Устройство для электрического каротажа Советский патент 1980 года по МПК G01V3/18 

Изобретение относится к области геоэлектроразведки, в частности, R аппаратуре для геофизических исследований необсаженных скважин. Известно скважинное устройство для бокового каротажа с трехэлёктродным зондом (БК-3), содержащее основной (центральный) и два (охранных) экранныхэлектрода 1. Известна также комплексная аппаратура микрокаротажа фокусированными зондами, содержащая комбинированный зонд с прямоугольным центральным токовым электродом н тремя рамочйыйй электродами (измерительньм и двумя;то ковыми) , которые при соответствувзщем подключении образуют два фокусированг ных зонда микрокаротажа с разной глубинностью 2. Основной недостаток этих устройств недостаточная фокусировка тока. . Известно, также устройство, содержащее пятиэлектродный зонд с основным экранированным и симметрично раСПо- ложенными относительно него внутрейн.ими и внешними, токовыми электродами при этом одноименные электроды сЬёдйнены между собой. Внутренняя пара электродов всегда эквипотенциальна центральному электроду и работает как экранные электроды, а внешняя пара работает либо как обратные токовые, образуя зонд псевдобокового каротажа (зонд ближней зоны) либо как внешние экранные, эквипотенциаль.ные внутренними центральному.электродам, образуй зонд бокового каротажа 3 . Существенным недостатком аппаратуры бокового и микробокового.каротажа является невысокая точность измерения тока центрального электрода. ПоскОльку для обеспечения высокой разрешающей способности аппаратуры необходимо применять центральный электрод небольшой, сравнительно с размерами экранных электродов, длины, то и измеряемая величина тока центральноо электрода мала по срайнению с токами экранных электродов. Большое влияние на измеряемый сигнал, оказывает аддитивная помеха по току центрального электрода, обусловленная, например, наводкой на цель измерения тока центрального электрода от цепи питания экранныхэлектродов. Цель предлагаемого изобретения повышение точности аппаратуры электрического каротажа путем уменьшения аддит1 вн6й помёхй пб Тйку основного SKpafTHpoBэнного электрода. Для этого в устройство для элект рического каротажа,-содержащее JIHTH .электродный зонд с соответственно соединенными между собой протяженным эквипотенциальньми внешними и внутре ними экранными, основным экранирован Н6М электродом и, измерения токов основного и экранных электродов, первый иэ которых подключен меж д- dCHoBffelM и внутренними экранньочи а второй - между внутреннйии и внеш tfaMft SkpaHKHMH электродами, блок измерения потенциала, подсоединенный к ,внешним экранккгм электродам, дополнительно введен блЪк исключения влия НИН аддитивной помехи, йодключённый к выходам блоков измерения токов осн овного и Экранных электродов. При этом бЛок исключения аддитивной помехи содержит элемент задержки сигнала, подсоединенный к первому входу- оДной Схемй сравнейия, к& второму входу которой череэ имте - гратЬр подключен выход другой схемы сравнений, один вход которой соеди йен с ВЁсгЪдом первой схемы сравйения а второй её вход и вход элемента задержки сигнала являются вхйдамй этого . . Физической основой устройстваi является тот факт, что глубинность зонда бокового каротажа с экранными (охранными) электродами в шй рб з Пределах не зависит от дЛиШ оё1 бвного экранированного (центрального) электрода. Проведенные расчеты по казанйй трёх электродных зондов бЬТсо вого каротажа для пластов нейх риниче ной мощности показали для зокдой с длиной электродов 0,18Ми 1/5:М при общей длине зонда ,18M в диаметрезондов 0,07 м, :кйя уа1йхся сопротивлений з в изйроко Дйап азоме изменения: параметров среды 0. ., 1000; неп|зёвь1шаёт 1, гдеРсЯпР сооЗгветствённо УйеЛьные сопротивления скважины, збньг проникновения и jnjia.cTST t cJ, D : - диаметры сква&ины и зоны проникновения. При этом интеграл токаосновного экранированного электро f, на интервале Р. Г, тпда Длины Y наинтервале е равен тО ку основного электрода длиной , расТтоложенного на том же участке скй&жййй,по котброМу гфоврдилось ин тегрирование. СовмёЙ1енйё 11нтёрв31юв по глубине позволяет исключить влияние вертикальной неоднородности. Поскольку ЪТносительнОе влияние аддитинной помехи по току основного экра WHpoTaHHoro зл ёк трода умёмьц®ётс1 с увеличением его длины (а 3 ачйГ Т1 эммитируемого им в скважину тока), то сигнал основного экранированного эйектрб Га, проинтегрированный на участке, занийао см внутренним экранированньм электродом, позволяет определить аддитивную помеху по току основного экранированного электрода С точностью до величины, соответствующей О|Тноситель ному влиянию аддитивной помехи на результат измерениятока-внутреннего экранированного электрода. Креме того, изнезависимйсти в указанных выше пределах глубинности зонда до длины основного экранированного электрбда, что означает постоянную плотность эммитйрУемого им в скважину тока, следует, что в качестве основного экранированного электрода может быть использован любой интервал экранированного электрода. На фигуре представлена б.лок-схема предлагаемого устройства дл-я . . электрического карбтажа. Устройство для электрического каротажа содержит Фокусированный ЗЪйдс Соединенными между собой пррт яженными эквипотенциальными в нещними 1, внутренними экранными - . 3, 4 электродами, OCHOBHBIM экрани- ,. рованным электродом 5, блоки измерения тока основного экранированного б, внутренних экранных 7. игтпотенцйа- ла 8 электродов, блок 9 исклйчения ;-.; влияния аддитивной помехи,инт1егратор . 10,элемент 11 задержки и две схемы 12 и 13 сравнения. Выход одной из схем , ., сравнения 13 является выходом устройствй. Линия питания зонда для удобства не показана. ;; Сигналы на выходе измерительных . блоков б и 7 соответствеййо пропрр- , циональны токам основного экранированного 5 и вйутренних экранных 3, 4 электродов. Сигнал с выхода измерительного блока 7 поступае на вход блока 9 исключения аддитивной помехи,rfCe, через элемент 10 задержки идет на один вход первой схемы 12 сравнения,на вход которой поступает сигнал с выхода интегратора 10 .ИйГтегрирОванный сигнал сравнивается с задержанным в элементе 11 сигналом (с целью совмещения интервалов соПостайЯения) сигналом внутренних экранных электродов.В схеме 12 сравне-г йий; происходит вычитайие поданных йа входы сигналов и разность, пропорциональная аддитивной помехи по току основного экранированного электрода, подается на вход схемы 13 сравйё& ияУна второй вход которой подается сигнал с измерительного устройства 6.. В схеме 13 сравнения происходит вычитание из измеряемого сйгнала аддитивнойпомехи, после чего . полученный на выходе сигнал поступает на. вход интегратора ю и выход устройства. Линия 11 задержки осуще