Входное устройство пластового наклономера Советский патент 1980 года по МПК E21B47/02 

I

Изобретение относится к г юмысловой геофизике, в частности к устройствам дяя исследования скважин, например, пластовыми наклономерами.Известно устройство для исследования . кважин типа многоэпектрбдной установки Ш . Подключая к измерительной схеме различные электроды получают различные зонды из числа тех, которым необходимо производить измерения. Все зонды применяются как однополюсные. Переход с одного зонда на Другой производится переключателем, при этом выбранный зонд подключается к входному автотрансформатору. Этим же переключателем изменяется j число витков, мслюченных на входном автотрансформаторе, чем обеспечивается ослабление подаваемого на вход усилителя напряжения так, что диапазон изменения его при данном зонде соответствует рабочему диапазону усилителя. С выхода усилителя сигнал подается на электронньтй выпрямитель, а затем по жиле кабеля на поверхность.

Недостаток устройства в том, что регистрация сигнала идет только от одного зонда, что ограничивает дифференциацию пересеченных скважиной пород; переключение же различных зондов требует значительного времени и несколько спускоподъемов скважинного прибора.

JfaBecTeH пластовый наклономер, входное устройство которого содержит четыре металлических башмака, на которых расположено по одному прямоуголь1гому электроду (21 . Электрод и металлический башмак электрически соединены между собой первичной обмоткой трансформатора. Электрод, башмак и входной трансформатор образуют фокусированную микроустановку, с помощью которой регистрируют сопротивление экранировпиного заземления. Недостаток устройства - узкий диапазон регистрации сопротивлений границ пластов.

Целью изобретения яRЛяeтcя по/м.пиоиие точности и обеспечение одновр менного измерения электрических сопротивлений пород, Это достигается тем, что во входное устройство пластового наклономера, со- . держащее металлический башмак с электродами, измерительный трансформатор и генератор переменного тока, дополнительно введены сумматор, дополнительная пара электродов и дополнительна.и измерительный трансформатор. При этом первич-. ные обмотки основного и дополнительного трансформаторов соединены соответственно с электродами, а средние точки трансформаторов связаны с корпусом баш.мака и с генератором, причем вторичные обмотки трансформаторов одним концом связаны с сумматором, а вторые их кон ды заземлены. На чертеже дана прйнцилиальная схема входного устройства пластового наклономера. Входное устройство содержит металлический башмак 1 с .эпектроизол я торами 2 в которых посажены две пары прямоуголь ных металлических электродов 3 и 4, два измерительных трансформатора 5 и 6,пер вичные обмотки которых соединены с электродами 3, 4, а средние точки - с корпусом башмака 1 и генератором 7 пе ременнотх тока. Вторичные обмотки тран форматоров одним ко1щом соединены со входом сумматора 8, а другой их конец заземлен. Первичные обмотки трансформаторов выполнены так, что индуктивность первичной обмотки одного имеет малую вел чину, порядка 50-60 мсГн, а индуктивность первичной обкютки другого трансформатора в 1ОО-1ООО раз больше индуктивности первичной обмотки первого трансформатора. Симметричные первичные обмотки Трансформаторов 5, б. через их средние точки и корпус башмака 1 запитаны син соидальным током (например, 400 Гц). Первичные обмотки трансформаторов 5,

с сопротивлениями их заземления электродов 3, 4 (сопротивлениями пластов пород) образуют две мостовые схемы переменного тока, из которых одна чувствительна к изменениям низкоомных сопротивлений, -а другая - к изменениям высокоомных сопротивлений пластов.

Устройство работает следующим образом,.

При измерении металлический башмак 1 с электродами 3 и 4 прижимается к стенке скважины, С генератора 7 на башмотки трансформатора б, а в правой паре электродов, где включен трансформатор 5 с малой индуктивностью первичной обмотки, электрические высокоомные сопротивления пластов несоизмеримы с малыми индуктивными сопротивлениями первичной обмотки трансформатора 5. Токпрактически не изменяется. В этом слу-

чае сигнал на сумматор 8 поступает

только со вторичной обмотки трансформатора б. Сигнал же со вторичной обмотки трансформатора 5 мал. Все сигналы, мак и через первичные обмотки трансформаторов 5 и б на электроды подается переменный ток частоты 400 Гц. При движении башмака по стенке скважины электроды встречают земные пласты с Одинаковыми или разными электрическими сопротивлениями. Когда электроды находятся в пластах с одинаковыми электрическими сопротивлениями, токи в первичных симметричных обмотках трансформаторов 5, 6 равны между собой. В этом случае сигналы на выходе вторичных обмоток трансформаторов 5 и б равны нулю, так как первичные обмотки этих трансформаторов включены встречно. Когда электроды пересекают границу, например, двух ниакоомных пластов с различными электрическими сопротивлениями, в месте, образованном трансформатором 5 с малой индуктивностью, парой электродов 4 и пластами, ток изменяется значительно, так как электрические сопротивления низксомных пластов соизмеримы с индуктивными сопротивле, --„„--, ниями первичной обмотки трансформатора 5; в паре . электродов 3,где включен трансформатор 6 с большой индуктивностью первичных обмоток, токи изменяются незначительно, так как электрические сопротивления низкоомных пластов значительно отличаются от индуктивных conjjoтивлений первичных обмоток трансформатора б. В этом случае сигнал на сумматор 8 поступает только со вторичной обмотки трансформатора Когда же электроды пересекают границу двух выеокоомных пластов с различными электрическими сопротивлениями, в мосту, образованном с одной стороны вы- сокоомными пластами, а с другой стороны - парой электродов 3 и трансформатором 6 с большой индуктивностью первичной обмотки, токи изменяются значительно, taK как высокоомные электрические сопротивления пластов соизмеримы с индуктивным сопротивлением первичной обснимаемые с сумматора 8,подаются к схеме обработки. Таким образом, входное устройство содержит две мостобьш схемы переменного тока, каждая из которых имеет наибольшую чувствигельность сопротивления пород, в результате этого после суммирования получают расширенный диапазон измерений.

Формула изобретения

Входное устройство пластового наклономера, содержащее металлический башмак с электродами, измерительный трансформатор, генератор переменного тока, отличающееся тем, что, с целыо повьппения точности и обеспечения одновременного измерения электрических

сопротивлений пород, оно снабжено сумматором, дополнительной парой электродов и дополнительным измерительным трансформатором, при этом перпичные об5 мотки основного и дополнительного трансформаторов соедкнены соответственно с электродами, а средние точки трансформаторов связаны с корпусом башмака и с генератором, причем вторичные обмотки трансформаторов одним концом связаны с сумматором, а вторые их концы заземлены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиае

1,Комаров С, П. ТезШика промысловой геофизики. - Гостоптехиздат, 1057, с. 127-165.

2.Патент США N 3.06О.373, кл. 324-10, 10.09.72.

К схеме обработки сигнала

.3