиусах исследования.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве экранный электрод выполнен из двух изолированных на башмаке концентрически расположенных частей, которые соединены между собой через сопротивление и подключены к, входу измерительной схемы.

На чертеже схематически в двух проекциях изображено предлагаемое устройство (по принципу действия аналогичное микрозонду двухэлектродного бокового каротажа/ .

Предлагаемое устройство содержит измерительный башмак I, прижимаемый к стенке скважины с помощью прижимного устройства, и удаленные электроды 2 -и 3. На лицевой поверхности башмака расположены центральный прямоугольный электрод 4, электрод 5 и два экранHfcjx электрода 6 и 7, соединенные между собой через очень малое сопротивление R. Электроды закрывают всю лицевую поверхность башмака и отделены друг от друга лишь небольшими изоляционными промежутками. В качестве электрода 2 может быть использовано прижимное устройство, а электродом 3 служит броня каоеля Электроды о и 7 образуют микроустановку каротажа ближней зоны с экранным электродом, состоящим из двух частей. Для работы с этой 1У икроустановкой применяют обычную схему: центральный электрод 4 питается от генератора 8 стабилизированным током J0v а через экранный электрод пропускается ток Uз от автокомпенсатора 9s поддерживающего изменением силы тока раБвнство нулю (с допустимой погрешностью; напряжения между электродами 4 и 5. Измеряемой величиной, пропорциональной кажущемуся сопротивлению, является потенциал электрода 5. Поле второй микроустановки создается теми же электродами, что и первой, но для измерения используются только электроды 6 и « Вследствие того, что потенциалы этих электродов практически равны между собой (R весьма мало) и бл11зки к потенциалу электрода 4, распределение в среде тока от этих I электродов примерно такое же, как из краевой области сплошного электрода, занимающего всю поверхность башмака. Поэтому измеряя сопротивление электрода 6 и переходя от него к кажущемуся сопротивлению, получают почти такой же результат, как с трехэлектродным равнопотенциальным зондом, экранными электродами которого служат электроды 4 и 7, а основным электродом - рамочный электрод 6, Получаемая минроустановка по своим свойствам близка к двухэлектродному зонду бокового микрокаротажа с малой площадью экранного электрода. 1{ажущееся сопротивление для второй микроустарювки составляет л // и ,, U-R /у-К - -К и - потенциал электрода 7; У - сила тока через электрод ., 6; ий- разность потенциалов на сопротивлении R Я - коэффициент шкpoycтaновки, Комбинированный микрозонд может быть выполнен в виде прямоугольного или ромбовидного башмака с электродами круглой, овальной или прямоугольной .|юрмы. Размеры ашмака выбирают исходя из неободимого радиуса исследования: ирина несколько меньше, а длина 2 - 2,5 раза больше требуемой величины. Размеры электродов 4 и 6 выбирают так, чтобы обеспечить наибольшую глубину исследования первой установкой и в 2 - 3 раза меньшую - второй. Это условие выполняется, если площадь электрода 4 в 20-30 раз меньше, а cyiwма площадей электродов 4,5 и 6 в S-3 раза меньше площади всего башмака. В скважинах диаметром 200-3001йм может быть применен прямоугольный башмак, имеющий размеры 240 х 120 мм и кривизну поверхности 100 ivnvi, на лицевой стороне которого расположены прямоугольный электрод 4 размером 120x40 Ь1М и три рамочных электрода 5,6 и 7 ширинок IO-I5MM. При этих размерах мккроустановка бокового микрокаротажа имеет приблизительно вдвое меньший радиус исследования и большую чувствительность к глинистой корке, чем :микроусга новка каротажа ближней зоны. По результатам измерения обеими гл1кроустановкак1и обеспечивается выделение проницаемых пород в разрезе скважины (по различию показаний первой и второй микроустановок) и определение удельного сопротивления промытой зоны пород с высокой точностью. Комплексная аппаратура для проведения измерений рассмотренным выше микрозондом (совместно с микрокаверномером) может быть по строена на основе применяемых в каротажной аппаратуре телеизмерительных систем для одножильного или многожильного кабеля, имеющих четыре измерительных канала и содержащих блоки для деления одного сигнала на другой. В частности, для этой цели может быть использована частотно - модулированная телеизмерительная система комплексной термостойкой аппаратуры типа АБКТ для электрического и бокового каротажа, ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство ,цля микрокаротажа скважин (.содержащее изоляционный башмак с концентрически расположенными центральным, измерительным и экранным электродами, генераторную

схему и измерительную схему с автокомпенсатором, отличающееся тем, что, с целью одновременного измевения параметров зоны проникновения при двух радиусах исследования, экранный

электрод выполнен из двух изолированных на башмаке концентрически расположенных частей, которые соединены между..собой через сопротивление и подключены к входу измерительной схемы.

uU

l