Устройство для геофизического исследования скважин в процессе бурения Советский патент 1974 года по МПК G01V3/22 E21B47/12 G01V3/34 E21B47/00 

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для электрического каротажа скважин в процессе бурения. Известно устройство для геофизического исследования скважин в процессе бурения, содержащее генератор зондирующего тока, датчик зондирующего тока, зонд с измерительными и токовым электродами, размещенными на электрически изолированной поверхности бурильной трубы, блок сравнения и измерительную схему. Однако известное устройство обладает невысокой точностью. Ощибка в результатах измерения вызвана разветвлением зондирующего тока от токового электрода по двум направлениям: вдоль измерительных электродов и в противоположиую сторону из-за щунтирующего действия корпуса зонда. Для повыщения точности измерения предложенное устройство содержит датчик тока через зонд, установленный на поверхности бурильной трубы, а выходы датчика зондирующего тока и датчика то-ка через зонд иодключены ко входам блока сравнения, соединенного своим выходом с регулятором генератора зондирующего тока. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 зондирующего тока с регулятором (на чертеже не показан), датчик 2 зондирующего тока, зонд 3 в виде бурильной трубы с измерительными электродами 4 и 5 и токовым электродом 6, размещенными на ее электрически изолированной поверхности. На поверхности зонда 3 (бурильной трубы) установлен также датчик 7 тока через зонд. Устройство включает измерительную схему 8 и блок сравнения 9, выполненный, например, на базе известной мостовой схемы вычитания. Измерительные электроды 4 и 5 соединены с измерительной схемой 8, а токовый электрод 6 через датчик 2 зондирующего тока - с выходом генератора 1. При этом выходы датчиков 2 и 7 подключены ко входам блока сравнения 9. Последний своим выходом соединен с регулятором генератора 1 зондирующего тока. Устройство работает следующим образом. Через датчик 2 к электроду 6 протекает зондирующий ток I, который раздваивается в скважине на токи /i и /2 причем 1 1-/2Протекая вдоль электродов 4 и 5, ток /i создает на них падение напряжения, пропорциональное кажущемуся сопротивлению проходимого слоя породы, поступающее далее на измерителиную схему 8. С датчика 7 снимается напряжение Uy,, пропорциональное величине тока /2, которое затем вычитается в блоке сравнения 9 из напряжения Ui выхода датчика 2. Последнее пропорционально величине тока /. Результирующее напряжение Us - Ui- -1/2, проиорциональное разности токов /-/2, сравнивается в том же блоке Сравнения 9с опорным напряжением постоянной величины. Выходное напряжение блока сравнения 9 поступает на регулятор тока генератора 1. Регулятор может быть выполнен, например, в виде магнитного усилителя с подмагничиванием сердечников током от результирующего напряжения С/4 с выхода блока сравнения 9. С увеличением напряжения 1/4 ТОК / уменьшается, при уменьшении напряжения (7,1 ток / увеличивается, и при равенстве L/z и С/оп значение тока / поддерживается постоянным. Таким образом, поскольку разность /-/2 (т. е. ток /1 поддерживается постоянной, влияние шунтирующего действия корпуса зонда на измерение кажущегося сопротивления исключается.

Надежность предлагаемого устройства повыщается за счет того, что изолированный участок зонда, на котором отсутствуют измерительные электроды, укорочен.

Предмет изобретения

Устройство для геофизического исследования скважин в процессе бурения, содержащее генератор зондирующего тока, датчик зондирующего тока, зонд С измерительными и токовым электродами, размещенными на электрически изолированной поверхности бурильной трубы, блок сравнения и измерительную -схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно содержит датчик тока через зонд, установленный на поверхности бурильной трубы, а выходы датчика зондирующего тока и датчика тока через зонд подключены ко входам блока сравнения, соединенного своим выходом с регулятором генератора зондирующего тока.