положенними на сердечнике, цепи для питания обмоток nocTOHHHjaiM током в цепях изменения проницаемости части обсадной колонны, примыкающей к каж дому датчику, цепи для питания обмоток переменного тока двух внешних датчиков переменным током для созда ния в колонне тока продольного направления, причем эти токи для исключения осевой составляющей направлены встречно, цепи, соединенные с обмотками переменного тока двух вну ренних датчиков, для получения переменных электрических сигналов, индуцированных в обмотках переменными токами, проходящими по обсадной колонне 3. Недостатка1 1и известного устройства являются его сложность и громоздкость из-за наличия двух источников тока, недостаточная точность измерений вследствие влияния вмещающих пород при резкой дифференциации напластования горных пород, пройденных скважиной. Цель изобретения - исключение влияния вмещающих пород на измеряемую величину, и тем caNffiuM повышение точности измерений, упрощение устройства и повышение его эксплуатационных качеств. Поставленная цель достигается тем что в устройство для электрического каротажа обсаженных скважин, содержащее зонд, включающий три электромагнитных датчика, отстоящих друг от друга по стволу скважины, цепи питания постоянным током которых включены последовательно, источник переменного тока, усилитель, к входу которого подключены обмотка переменного тока двух электромагнитных датчиков, включенные последовательно-встречно блок передачи информации на поверхность, дополнительно введены два измерительных электрода, рас положенньлх на концах двух последовательно-встречно включенных электро магнитных и подключенные к входу блока передачи информации на поверхность, а также последовательно соединенные авторегулятор и блок регулировки мощности, включенные меж ду выходом усилителя и источником переменного тока, при этом блок регулировки мощности соединен также с обмоткой переменного тока первого электромагнитного датчика. На фиг. 1 изображена общая схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема. Схема устройства для исследования горных пород содержит обсадную колонну 1, крепящую скважину 2. Скважинная часть устройства состоит из корпуса 3, опускаемого в скважину на каротажном кабеле 4. Для обеспечения движения корпуса по обсадной колонне он снабжен двумя рядами роликов 5. Кабель на поверхности земли проходит через блок-баланс 6, барабан 7 лебедки и через коллектор 8 лебедки соединен со стандартной каротажной станцией, включающей источник 9 постоянного тока и наземное устройство 10 обработки сигнала и его регистрации 11. Внутри корпуса скважинного прибора, в верхней его части, размещен электромагнитный датчик - диполь-индуктор 12, а в нижней - дифференциальный измерительный электромагнитный диполь 13, состоящий из двух датчиков эихротоковых преобразователей 14 и 15. На концах Измерительного электромагнитного диполя .помещены зубчатые ролики-электроды 16 и 17, имеющие механическую связь с колонной. Внутри корпуса размещен электромагнитный диполь-индуктор, обмотки 18 и 19 пе земенного тОка которого соединены с выходом усилителя 20 мощности, через авторегулятор 21 с источником переменного тока - задающим генератором 22. Вход авторегулятора соединен с выходом усилителя 23, а вход последнего соединен с обмотками переменного тока 24 и 25 измерительного дифференциального электромагнитного диполя 13, Измерительные ролики-электроды 16 и 17 соединены с входом блока передачи информации на поверхность, включающего усилитель потенциалов 26, частотный модулятор 27 и выходное устройство 28. Каждый датчик - вихретоковый преобразователь как диполя-индуктора, так и измерительного диполя содержит обмотки постоянного тока 29 и 30 и сердечник 31 магнитопровода. Устройство работает следукндим образом. От источника 9 постоянного тока rio кабелю 4 и оСмоткам 29 электромагнитного диполя-нндуктора 12 и обмоткам 30 дифференциального измерительного электромагнитного диполя 13 подается постоянный ток, при этом оба диполя ведут себй как электромагниты и притягивают корпус 3 устройства к стенке обсадной колонны 1, необходимый зазор между полюсными наконечниками магнитопровоЬов 31 и КОЛОМНОЙ 1 обеспечивают опорные ролики 5. Участок колонны, прнмыкаювдий к среднему полюсному наконечнику Е-образного магнитопровода или к вертикальному Т-образного) насыщен постоянн магнитньш потоком электромагнита. Одновременно с этим постоянный ток поступает для питания электронной схемы. Начинает работать задающий генератор 22, автоматический регулятор 21 и регулируемый уси,литель 20 мощности начинает подавать переменный ток к обмоткам 18 и 19 (Переменного тока электромагнитного
диполя-индуктора 12. Вследствие того что участок колонны 1, примыкающий к среднему полюсному наконечнику Е-образного магнитопровода либо к вертикальному Т-образного (в зависимости от выполнения магнитопровода). насьлцен постоянным магнитным потоком электромагнита (участок меньшего полукольца колонны)., то переменный магнитный поток, в результате действия на обмотки 18 и 19 переменного тока, проходит по большему полукольцу обсадной колонны и вызывает в ней мощные вихревые токи, которые, в свою очередь, порождают в проводящем материале колонны вдоль ее, разность потенциалов концов электромагнитного диполя-индуктора 12. Вследствие этого обсадная колонна и окружающая ее среда проводшцие ток растекающийся по колонне и стекающий с нее, экспоненциально затухают.
Поскольку часть обсадной колонны, примыкаю14ая к полюсным наконечникам дифференциального измерительного электромагнитного диполя 13, является магнитопроводом, то ток, текущий по колонне, изменяет магнитную проницаемость пропорционально проходящему току и таким образом порождает переменный магнитный поток в магнитопроводах дифференциального измерительного электромагнитного диполя 13 который индуцирует ЭДС в обмотках 24 и 25 переменного тока этого диполя. Обмотки 24 и 25 переменного тока вихретоковых преобразователей 14 и 15, составляющих приемный диполь, включе ны встречно и на контролируемом ими участке фиксируют ток, стекающий с него в окружающую среду, т.е. радиальную составляющую тока, как разницу между показаниями обоих вихретоковых преобразователей, котоpiaH затем усиливается усилителем 23 и регулирует при помощи авторегулятора 21 выходную мощность усилителя 20 мощности таким образом, чтобы независимо от сопротивления окружающей колонну среды, величина мощности была постоянной. Тогда падение напряжения , измеренное между зубчатыьш роликовыми электродами 16 и 17, пропорционально электрическому сопротивлению среды, окружакйцей этот участок колонны и не зависит от сопротивления пород, вмещающих слой породы, примыкающий с наружной стороны к контролируемому участку колонны заключенному между электродами 16 и 17 и вихретоковыми преобразователями 14 и 15. Напряжение, снятое G колонны при помощи зубчатых роликовых
электродов 16 и 17, усиливается усилителем 26, подвергается частотной модуляции в модуляторе 27 и далее по кабелю 4 подается на поверхность через выходное устройство 28. На поверхности сигналы после соответствующей обработки и усиления подаются на резистор 11, обеспечивая тем самым непрерывную запись диаграмм, характеризующих удельное сопротивление горных пород, окружающих обсадну ю колонну.
Охранный корпус прибора, предназначенного для проведения работ в открытом стволе скважин может выполнять роль обсадной колонны, что позволяет проводить работы в любых геоэлектрических условиях и иметь идентичные кривые, полученные до обсадки скважииы трубами и после нее, что повьваает точность интерпретации материалов каротажа.
Фор1мула изобретения
Устройство для электрического каротажа обсаженных скважин, содержащее зонд, включашзщий три электромагнитных датчика, отстоящих-друг от друга по стволу скважины, цепи питания постоянным током которых включены последовательно, источник переменного тока, усилитель, к входу которого подключены обмотки .переменного тока двух - ктромагнитных датчиков, включенные последовательно-встречно, блок передачи информации на поверхность, о.тличающеес я тем, что, с целью исключения влияния вмещающих пород, в него введены два измерительных электрода, расположенные на концах двух последовательно-встрено включенных электромагнитных датчиков и подключены к входу блока передачи информации на поверхность, а также последовательно соединенные авторегулятор и блок регулировки моцшости, включенные между выходом усияйтеля и источником переменного., тока, нри этом блок регулировки мощности соединен с обмоткой переменного тока первого электромагнитного датчика.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР 266090, кл. 21 g 30/01, 1970.
2.Авторское свидетельство СССР 70228, кл.21 g 30/01, 1959.
3.Патент США 3277363, кл.324-1 1966 (прототип).
