Устройство для геофизических измерений в скважинах Советский патент 1953 года по МПК E21B47/12 G01V3/20 

В существующих каротажных станциях с применением пульсатора регистрирующие приборы для записи кривых КС (кажущегося удельного сопротивления) и ПС (самопроизвольной поляризацин электродов) включаются в измерительную цепь последовательно: первый после измерительного коллектора пульсатора, второй до пульсатора. Такое, включение не позволяет раздельно и независимо регулировать параметры каналов КС и ПС, а также применять некомпенсапипнный способ измерения (гальванометоы).

В основпом авт. св. № 81496 было описано устройство, в котором каналы КС и ПС включены параллельно, токовые электроды питаются переменным током. Разделение КС и ПС производилось с помощью фильтров.

Это устройство не нащло промыщленного применения, вапедствие сложности электрической схемы.

Предлагаемое устройство лищено перечисленных недостатков. Оно представляет собой устройство с пульсатором, использующее в качестве регистрирующего прибора гальванометрический осциллограф. Гальванометры, регистрирующие кривые КС и ПС, включены параллельно и разделены фильтрами аналогично тому, как это указано в авт ев № 81496.

Схема устройства (см. чертеж) рассчитана на применение трехжильного кабеля и состоит из токовой цепи (при электрическом каротаже - цепь питания электродов / и .2 с батареей 3 и измерительной цепи (при электрическом каротаже - цепь электродов 4 и 5), содерл ащей прибор для записи кривых изменений разности потенциалов.

Регистрирующим прибором является каротажный осциллограф с зеркальными гальванометрами 6 и 7. Измерение разности потенциалов

NO 95439- 2 -

производится некомпенсационным методом, а гальванометры служат в качестве милливольтметров.

При электрическом каротаже тремя гальванометрами 6, последовательно включенными в один из каналов,, записывается кривая сопротивления в трех 1 | сштабах, обычно относящихся друг к другу как 1 : 5 : 25. Имеется возможность перевода гальвднометра, пишущего в масштабе 1 I, на запись в масштабе 1 : 125. Возможность записи кривой сопротивления в трех (а в отдельных случаях и четырех) масштабах позволяет избегать необходимости повторного перекрытия отдельных интервалов скважины ври сильно, диффереицировянвом по величинам сопротивлений разрезе.

С помощью одного, или, двух гальванометров 7, включенных в другой канал, записывается кривая ПС.

Предусматривается, возможность записи; кривых изменения разности потенциалов в нескольких масштабах - от 1 до 100 мв/см; нереход с одного масштаба на другой осуществляется изменением сонротивления 8, производимым с помощью переключателя. Цепи обоих каналов подключены параллельно, что обеспечивает возможность раздельной и независимой регулировки каждой цепи. Разделение цепей осуществляется конденсатором 9 и дросселем 10.

Для уменьшения связи между цепями КС и ПС применены два измерительных электрода 5 и // на поверхности. Для сглаживания пульсации токов, протекающих через гальванометры 6 и 7, и обеспечения стабильности работы последних параллельно гальванометрам включены магазины емкостей 12 и 13.

Питание токовой цепи производится переменным током, получаемым путем преобразования постоянного тока в переменный с помощью пульсатора 14. При этом разность потенциалов, подаваемая на гальванометры 6, вынрямляется измерительным коллектором пульсатора. Питание токовой цепи может производиться либо от батареи сухих элементов 3, либо от выпрямителя переменного тока.

Установка силы тока производится или по миллиамперметру 15 в токовой цепи, или по наблюдению отклонения бликов гальванометров 6 п.р,и подключении их к контрольному шунту 16, включенному в токовую цепь.

Для удобства установки силы тока по контрольному шунту шунт выполнен многопредельным, что обеспечивает возможность получения желательного отклонения блика гальванометра для большого диапазона значений силы тока.

Для регулировки сопротивления цепи предусматривается возможность включения контрольного шунта в цеиь гальванометров 6, когда она подключена к электродам 4 и 5. Регулировка по замеру разности потенциалов на коцтрольном шунте позволяет избежать существенных погрешностей в результатах.

Включение гальванометров 6 на замер разности потенциалов, на установку силы тока и на регулировку сопротивления производится одним переключателем. В устройстве имеется блокирующее приспособление, обеспечивающее отключение токовой цепи от электродов 1 и 2 при включении контрольного шунта 16 в измерительную цепь, когда: к ней подключены измерительные электроды. Это предотвращает прохождегше через гальванометры тока слищком большой силы.

Для нривода пульсатора применяется синхронный электродвигатель, что обеспечивает неизменную скорость вращения коллекторов пульсатора. Скорость вращения выбрана такой, чтобы влияние блуждающих и наведенных токов частотой 50 гц-было минимальным.

Для уменьшения влияния взаимной индуктивности и емкости токовых и измерительных жил кабеля предусмотрена возможность регулировки времени между замыканием токовой и измерительной цепи и иерехода с большей частоты пульсатора на меньшую. Это обеспечивается двухступенчатым редуктором в приводе пульсатора.

Компенсатор 17, включенный в цепь гальванометров 7, служит для компенсации перед началом измерений электродных потенциалов.

С помощью полупеременных сопротивлений 18 и 19 регулируют со.противление внешних цепей гальванометров 6 и 7.

Предмет изобретения

1.Устройство для геофизических измерений в скважинах, работающее от источника постоянного тока, с применением пульсатора и с использованием гальванометров для записи КС (кривой сопротивления) и ПС (самопроизвольной поляризации), отличающееся тем, что, с целью получения возможности раздельного и независимого регулирования каналов КС и ПС, эти кацалы включены параллельно и разделены при помощи фильтров по п. 1 авт. св. № 81496.

2.В устройстве по п. 1 применение конденсаторов, шунтирующих гальванометры для сглаживания пульсаций тока в последних.

3.В устройстве по пп. 1 и 2, с целью уменьшения влияния цомех (токов промышленной частоты) и влияния токовой цепи на измерительную, применение пульсатора с синхронным электродвигателем и редуктором, позволяющим переходить с одной фиксированной скорости вращения на другую - меньщую.

- 3 -№ 95439