Устройство для определения угла наклона пластов горных пород Советский патент 1981 года по МПК G01V3/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ПЛАСТОВ ГОРНЫХ ПОРОД

I

Изобретение относится к геофизичес- КИМ исследованиям скважин и может быть использовано для магнитного каротажа скважин.

Известен скважинный пластовый наклонометр, включающий электродную установку, состоящую из питающего электрода, расположенного на оси скважины, и чувствительного элемента, включающего четыре измерительных электрода, расположенных в плоскости, перпендикулярной стенкам скважины и максимально к ним приближенным. Между парами электродов, лежащих на одном диаметре, измеряются разности потенциалов, которые отличны от нуля при переходе измерительной установки через наклонную поверхность раздела между разнородными породами. По величине и знаку разности потенциалов судят об азимуте и угле наклона пластов горных пород 1.

Однако из-за значительных размеров электродной установки наклономеры такого типа неприменимы в скважинах малого

диаметра, кроме этого на точность результатов измерений оказывают сильное влияние неравномерности стенок скважины.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения угла наклона пластов горных пород, содержащее генератор переменного напряжения с генераторной катущкой, ось которой совпадает с осью скважины, взаимно перпендикулярные приемные катущки, усилители, подключен ные к приемным катушкам, регистратор, подключенный к усилителям, и блок питания генератора, усилителей и регистратора 2.

Вследствие индукционного характера измерений частично устраня ются недостатки выше описанного наклономера. Однако распопожение приемных катущек в ппоскоо ти, перпендикулярной оси скважины,не поэволяет создать наклономер малого диаметра. 36 Цепью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения возможности определения углов накпона пластов горных пород в скважинах малого диаметра. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения угла наклона пластов горных пород, содержащем генератор переменного напряжения с генераторной катушкой, ось кото- рой совпадает с осью скважины, приемные катушки, усилители, подключенные к приемным катушкам, регистратор, подключенный к усилителям, и блок питания генератора, усилителей и регистратора, каждая из приемных катушек выполнена в виде двух секций, соединенных встречно и размещенных внутри генераторной катушки, при этом оси генараторной катушки и секций приемных катушек параллельны, секции каждой приемной катушки расположены симметрично относительно оси генераторной катушки, а устройство содержит, по крайней мере, две приемны катушки, На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит генераторную ка тушку 1, приемные катушки 2, генерато переменного напряжения 3, усилители 4 и блок питания 5. Устройство -работает следующим образом. При пересечении приемными катушками наклонного контакта между разнородными горными породами в приемных катушках, включенных встречно, возникает разность-потенциалов, пропорциональная углу наклона пласта горной породы по одному из направлений. Сигналы, поступающие через усилители к регистратору, позволяют определить наклон в простран стве. Так как данное устройство использует явление электромагнитной индукции то для него не необходимо максимальное Е эиближение чувствительных элементов к стенкам скважины. Устройство может ра ботать и в сухих скважинах, на его пока зания не оказывают сильное влияние неровности стенок скважины. Размещение измерительных катушек во внутренней по лости генераторной катушки не только 8 сокращает размеры измерительного зонда устройства, но и повышает его разрешающую способность. Использование приемных катушек, ориентированных вдоль оси скважины, позволяет создать устройство с внешним диаметром зонда 40 мм. Применение данного устройства на железорудных месторождения позволяет разредить сеть бурящихся для просле - живания рудных пластов скважин приблизительно на 20-30%, что значительно сокращает время выявления наклонов гор- ных пластов, т.е. повышает производительность труда при поисках железорудных мес торождений. Формула изобретения Устройство для определения угла наклона пластов горных пород, содержащее генератор переменного напряжения с генераторной катушкой, ось которой совпадает с осью скважины, приемные катушки, усилители, подключенные к приемным катушкам, регистратор, подключенный к усилителям, и блок питания генератора, усилителей и регистратора, о т л и ч аю щ е ее я тем, что, с целью повьппения точности измерения путем обеспечения возможностей определения углов наклона пластов горных пород в скважинах малого диаметра, каждая из при-. емных катущек вьшолнена в виде двух секций, соединенных встречно и размешенных внутри генераторной катушки, при этом оси генераторной катущки и секций приемных катушек параллельны, секций каждой приемной катушки расположены симметрично относительно оси 1енераторной катушк«, и устройство содержит, по крайней мере, две приемные катущки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Комаров С. Г, Техника промысловой геофизики, М., Гостоптехиздат, 1947, с. 289-294, 2.Патент CUIA № 3609521, кл, 324-6, опублик, 1971 (прототип).