Феррозондовый преобразователь азимута Советский патент 1981 года по МПК E21B47/02 

(54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕШэ АЗИМУТА

I

Изобретение относится к промыслойогеофизическому исследованию буровых скважин и может быть использовано в аппаратуре для определения азимута искривленных геофизических скважин.

Известно устройство, содержащее датчики, подключенные к частотным преобразователям, сумматор, выходные лампы, каротажный кабель, фильтры, демодуляционный узел, регистратор fl .

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и негативное влияние кабеля на информационный .сигнал.

Известно также устройство, содержа- , щее два ортогональных феррозонда, расположенных: в скважинной части, подключенные через каротажный кабель к генераторам и избирательным усилителям, удвоители частоты, фазовые детекторы, подключенные к избирательным усилителям и удвоителям частоты, модуляторы, подключенные к фазовым детекторам и индикатору 2

Недостатком такого устройства являг ется низкая чувствительность, для увеличения которой необходимо повысить частоту напряжения возбуждения феррозондов. Но с увеличением частоты напряжения возбуждения увеличивается взаимное влияние жил каротажного кабеля, что ведет к усложнению схемы для обработки информации.

Цель изобретения - повьппение чувствительности устройства.

Указанная цель достигается тем, что феррозондовый преобразователь снабжен двумя дополнительными феррозондами, двумя усилителями-сумматорами, при зтом к двум генераторам подключены соответственно два основных и-два дополнительных феррозонда, выходы которых подсоединены к усилителям, связанным последовательно с детекторами .и усилителями-сумматорами, которые через каротажный кабель соединены с индикатором. 3 На чертеже представлена

ная схема феррозондового преобразователя азимута.

Феррозондовый преобразователь азимута содержит два генератора 1, 2, подключенные соответственно к обмотк 1м возбуждения попарно-ортогональных феррозондов 3, А и дополнительных феррозондов 5, 6, причем феррозонды в каждой паре запитываются от разных генераторов. Сигнальные обмотки феррозондов каждой пары подключены ко входам усилителей-сумматоров 7 и 8, к В1ыходам которых подключены цепочки из последовательно соединенных избирательных усилителей 9, 10 амплитудл ных детекторов ,12 и усилителей I3, 14, к выходам последних через каротажный кабель 15 подключен индикатор 6. Устройство работает следующим образом.

Генераторы I, 2, имеющие близкие частоты, запитывают обмотку возбуждения феррозондов 3, 4 и 5, 6 переменным синусоидальным напряжением. В результате этого в сердечниках феррозондов наводится переменное магнитное поле, которое, складываясь с магнитным полем Земли,наводит в сигнальных обмотках феррозондов ЭДС второй гармоники. Так .как оси чувствительности каждой пары феррозондов параллельны, а сами пары феррозондов ортогональны, то амплитуды ЭДС второй гармоники феррозондов 3, 4 пропорциональны одной функции угла поворота феррозондов в магнитном поле Земли, Например синусу, тогда амплитуды ЭДС второй гармоники феррозондов 5, 6 пропорциональны косинусу угла поворота (азимута).. В результате суммирования ЭДС сигнальных обмоток каждой пары феррозондов усилителями-сумматорами 7, 8 на выходах последних возникают биения (4), которые подаются на входы избирательных усилителей 9, 10, настроенных на .частоту

Ш 4). (I)

где - частота Генератора 1 (|), частота генератора 2.. Выходные напряжения избирательных усилителей 9, 10, пропорциональные синусу и косинусу азимута, предстбАпяии ся как

« Aslnicos()sln((e. (2)

IU;

л. -/.....- /..I.V

(i AcosoLcos(()SInЦ+ 4), А коэффициент пропорционалы

где

пропорциональноетиd.- азимут.

11, 12 выделяют низкочастотную составляющуюбиений, и на их выходах возникаютнапряжения

и..«, В S i nolcos (ttJ - Ша);О)

и В cosdcos (Ш - Шг),

где В - коэффициент пропорциональнрсти.Полученные низкочастотные информрционные сигналы усиливаются усилителями 13, 14 и подаются по каротажному кабелю 15 на индикатор.

Предлагаемый феррозоидовый преобразователь азимута позволяет, по сравнению с известными устройствами, повысить чувствительность за счет увеличения частоты напряжения возбуждения феррозондов до 4-5 кГц. Наряду с этим значительно снижается влияние реактивных параметров каротажного кабеля на информационный сигнал благодаря передаче по кабелю низкочастотного сигнала Сем. формулу (3)), частота которого соответствует разности частот генератора 1 и 2 и может составлять 30-50 Гц,а на таких частотах взаимное влияние жил кабеля пренебрежимо мало. Лабораторные испытания показали, что при таком построении схем феррозондового преобразователя азимута возможно увеличение чувствительности в 2-3 раза.

Формула изобретения

Феррозондовый преобразователь азимута, содержащий два феррозонда, два генератора, два усилителя, два детектора, индикатор и каротажный кабель, тора, индикатор и каротажный кабель, отличающийся, тем, что, с целью повьппения чувствительности, он снабжен двумя дополнительными феррозондами, двумя усилителями-сумматорами, при этом к двум генераторам подключены соответственно два основных и два дополнительных феррозонда, выходы которых подсоединены к усилителям, связанным последовательно с де|текторами и усилителями-сумматорами, выходы которых через кабель соединены с индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. Е 21 В 47/02, ;976 (прототип). функциональ- Амплитудные детекторы 8638464

У j

8

15

Ь&Е