Устройство для электрического каротажа скважин на многожильном кабеле Советский патент 1979 года по МПК E21B47/12 G01V3/24 

Известно также устройство, в котором входное сопротивление может быть увеличено до требуемой величины за счет применения бестрансформаторного фазочувствительного выпрямителя - пульсатора, включенного через фильтр нижних частот на электронный автоматический потенциометр, усилитель которого собран по схеме трансформаторньгй модулятор - усилитель - демодулятор 2. Наиболее близким к предложенному является каротажна я стащхия с быстро- действуюжим электронным автоматическим потенциометром. Кроме упомянутых выше измерительных блоков она имеет инфразвуковой генератор-пульсатор, обес печивающий питанием электроды зонда .знакопеременным током з. Таким образом, известное устройство содержит инф звуковой генератор - пульсатор, каротажный трехжильный кабель, зонд, фильт верхних частот, фазочувствительный выпряйитвпь-Пульсатор, фильтр тока, демодулятор и схему управления, которая обеспечивает работу модулятора и демод лятора переменным током частотой 5О Г . Включение измерительного переключателя пульсатора непосредственно на . вход измерительного тракта устройства, снижает его чувствительность и, следовательно, точность измерений инфранизк ;сйгнешо:в из-за возникаюзоаих в измерительном переключателе пульсатора шумо и наводимых на него внешних помех. Удовлетворительные результаты изме рений в аналогичных устройствах достигаются путем увеличения мощности инфразвукоВогб ганёратора или источников питания постоянного тока, преобразуемого пульсатором в разнополярные импульсы. Целью данного изобретения является повышение точности измерений. Цель достигается благодаря тому, гго между демодулятором и мультивибратором введен управляемый инвертор, соединенный по цепи управления через усилитель-ограничитель с инфразвуковым гёнёраторЬм.- . На чертеже :покгазана1 структурная сх ма устройства. Устройство содер) инфразвуковой генератор 1, многожильный кабель 2, зонд АВМ 3, полосовой фильтр ,4, моду лятор 5, трансформатор .6, демодулятор 7, фильтр нижних частот 8, управляемы инвертор 9, мультивибратор 10 и усили тень - ограничитель. 11. Инфразвуковой генератор генерирует стабилизированный синусоидальный ток частотой, например, 8,3 Гц, который через электроды АВ зонда .3 возбуждает в скважине электрическое поле. Измеряемый сигнал КС, возникавший на электроде М зонда 3, в результате возбуждения электрического поля в горной породе, поступает через измерительную жилу кабеля 2 на вход полосового фильтра 4. Этот фильтр ослабляет импульсньш по-, мехи и помехи промышленной частоты. После прохождения полосоврго фильтра, кнфразвуковой измеряемьяТ сигнал КС с помощью модулятора 5 заполняется высокочастотными импульсами, период которых определяется частотой мультивибратрра 10. Эти импульсы, содержащие спектр инфразвукового измеряемого сигнала, трансформируются трансформатором 6 и поступают на демодулятор 7, Синхронно с измеряемым сигналом КС на вход усилителя - ограничителя 11 посту- пает от инфразвукового генератора 1 опорный синусоидальный сигнал, при этом оба сигнала совпадают по частоте и по начальной фазе. Усилитель-ограничитель 11 превращает опорный синусоидальньй сигнал в сигнал прямоугольной форглы. Управляемый инвертор 9 изменяет фазу прямоугольной формы,, а также фазу прямоугольных импульсов мультивибратора .10 на 180 в демодуляторе 7, в зависимости от полярности опорного сигнала на выходе усилителя-ограничителя 11,. Например, при положительной полярности опорного сигнала фаза прямоуголь- ных импульсов мультивибратора 10 равна нулю и демодулятор 7 вьшрямляет полупериод положительной полярности инфразвукового измеряемого сиг1Гала КС, При отрицательной полярности опорного сигнала фаза прямоугольных импульсов мультивибратора Ю изменяется на 18О. Врезультате полупериод отрицательной полярности инфразвукового измеряемого . сигнала КС также изменяет фазу на 18О и на выходе демодулятора 7 превращается в полуперирд положительной полярности. Таким образом, демодулятор 7 вын полняет две функции - синхронное выпрямление высокочастотных импульсов и фазс чувствительное вьшрямление инфразвукового измеряемого сигнала КС. Фильтр нижних частот .8 пропускает постоянную составляющую выпрямленного измеряемого сигнала. КС и ослабпяет все гармоники, возникающие в результате работы демодулятора 7. По сравнению с известным,фазочувст вительный вьшрямитель исключен из иЗ мерительного тракта предпожённогй yctройства, при сохранении измерительным трактом своих функций. Функдию фазочувствительного выпрямленигя измеряемо го инфранизкого сигнала, КС выполняет демодулятор. Перестановка измерительно го переключателя пульсатора (управляемый инвертор) из измерительного тракта устройства в цепь управления между демодулятором и мультивибратором обеспечивает устройству новые свойства, новый результат. В известном устройстве пульсатор коммутирует инфранизкий измеряемый сигнал КС, в предложенном устройстве управляемый инвертор коммутирует опорный сигнал от мультивибратора, имеющий высокий уровень напряжения и постоянную амплитуду. Это позволяет снизить в предложенном устройстве уровень собственных шумов и внешних помех, воз никающих или наводимых в фазочувствительном выпрямителе - пульсаторе известного устройства, что повышает чувст вительность и, следовательно, точность измерений предложенного устройства. Испытания каротажной станций СКР, в которую входит предложенное устройство, показали, что по сравнению с извес гным (станция АЗКС) вновь разработанная аппаратура электрического каротажа, выполненная по предложенной структурной схеме на современной элементной базе с применением активных фш1ьтрО В q коэффициентом передачи больше единицы, имеет более высокие параметры. Энергетический порог чувствительности увеличен на три порядка, мощность инфразвукового генератора снижена в 20 раз; вес аппаратуры в целом уменьшен на адйн порядок. .- . .Формула изобретения Устройство для электрического каротажа скважин аа многожильном кабеле, содержатеё йнфразвуковой генератор,, связанный каротажным кабелем с зондом, последовательна соединенные между собой полосовой фильтр, модулятор, трансформатор, демодулятор и фильтр нижних частот,. мультивибратор, подключенный к демодулятору и усилитель-ограничитель, подключенный к инфразвуковому генератору, отличающееся тем, что, с целью повьцпения точности измерений, в него между демодулятором и мультивибратором введен управляемый инвертор, соединенный по цепи управления через усилитель-ограничитель с инфразвуковым генератором. Источники И1 ормации, 11ринятые во внимание прИ :экспёртйзе 1.Комаров С. Г. Геофизические методы исследований скважин. М., Недра, 1972, с. 366. 2.Булаков Н. А., Герасимов Н. Н. Частотные искажения в многожильном кабеле при электрическом каротаже скважин, Разведочная геофизика (сборник),, вып. 72, М., Недра, 1976, с. 163-167. 3.Ривкин И. Я. Автоматические каротажные станции. М., Недра, 1964, с. 276 (прототип).