Устройство для скважинной геоэлектро-РАзВЕдКи Советский патент 1981 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к скважинным геофизическим исследованиям и может быть использовано, например, при измерении выз ванных потенциалов в скважинах. Известны устройства для измерения (Вызванных потенциалов в скважинах, содержащие скважинный зонд, токовые линии, связанные с токовыми электродами зонда, измерительные линии, подключенные к измерительным электродам зонда, и наземную панель, содержащую блок питания, формирователь однополярных прямоугольных импульсов, измеритель ный преобразователь, компенсатор поляризации и регистратор 1. Известны также устройства для измерени потенциалов, дополнительно содержащие автоматический регулятор тока питания токовых электродов зонда, позволяющий стабилизировать разность потенциалов кажущегося сопротивления на измерительных электродах зонда и измерять относительные вызванные потенциалы 2. Недостатком известных устройств является то,, что поля-помехи AUp . (самопроизвольная поляризация скважины, полярнзация измерительных электродов, блуждающие токи и т.д.), всегда присутствующие в измерительной разности потенциалов, вносят значительную погрешность в результаты измерений; измеряемое вп ri где , - разность потенциалов вызванной поляризации. Для учета этой погреишостн приходится раздельно регистрировать AU , измеряемое при различных полярностях питающего тока и совместной их обработкой исключать влияние помех. В этом случае, .когда помеха имеет изменяющуюся во времени составляющую, ее учет при использовании указанных устройств вообще не предоставляется возможным. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит зонд, измерительные и питающие линии, связи между электродами зонда и электронной частью, и электронную часть, состоящую из источника питания, формирователя прямоугольных импульсов, переключателя полярности, логического временного блока, измерительного преобразователя и регистратора. Устройство позволяет измерить вызваиньге потенциалы при чередующейся полярности питающих испульсов в процессе одного спуско-подъема скважинного снаряда, и, таким образом, обеспечивает измерение вызванных потенциалов, свободных от полейпомех, при изменении Помех в процессе регистрации каротажной диаграммы 3. Недостатком указанного устройства является неполный учет помех. Во-первых, изучаемой физической характеристикой горных по род в разрезе скважины обычно являются не вызванные потенциалы AUg,n7 кажущаяся поляризуемость которую при использовании данного устройства получают путем деления А 1) на величину сигнала ДУц AUr,, синхронную с импульсами тока в питающих линиях. Здесь U - разность потенциалов при пропускании тока питания. Таким образом, погрещность определения f , связанная с помехой, зависит в этом устройстве от соотношения между Д U. и AUr, и может быть весьма больщой. Во-вторых, поскольку процессы вызванной поляризации не вполне линейны по отнощению к напряженности возбуждающего поля, при большом уровне помех Д Up кажущаяся поляризуемость, измеренная при различных полярностях питающего тока, может оказаться искаженной нелинейными эффектами за счет значительной разницы между (Ди,;. +AUp, ) и ). Цель устройства - повыщение точности измерения путем исключения нестационарных помех. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для скважинкой геоэлектроразведки, содержащее генераторный блок, включающий последовательно подсоединенные источ ник питания, регулятор тока, формирователь прямоугольных импульсов и переключатель полярности, логический временный блок, подсоединенный к управляющим входам формиро вателя прямоугольных импульсов и переключателя полярности, токовые элек1ро;р 1, подкл чекные через линию связи к выходу переклю чателя полярности, измерительный блок, содержащий измерительный преобразователь, измерительные электроды, один из которых через линию связи и компенсационную схему, а другой - через линию связи - подключены ко входу измерительного преобразователя, регистратор, соединенный с выходами измерител ного преобразователя и с одним из выходов регулятора тока, причем управляющий выход измерительного преобразователя подключен к управляющему входу регулятора тока, а управляющии вход - к выходу логического временного блока, дополнительно введен автоматический компенсатор помех. Сигнальный вход указанного компенсатора подключен к управляющему выходу измерительного преобразователя, управляющий вход - к выходу логического временного блока, а один из выходов соединен с регистратором, другой выход - с управляющим входом компенсационной схемы. Указанный компенсатор содержит переключатель входов компенсации, два выхода кото рого нагружены интеграторами, соединенными со входами схемы сравнения, подключенной ко входу усилителя ощибки, причем сигнальный и управляющие входы переключателя входов компенсации являются входом, а выходы усилителя ощибки - выходами автоматшгеского компенсатора помех. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит скважинный зонд I, состоящий из токовых электродов 2,3 и измерительных электродов 4,5, питающие линии 6, измерительные линии 7, соединяющие электроды зонда с электронной частью 8. Электронная часть -содержит генераторный измерительный блоки, логический блок и автоматический компенсатор помех. Генераторный блок 9 состоит из источника 10 питания, автоматического регулятора 11 тока питания, формирователя 12 прямоугольных импульсов, переключателя 13 полярности, причем к двум последним подсоединен логический временный блок 14, измерительный блок 15 состоит из измерительного преобразователя 16, регистратора 17 и компенсационной схемы 18. Автоматический компенсатор 19 помех состоит из переключателя 20 входов компенсатора, интегратора 21 и 22, схемы 23 сравнения и усилителя 24 сигнала ошибки. Выход источника 10 питания соединен с токовым входом автомагического регулятора 11 тока питания, управляемый вход регулятора 11 тока соединен с выходом кана кажущегося сопротивления КС измерительного преобразователя 16, измерительный выход регулятора II тока с одним из входов; регистратора 17, а токовый выход - со входом формирователя 12 прямоугольных импульсов, вход которого подключен к одному из выходов логического временного блока 14, а выход - ко входу переключателя 13 полярности, управляющий вход которого соединён с одним из выходов логического временного блока 14, а выход нагружен на гштающие ли нии зонда 6. Измерительные электроды зонда 4,5 через измерительные линии 7 и компенсационную схему 18 соединены со входом измерительного преобразователя 16, управляемый

Редактор Т.Кугрышева

Заказ 10011/51Тираж 743Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета CLCf

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент. г.Ужгород, ул.Проектная,4

Составитель В.Зверев

Техред М. Голинка Корректор М.Вигула