Устройство для электрического кароттажа Советский патент 1948 года по МПК G01V3/22 G01V3/34 

Известно устройство для электрического каротажа скважин с тремя электродами, принцип работы которого основан на сравнении наблюдаемого поля с полем, образующимся при бесконечно большом удельном сопротивлении среды.

Проводимость среды приводит к отклонению от линейного падения потенциала и появлению на графике потенциала вогнутости тем больше, чем больше удельная электропроводность среды. Мерой этого отклонения служит значение второй производной от потенциала по направлению оси скважины или, точнее, отношения этой производной к потенциалу. Практически наблюдение сводится к определению отношения между значением второй разности потенциала и значением потенциала на некотором расстоянии от источника. Наблюдаемая величина принимает повышенные значения против более проводящих пластов и стремится к нулю против пластов с исчезающе малой проводимостью.

Сущность измерения при помощи предлагаемого устройства поясняется фиг. 1-4.

На фиг. 1 изображена в простейшем виде схема предлагаемого устройства. Здесь А - электрод произвольной формы, через который пропускается постоянный или переменный ток; 7V - измерительный электрод, потенциал которого относительно бесконечно удаленной точки Ло изменяется или поддерживается постоянным при помощи реостата R в цепи питания. MI и М - измерительные электроды, защунтированные изолированным от буровой жидкости суммой сопротивлений . средняя точка которого М. имеет при Г1 Г2 потенциал

Измеряемая между точками М и Л разность .потенциалов равна

VM-UN k (U.+ . ОбозначивUN-t/i AiL; - -2,

(2+t/l).

№ 70228- 2 -

имеемАг(У Д2 У-Aif/ t/i + t/2-2t/Ar

и, следовательноUM-UN 42 U.

Регистрации подлежит величина при постоянном значении U или отношение A.U к U (фиг. 4).

Вместо потенциала точки М можно поддерживать постоянным потенциал электрода Л относительно заземления NQ, или, что менее целесообразно, показания вольтметра V или амперметра А в цепи питания.

Электроды А, MI, N и Мо можно заменить точками на одном удлиненном неизолированном электроде L, показанном на фиг. 2. Сопротивление электрода L току, стекающему с боковой его поверхности в окружающую среду, должно быть достаточно велико. Его можно, например, составить из чередования последовательно соединенных сопротивлений и коротких электродов.

Отношение ri к г может отличаться от единицы и быть подобрано так, чтобы при произвольно выбранном «начальном значении удельной электропроводности наблюдаемая величина Uм-UN была равна нулю.

В случае применения многожильного кабеля, позволяющего вынести на поверхность сопротивления ri и Го, можно вместо определения разности потенциалов между М и Л/ поддерживать ее равной нулю, регзлируя положение точки М (фиг. 3) и определять значения ri и Г2. По этим значениям определяют вторую разность потенциала, пользуясь формулой

-и г,-г,

В этом случае можно обходиться без шунта , определяя среднее значение /г () путем измерения потенциалов электродов Afi и MZ относительно удаленной точки N при постоянном значении VN.

Питающий электрод А можно поместить ниже или выще измерительных электродов. Можно также работать при двух питающих электродах .4i и AZ, расположенных выше и ниже измерительных электродов.

Предмет изобретения

1.Устройство для электрического каротажа скважин с тремя электродами. Л- М - Л/, отличающееся тем, что, с целью непосредственного измерения разности падений потенциала по обе стороны от электрода М, последний выполнен из двух электродов MI и Мэ, соединенных через сопротивление и расположенных по высоте скважины симметрично по обе стороны электрода N, между которым и средней точкой указанного сопротивления включен электроизмерительный прибор.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сопротивление, соединяющее электроды М. и Afg, вынесено на поверхность земли и измерительный прибор присоединен к скользящему по этому сопротивлению контакту, с целью определения разности падения потенциала по соотношению сопротивлений по обе стороны от точки присоединения измерительного прибора при нулевом отклонении его указателя и по потенциалу третьего электрода.

UM - + -1

111 ФигЛ