Индукционная система устройства для гамма-гамма каротажа скважин Советский патент 1976 года по МПК G01V5/00 H05H11/00 

1

Устройство относится к области ядерно-геофизических скважинных приборов.

В известных скважинных приборах гаммагамма каротажа используются ускорительные трубки с ускоряющей системой на основе многовитковых трансформаторов 1. Такие трубки при малых габаритах, обусловленных диаметром скважин, не дают возможность иметь достаточную для проведения каротажа энергию и интенсивность ускоряемого в трубке пучка. Применяемые в настоящее время для гамма-гамма каротажа устройства, в которых источником гамма-излучения служат радиоактивные изотопы (Со или ), создают опасность радиоактивного поражения обслуживающего персонала, особенно в полевых условиях.

Известная индукционная система устройства для гамма-гамма каротажа скважип состоит из последовательно расположенных по оси системы ферромагнитных тороидальных сердечников одновитковых импульсных трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к импульсному генератору, а общая вторичная обмотка охвачена всеми сердечниками и подключена к катоду ускорительной трубки устройства 2.

При строго лимитированных диаметральных размерах индукционной системы, соответствующих стандартным диаметрам буровых скважин, увеличение выходной мощности устройства приводит к тому, что напряженность электрического поля «Е в зазоре «б между сердечниками ипдукторов и общей вторичной обмоткой достигает больщой величины, что снижает надежность работы устройства. Так как зазор между сердечниками и вторичной обмоткой по всей длине системы одинаков, то существенно увеличить выходную

мощность устройства за счет увеличения папряжения на вторичной об.мотке нельзя.

Целью изобретения является уменьшение напряженности электрического поля в зазоре между сердечниками и общей вторичной обмоткой при увеличенной выходной мощности и надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что средний внутренний диаметр и продольный размер каждого последующего сердечника больще предыдущего, при этом площади поперечного сечения сердечников одинаковы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая индукционная система с сердечниками, выполненными из ленточного ферромагнетика; на фиг. 2 - система с сердечниками из монолитного ферромагнетика.

По оси индукционной системы последовательно расположены тороидальные ферромагнитные сердечники 1 одновитковых импульсных трансформаторов, первичные обмотки 2

которых подключены к импульсному генератору 3. Общая вторичная обмотка 4 трансфор аторов охвачена всеми сердечниками к подключена к катоду 5 устройства. Наружные диаметры сердечников постоянны по всей длине индукционной системы, а их ширина увеличивается. Внутренние диаметры сердечников из ленточного материала (см. фиг. I) ступенчато возрастают от сердечника к сердечнику, а внутренние диаметры сердечников из монолитного ферромагнетика (см. фиг. 2) монотонно увеличиваются вдоль оси системы.

При включении импульсного генератора 3 к первичным обмоткам 2 трансформаторов прикладывается напряжение Ui, которое тракеформируется в общую вторичную обмотку 4 и становится равным U2 nU:, где п - число сердечников 1 импульсных трансформаторов. Таким образом ускоряющее напряжение от сердечника к сердечнику возрастает. Так как зазор, б между сердечниками и вторичной обмоткой по длине системы возрастает бз ... бп, то напряженность электрического поля в этих зазорах будет приближенно равна одной и той же величине я ... . Для сердечников, выполненных из монолитного ферромагнетика с монотонно возрастающими внутренними диаметрами, так что образующие отверстий сердечников совпадают с одной и той же эквипотенциалью электрического поля зазор - б переменным в пределах каждого сердечника и всей индукционной системы, а напряженность - Б будет одна и та же по всей длине системы ЕЗ . . . ЕП.

Показанное выще распределение напряжений на электродах системы и напряженность

в зазорах позволяет значительно повысить ускоряющее напряжение и выходную мощность устройства при высокой надежности его работы. Это обеспечивает более высокую точность каротажа и увеличение радиуса действия установки при сохранении безопасных условий для обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Индукционная система устройства для гамма-гамма каротажа скважин, состоящая из последовательно расположенных по оси системы ферромагнитных тороидальных сердечников одновитковых импульсных трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к импульсному генератору, а общая вторичная обмотка охвачена всеми сердечниками и подключена к катоду, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения напряженности электрического поля в зазоре между сердечниками и общей вторичной обмоткой при увеличенной мощности и надежности устройства, средний внутренний диаметр и продольный размер каждого последующего сердечника больще предыдущего, при этом площади поперечного сечения сердечников одинаковы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Анацкий А. И. и др. Линейный индукционный ускоритель «Атомная энергия, 21, вып. 6, с. 4Э9, 1966.

2.Труды 11 Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, Москва, 11 - 18 ноября 1970 г., том 11, стр. 172 (прототип).