Устройство для индукционного каротажа скважин Советский патент 1978 года по МПК E21B47/12 G01V3/28 G01V3/34 

i

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и может бьпь использовано цля измерения кажущейся электрической проводимости пород при геофизических исследованиях скважин.

Известны устройства для индукционног каротажа, в которых для исключения ошибки, возникающей в тракте усиления из-за сдвига фазы, применяется фазовая калибровка усилителя JlJ . Эти устройства недостаточно точны. Паразитный фазовый сдвиг может произойти в процессе измерений после калибровки в результате, например, изменений условий эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устрой ство для индукционного каротажа скважин , содержащее зондовую часть с генераторными и прйемньми катушками и электронную часть, включающую высокочастотный генератор, избирательный усилитель сигнала приемных катушек, фазочувствительный детектор и частотно-импульсный модулятор.

Это устройство также не обеспечивает достаточной точности. Усилитель сигнала наведенной в приемных катушках ЭДС создает сдвиг по фазе выходного сигнала по отношению к входному, который не

является постоянным, а изменяется в зависимости от условий внешней среды, времени, изменения частоты генератора и т.п. Следующий за усилителем фазочув- ствительный детектор выделяет сигнал,

совпадающий по фазе с опорным. В связи с этим паразитный сдвиг по фазе выходного сигнала, неизбежно происходящий в устройстве, приводит к существенной погрешности измерения,

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается за счет введения в устройство формирователей прямоугольных импульсов, выделителя разности фаз сигналов формирователей, преобразователя разности фаз в напряжение постоянного тока и элемента регулировки фазовой характеристики избирательного усилителя. При этом вход одного из формирователей соединен с приемной катушкой, вход другого - с выходом избирательного усилителя, а выходы формирователей соединены со входами выделито ля разности фаз. Вьтход выделителя сое- динен со входом преобразователя разности фаз в напряжение постоянного тока а вь«од: последнего подключен к входу элемента регулировки фазовой характеристики избирательного усилителя. Один вход элемента регулировки соединен с приемной катушкой, а другой - с выходом избирательного усилителя. На чертеже представлена функциональ ная схема устройства. Устройство состои из зонда 1, высокочастотного генератора 2, питающего зонд, элемента 3 регулировки фазовой характеристики усилителя, формирователя 4 прямоугольных импульсов входного сигнала, усилителя 5, формирователя 6 прямоугольных импульсов выходного сигнала усилителя, фазочувствительного детектора 7, выделителя 8 разности фаз сигналов формирователей, частотно-импульсного модулятора 9, преобразователя 10 разности фаз в напряжение. Устройство работает следующим обра зом. Сигнал, наведенный в приемной катушке индукционного зонда, через элемент 3 регулировки фазовой характеристики поступает на вход усилителя 5. Усиленный усилителем сигнал выпрямляется фазочувствительным детектором 7. Фазочувствительный детектор управляетс опорным напряжением, совпадающим по фазе с током в генераторной катушке, зонда. Выходное напряжение постоянного тока фазочувствительного детектора преобразуется частотно- импульсным модулятором 9 Б импульсное напряжение, ча тота которого пропорциональна величине напряжения фазочувствительного детекто ра. Импульсное напряжение подается на выход для дистанционной передачи и регистрации. Одновременно, сигнал с приемных катушек зонда подается на формирователь 4 прямоугольных импульсов, преобразующий входной синусоидальный си нал Б импульсы прямоугольной формы. Следующий за усилителем формировател 6 преобразует выходное синусоидальное напряжение усилителя в импульсы прямоугольной формы. Оба прямоугольных напряжения подается на выделитель 8 разности фаз, длительность импульсов на выходе которого пропорциональна раз ности фаз входного и выходного сигналов усилителя. Преобразователь 10 разности фаз в напряжение преобразует изменение ширины импульсов в пропорциональное изменение постоянного напряжения с одновременным усилением разности этого сигнала и опорного. Выходное напряжение преобразователя управляет элементом регулировкц фазовой характеристики избирательного усилителя. При отклонении разности фаз входного и выходного сигналов от заданной на выходе преобразователя появляется напряжение, изменяющее характеристику элемента регулировки 3 таким образом, чтобы восотановить разность фаз до прежнего значения. Таким образом, в устройстве осуществляется автоматическая стабилизация разности фаз входного и выходного сигналов статической системой автоматического регулирования. Вследствие этого фаза сигнала на выходе усилителя равна фазе входного сигнала плюс постоянный сдвиг фаз, обусловленный сдвигом фаз в усилителе и ошибкой регулирования. Формула изобретения Устройство для индукционного каротажа скважин, содержащее зонд, соединенный с высокочастотным генератором, выход которогосоединенс фазочувствительным детектором, усилитель, соединенный через фазочувствительный детектор с частотноимпульсным модулятором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены формирователи прямоугольньчс импульсов, выделитель разности фаз сигналов формирователей, преобразователь разности фаз в напряжение постоянного тока и элемент регулировки фазовой характеристики избирательного усилителя, причем вход одного из формирователей соединен с приемной катушкой, другого - с выходом избирательного усилителя, а вьгходы формирователей соединены со входами выделителя разности фаз, выход которого соединен с входом преобразователя разности фаз в напряжение постоянного тока; причем выход преобразователя разности фаз соединен со входом элемента регулировки фазовой характеристики избирательного усилителя, один вход которого Соединен с приемной катушкой, а

другой - с выходом избирательного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 334О464, KJI. 324-6, 1967.

2.Авторское сгзидетельство СССР № 311238, кл. Q 01 V 3/10, 1969.