Устройство для электромагнитного каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V3/18 E21B47/12 E21B47/00 

Описание патента на изобретение SU998995A1

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА

Похожие патенты SU998995A1

название год авторы номер документа
Устройство для электромагнитного каротажа скважин 1981
  • Королев Владимир Алексеевич
  • Мечетин Виктор Федорович
SU960701A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН 2001
  • Королев В.А.
RU2199135C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СКАНИРУЮЩИХ ЗОНДИРОВАНИЙ 2010
  • Королев Владимир Алексеевич
  • Сугак Владимир Михайлович
RU2421760C1
СИСТЕМА РАДИОСВЯЗИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 2009
  • Волошин Леонид Алексеевич
  • Безгинов Иван Гаврилович
RU2396707C1
ЛИНИЯ РАДИОСВЯЗИ 2001
  • Штефан В.И.
  • Заплетин Ю.В.
  • Безгинов И.Г.
RU2193278C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ УТЕЧЕК В МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ 2002
  • Заренков В.А.
  • Заренков Д.В.
  • Дикарев В.И.
  • Койнаш Б.В.
RU2233402C2
УСТРОЙСТВО для ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СКВАЖИНКАРОТАЖА 1971
SU313966A1
МЕТКА РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТА И СИСТЕМА И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ И КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ 2007
  • Саблин Вячеслав Николаевич
  • Бурмистров Евгений Александрович
  • Костюков Евгений Валентинович
  • Парамонов Игорь Васильевич
RU2371734C2
ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 2004
  • Жуков Александр Петрович
  • Кочкин Альберт Васильевич
RU2269868C1
Устройство для передачи и приема сигналов с амплитудно-фазовой модуляцией и одной боковой полосой 1976
  • Ростовцев Юрий Григорьевич
  • Атрощенко Валерий Григорьевич
  • Марков Александр Иванович
SU642855A1

Иллюстрации к изобретению SU 998 995 A1

Реферат патента 1983 года Устройство для электромагнитного каротажа

Формула изобретения SU 998 995 A1

Изобретение относится к промыслово-геофизической технике, а более конкретно к аппаратуре электромагнитного кдротажа скважин по затуханию поля, и может использоваться для выделения и определения азимутов осей электрической анизотропии азимутально неоднородных (например, определения азимута простиранная тредин в трещинных коллекторах) в нефтяных, газовых, гидрогеологических и других скважинах, бурящихся с целью добычи и разведки полезных ископаемых. В промысловой геофиз1ике большой интерес представляет выделение в разрезе скважин проницаемых пластов, называемых коллекторами.

Некоторые из коллекторов, например трещинные, характеризующиеся преимущественно вертикальным относительно слоистости пород наклоном трещин; являются азимутальнб н коднородными средами в отношении их удельного электрического сопротивления, т.е.

измеряемое удельное сопротивление зависит от азимута, по которому направ-. лены токовые линии в этой среде. ЗавИ симость удельного сопротивления от азимута направления токовых линий в однородных анизотропных средах представляет собой эллипс, большая и малая оси которого называются главными осями анизотропии. При разведке и разработке нефтегазоносных площадей большое значение имеет выявление зон трещиноватости и определение, направления простирания главных систем, трещин, как по глубине скважин, так, и по площади. .

Известно устройство для электро-, разведки по спс)собу эллиптически поляризованного поля, в Котором с помощью генератора, подключенного к мндуктивному датчику, в горных породах возбуждают электромагнитное поле заданной частоты, а измерительным устройством, содержащим два взаимно перпендикулярных индуктивных датчика. подключенных к двум балансным модуля торам, управляемых источником опорного напряжения, намеряют, компоненты эллиптически поляризованного поля: амплитуду осей эллипса поляризации, их отношение, а также углы наклона. этих компонент к земной поверхности. Результаты измерений изображают в виде полярной диаграммы, на которы выделяют главные оси анизотропии и определяют их азимуты Г1 . .Однако это устройство позволяет определить азимуты главных осей анизотропии пород, залегающих только вблизи земной поверхности, и не позволяет производить измерения в скважинах. Устройство имеет малую деталь ность исследования разреза по вертикали и не дает возможности выделять пласты-коллекторы в разрезе скважин. Наиболее близким По технической сути кизобретению является устройство для электромагнитного каротажа, состоящее из генератора высокой частоты, генераторной катушки,, первой и второй приемных катушек, первого коммутаторного ключа, избирательного усилителя, входного коммутаторного ключа делительной системы и блока коммутации, причем первая и вторая приемные катушки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа, управляющий вход первого коммутаторного ключа соединен с перв выходом блока коммутации, выход изби рательного усилителя подключен к пер вому входу делительной системы, второй вход делительной системы соединен с вторым выходом блока коммутации. Это устройство позволяет производить расчленение разреза скважин по величине затухания горизонтальной со ставляющей магнитной компоненты высо кочастотного электромагнитного поля. Устройство обладает большой радиальной глубинностью исследования, зави,сящей только от расстояния между генераторной и приёмными катушками, и высокой разрешающей способностью по мощности пластов, зависящей от расстояния между приемными катушками. Благодаря горизонтальному расположению момента генераторной катушки, во буждаемое электромагнитное поле приобретает свойство азимутальной направленности, т.ei токовые линии в пласте, против которогорасположены приёмные катушки, направлены по напластованию по определенному азимуту, зависящему от положения в пространст-. ве оси генераторной катушки 2 .. Однакое известное устройство не позволяет выделять в разрезе азимутальные неоднородные среды (например трещинные коллекторы) и определять положение их главных осей анизотропии в пространстве, поскольку в процессе каротажа положение магнитного момента генераторной катушки в пространстве не задается и не контролируется и азимут момента катушки может принимать любое случайное значение. В этих условиях устройство не в состоянии выделять информацию об а мутально неоднородных средах. - . . Целью изобретения является, расширение функциональных возможностей устройства за счет выделения трещинных коллекторов и измерения азимутов глав-ных осей их электрической анизотропии. Цель достигается тем, что устройств во для электромагнитного каротажа, содержащее генератор высокой частоты, . первую генераторную катушку, первую и вторую приемные катушки, первый коммутаторный ключ, избирательный усилитель, делительную систему и блок коммутации, причем первая и вторая приемные катушки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа,.управляющий вход первого коммутаторного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, выход избирательного усилителя подключен к первому входу делительной системы, второй вход делительной системы соединен с вторым выходом блока коммутации, дополнительно введены вторая генераторная катушка, формирователь балансно-модулированных колебаний, третья и четвертая приемные катушки, второй коммутаторный ключ, восстановител.ь несущего колебания, фильтр верхних частот (ФВЧ), датчик азимута генераторных катушек, определитель максимумов напряжения, определитель перехода напряжения через нуль, измеритель временных интервалов и сумматор, причем оси первой и второй генераторных катушек взаимно перпендикулярны, генератор высокой частоты подключен к входу формирователя балансно-модулированных колебаний, первый выход .формирователя соединен с первой генераторной катушкой, второй - с второй генераторной катушкой, третий - с первым входом восстановителя несущего колебания, - с вторым входом восстановителя колебания, оси третьей и четвертой приемных катушек взаимно перпендикулярны собтветственно осям первой и второй приеМ ных катушек, третья и,четвертая прием ные катушки соединены с управляемыми входами второго коммутаторного ключа, управляющий: вход которого соединен с ...третьим выходом блока коммутации, выход первого коммутаторного ключа соединен .с третьим входом восстановителя несущего колебания, а выход второго ключа - с его четвертым входом, выход восстановителя несущего колебания подключен к входу избирательного усилителя, ,выход делительной системы соединен с входом ФВЧ-, выход фильтра подключен к вхр|ду определителя макcHjyiyMOB напряжения, выход, определителя максимумов напряжения соединен с первым входом измерителя временных интервалов, вход определителя перехода напряжения через нуль подключен к третьему выходу формирователя балансно-модулированных колебаний, выход определителя перехода напряжений мвГрез нуль подключен к второму .входу ; ;измеритёля временных интервалов,выход измерителя временных интервалов соединен с первым входом сумматора, выход датчика азимута генераторных катуш.ек подключен к. второму входу сумматора, а выход сумматора является выходом устройства. Формирователь балансно-модулирован ных колебаний состоит из генератора низкой частоты, ортогонального фазовращателя , первого и второго балансных модуляторов, первого и второго усилителей мощности, причем выход генератора низкой частоты соединен с входом ортогонального фазовращателя. первый выход которого соединен с первым входом первого балансного модулятора, этот же вход является третьим; выходом формирователя балансно-модулированных .колебаний, второй выход ортогонального фазовращателя подключен к первому входу второго балансного модулятора, который является четвертым выходом формирователя, вторые входы балансных модуляторов соединены между собой и являются входом формирователя балансно-модулирОванных колебаниЙ, выход первого балансного модулятора подключен к входу первого усилителя мощности, выход которого является вторым выходом формирователя 9 5 выход второго балансного модулятора подключен к входу второго усилителя мощности, выход которого является первым выходом формирователя балансномодулированных колебаний. Восстановитель несущего колебания состоит из первого и второго частотных смесителей и сумматора, причем первые входы частотных смесителей являются соответственно первым и вторым входами детектора, а вторые вхрды соответственно третьим и четвертым его входами, выходы смесителей соединены с первым и вторым входами сумматора, выход которого является выходом восстановителя несущего колебания. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурные схемы определителя максимумов напряжения, определителя перехода напряжения через нуль и измерителя временных интервалов; на фиг.3 взаимное расположение генераторных катушек устройства, токовых линий поля и трещин относительно направлейия на север в плоскости, перпендикулярной оси скважины;, на фиг. - форма тока в первой генераторной катушке; на фиг.5 - форма тока во второй генераторной катушке; на фиг.6 - форма напряжения на входе определителя перехода напряжения через нуль; на фиг.7 - форма напряжения на входе определителя максимумов напряжения; на фиг.8 - форма напряжения на выхо . де определителя перехода напряжения через нуль; на фиг.Э - форма напря:Жения на выходе определителя максимумов напряжения; на фиг. 10 - форма напряжения на входе интегратора измерителя временных- интервалов. Устройство содержит {фиг.1) гене-, ратор t высокой частоты, первую генераторную катушку 2, первую приемную катушку 3, вторую приемную катушку Л, пербый входной коммутаторный ключ 5, избйрательный усилитель 6, делитель, систему 7, блок 8 коммутации. вторую генераторную катушку 9, формирователь 10 балансно модулированных колебаний, включающий в себя генератор 11 низкой частоты, ортогональный фазовращатель 12, первый балансный модулятор 13 второй балансный модулятор I, первый усилитель 15 мощHOCtH, второй усилитель 16 мощности, третью приемную катушку 17, четвертую приемную катушку 18, второй коммутаторный ключ 19, детектор 20 несущего колебания, включающий в себя первый частотный смеситель 21, второй частотный смеситель 22 и сумматор 23, ФВЧ 2k, датчик 25 азимута генераторных катушек 2 и 9. определитель 2б максимумов напряжения, определитель 27 перехода напряжения через нуль, измеритель 28 временных интервалов, сумматор 29. Определитель 26 максимумов напряжения содержит (фиг.2) ортогональный фазовращатель 30, усилитель-ограничитель 31, первый дифференциатор 32, первый диод 33, триггер 3, второй дифференциатор 35, второй диод 36, узлы определителя 27 перехода напряжения через нуль: усилитель-ограничи тель 37, дифференциатор 38, диод 39, узлы измерителя 28 временных интервалов:, ключ 40, источник 41 эталонно го напряжения, интегратор k2, сумматор 29. На фиг.3 изображены генераторные катушки 2 и 9, направление на север 3, токовые, линии 44 поля, трещины 45, направление простирания которых совпадает с главной осью анизотропии вектор 46 напряженности магнитной компоненты поля, направление. 47 вращения поля, ct.-азимут направления простирания трещин 45, jb-азимут плос 1КОСТИ генераторной катушки 2, -угол между плоскостью генераторной катушки 2 и направлением простирания трещин 45. Первая 3 и вторая 4 приемные катуш ки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа 5, управ ляющий вход первого коммутаторного ключа 5 соединен с первым блока 8 коммутации, выход избирательного усилителя 6 подключен к первому входу делительной системы 7, второй. вход, делительной системы 7 соединен с вторым выходом блока8 коммутации, генератор 1 высокой частоты подключен к входу формирователя 10 балансномодулированных колебаний, первый выход формирователя 10 соединен с первой генераторной катушкой 2, второй с второй генераторной катушкой 9, третий - с первым входом детектора 20 несущего колебания и одновременно - с входом определителя 27 перехода напря-v жения-через нуль, четвертый - с вторым входом восстановителя 20 несущего колебания. Третья 17 и четвертая 18 приемные катушки соединены с управляемыми входами второго коммутаторного ключа 19, управляющий вход второго ключа 19 соединен с третьим выходом блока 8 коммутации, выход первого коммутаторного ключа 5 соединен с третьим входом восстановителя 2Q несущего колебания, а выход второго ключа 19 - с четвертым входом детектора 20. .Выход восстановителя 20 несущего колебания подключен к входу избирательного усилителя 6, выход делительной системы 7 соединен с входом ФВЧ, выход ФВЧ подключен к входу опреде-. лителя 26 максимумов напряжения, а выход определителя 26 - к первому входу измерителя 28 временных интервалов. Выход определителя 27 перехода напряжения через нуль соединен с вторым входом измерителя 28 временных интервалов, выход которого подключен к первому входу сумматора 29, второй вход которого соединен с выходом датчика 25 азимута генераторных катушек. Выход сумматора 29 является выходом устройства. В формирователе 10 балансно-модулированных колебаний генератор 11 низкой частоты соединен с входом ортогонального фазовращателя.- 12 перВЫИ выход которого соединен с первым входом первого балансного модулятора 13J этот же вход является третьим выходом формирователя 10 балансномодулированных колебаний, второй выход ортогонального фазовращателя 13 подключен к первому входу второго балансного модулятора 14, одновременно являясь четвертым выходом формирователя 10, вторые входы балансных модуляторов соединены между собой и ЯВЛЯЮТСЯ .входом формирователя 10 балансно-модулированных колебаний, выход первого балансного модулятора 13 подключен к входу первого усилителя 15 мощности, выход которого является вторым выходом формирователя 10, выход второго балансного модулятора 1ч. подключен к входу второго усилителя 16 мощности, выход которого является первым выходом формирователя 10 балансно-модулированных колебаний. В восстановителе 20 несущего колебания первый вход частотного смесителя 21 является первым входом восстановителя 20 несущих колебаний, а первый вход частотного смесителя 22 вторым входом восстановителя 20, второй вход смесителя 21 является третьим входом восстановителя 20 несущего колебания, выходы смесителей 21 и 22 соединены -t первым и вторым входами сумматора 23, выход которого является выходом восстановителя 20 несущих колебаний. Устройство работает следующим образом. , Генератор 1 высокой частоты создает электрические синусоидальные колебания с частотой 0,4-2,5 МГц. Аналитическое выражение этих колебаний Urriv cosuft,(1) где Uyj - мгновенное значение напряжения на выходе генератора 1; Umt амплитуда колебаний; . IU - круговая частота колебаний; t - teкyщeefвремя. Эти колебания подаются на входы балансных модуляторов 13-и Н формирователя 10 балансно-модулированных колебаний. Генератор 1Г низкой частоты этого формирователя создает электрические колебания с частотой 5-7 Гц. Эти колебания подаются на вход ор тогонального фазовращателя 12, на выходах которого создаются два рав ных по амплитуде и сдвинутых по фазе на 90® напряжения U2 и U, имеющие вид U2 S2 t ,.. U3 Un, cos (Sit +) .sinjl (t) где U - амплитуда низкочастотных колебаний;и - круговая частота колебаний. Напряжения Uij и Узподаются на другие входы балансных модуляторов 13 и I. Балансные модуляторы 13 и 14 преобразуют колебания генератора 1 в два балансно-модулированных сигнала, т.е. в амплитудно-модулированные колебания ,в которых отсутствует колебание несущей частоты и) генератора 1. При модуляции одним синусоидальным сигналом балансно-модулированное колебание име ет вид E(t)E cosuJt cosSEt 1 /2m Еcos (ш - Я) t+ + (u)-f52)t где E(t) - мгновенное значение баланс но-модулированного сигнала;m - коэффициент модуляции; амплитуда модулированного колебания; 99 - угловые частоты соответственно модулируемого и модулирующего сигналов. На выходе балансного модулято1эа 13 будет получено балансно-модулированное колебание, имеющее вид B-,(t) cosu.t cosft t W a на выходе балансного модулятора И колебание вида E2.t)UmrtmCosu}t-5inS21. (5) Балансные модуляторы 13 и должны иметь -равные коэффициенты модуляции т..С выходов модуляторов 13 и 14 колебания E,(t) и B2(t) подаются на усилители 15 и 16 мощности, имеющие одинаковые коэффициенты усиления. Усиленные колебания подаются на первую и вторую генераторные катушки 2 и 9. Формы токов, протекающих в катушках и представляющих собой балансно-модулированные колебания, изображены на фиг.. Каждый из токов будет создавать пульсирующее с частотой Я высокочастотное электромагнитное поле, вектор напряженности магнитной компоненты которого направлен вдоль оси своей катушки. Результирующий вектор напряженности такой системы катушек будет вращаться с частотой, равной частоте 52 изменения огибающей балансно-модулированного колебания, вокруг линии пересечения этих катушек в . плоскости перпендикулярной этой линии, причем амплитуда напряженности результирующего поля остается неизменной по величине. В области расположения приемных катушек 3 и 17, и 18 будет создано электромагнитное поле, вектор горизонтальной составляющей магнитной компоненты которого вращается в плоскости, перпендикулярной оси скважины, с частотой 52 , причем величина этого вектора зависит ot электрических свойств горных пород окрестности приемных катушек, которые в свою очередь являются функциями глубины скважины и азимута направления вектора напряженности, т-е. (h,a)- (6) где Н - амплитуда вектора напряженности горизонтальной составляющей магнитной компоненты поля; h, Q - вертикальная и азимутальная координаты точки измерения в скважине. Приемные катушки 3, 17 и 4, 18 прео(5разуют величины напряженностей поля в электрические сигналы, пропорциональные им. Поскольку оси катушек 3, 17 и 18 попарно взаимно перпендикулярны, то сигналы в этих катушках будут сдвинуты между собой на 90° и также представлять собой балансно-модулированные колебания. Сигналы в катушках 3 и 17 будут .иметь вид e.,kH) slnuit. cosSJt (7) ( siniDt sinSlt, где k - коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех катушек, так как их параметры одинаковы; напряженность горизонтальной составляющей магнитной компоненты прля в точке расположения первой 3 и третьей 17 приемных катушек. Сигналы р катушках 4 и 18 будут иметь вид 2 k . siniut cos5 t (В) k H)2 sinujt sinftt, где Ну2 напряженность горизонтальной составляющей магнитнойкомпоненты поля в точке располо жения второй и четвертой 18 приемных катушек. Сигналы приемных катушек поступают на входы первого 5 и второго 19 коммутаторных ключей, управляемых блоком 8 коммутации. В первом такте измерения блок 8 коммутации подключает катушку 3 через ключ 5 к второму входу частотного смесителя 21, а катушку- 17 через ключ 19 - к второму входу частотного сме.сителя 22. На первые входы частотных смесителей 21 и 22 подаются равные по амплитуде и сдвинутые по фазе на 90° колебания с первого и второго выходов ортогонального фазовращателя 12 формирователя 10 балансно-модулированных колебаний. Частотные смесители 21 и 22 осуществляют функцию перемножения сигналов, поступающих на их входы. Таким образом, на выходе первого смесителя 21 сигнал будет иметь вид Ш с k HX UmCOs SZt siniot (9 а на выходе второго смесителя 22 k Н;,( Un, t sinwt (10 где С - масштабный коэффициент преобразования, одинаковый для обоих смесителей. С выходов частотных смесителей 21 и 22 эти напряжения поступают на входы сумматора 23, в котором осуществляется суммирование напряжения 5 и результате суммирования име ) , о ) q с k sinu)t( 111) q с k HxV m sinu)t где q - масштабный коэффициент. Это напряжение поступает на вход избирательного, усилителя 6, настроенного на первую гармонику несущего колебания. Усиленные и преобразованные колебания несущей частюты. амплитуда которых пропорциональна напряженности Ну, подаются на вход делительной системы 7 время-импульсного типа. Во втором такте измерения блок 8 коммутации отключает катушки 3 и 17 от частотных смесителей 21- и 22 и смесителю 21 через .. ключ 5 катушку ч, а к смесителю 22 черев ключ 19 - катушку 18. Над си1- налами 4 восстановителе 20 несущего колебания выполняются те же преобразования, что и над сигналами Е и ЕЗ , в результате которых на выходе сумматора 23 получают колебания Uj-2 q с k Нх2 т si-nu)t (12) Эти колебания после усиления и преобразования также подаются на вход делительной системы 7. Делительная система 7 управляемая блоком 8 коммутеации, осуществляет операцию деления напряжений .i друг на друга. На выходе делительной системы 7 образуется напряжение, пропорциональное величине JHx-ii; характеризующей затухание поля на участке между двумя парами катушек 3,17 и 4,18. Величина затухания Р связана с удельным сопротивлением пород обратной зависимостью: чем ниже удельное сопротивление пород, тем больше величина затухания Р. Если приемные катушки устройства находятся в азимутальномнеоднородной среде, например в трещинном коллекторе, то ввиду того, что вектор напряженности if6 (фиг.З), а следовательно. и токовые линии kit вращаются с частотой5 вокруг оси скважины, затухание .лоля Р будет являться периодической функцией азимута токовых линий и в средах с двумя оеями анизотропии изменяться с частотой 2Й . Таким образом, в спектре выходного сигнала де.лительной системы 7 будут присутст13 .. . 99 вовать колебания с частотой:2Й, т.е. с частотой 10-14 Гц. Эти колебания выделяются ФВЧ 2k. Форма колебаний на выходе фильтра представлена на фиг,7, причем минимумы этой кривой соответствуют тем моментам времени, когда затухание поля минимально, т.е. токовые линии (фиг.З) перпендикулярнытрещинам kSt а максимумы - моментам вре1мени, когда затухание максимально, г.е. токовые линии направлены вдоль трещин 5, заполненных более проводящей пластовой водой. I Таким образом, минимумы и максимумы на кривой затухания поля соответст вуют моментам совпадения токовых линий 4 с главными осями анизотропии, одна из которых совпадает с направлением простирания трещин kS, а вторая перпендикулярна ему.. Как следует из фиг.З азимут направ ления простирания трещин ot может быт найден из соотношения (U) Для определения азимута /ь одной из генераторных катушек, например катушки 2, служит датчик 25 азимутаs напряжение на выходе которого пропорционально углу . Угол у определяется следующим образом. Г помощью определителя 27 перехода напряжения через нуль определяются те моменты времени, когда вектор напряженности поля перпендикулярен плоскости той генераторной катушки, азимут которой измеряется, в данном случае катушки 2, и следовательно, токовые линии kk совпадают с плоскостью этой катушки. Определитель 27 перехода напряжения через нуль может быть построен по схеме, приведенной на фиг.2. Напряжение с третьего выхода формирователя 10 балансно-модулированных колебаний, являющееся модулирующим для тока катушки 9, подается на вход усилителя-ограничителя 37, ко торым преобразуется в двухполярное 1 прямоугольное напряжение. Это напря|жение дифференцируется дифференциатором 38, а диодом 39 выделяются импуль сы положительной полярности, соответствующие моментам перехода синусои ды (фиг.5) через нуль в начале каждого периода. Форма напряжения на выходе определителя 27 приведена на фиг.8. С помощью определителя 26 максимумов напряжения .определяются те моменты времени, когда токовые линии 1 5 J совпадают с направлением простирания трещин kS, т.е. с одной из осей анизотропии. Определитель 26 максимумов напряжения может быть построек по схеме, приведенной на фиг,2. На .вход.определителя 26 подается напряжение, пропорциональное затуханию поля Р с выхода ФВЧ 2k, форма которого приведена на фиг. 7- Ортогональным фазовращателем 30 фаза этого. напряжения . сдвигается на 90°, усилитель-ограничитель 31 преобразует это напряжение в прямоугольное, дифференциатор 32 дифференцирует его, а первый диод 33 выделяет импульсы положительной полярности, соответствующие максимумам входного напряжения, следующие с частотой 2й . Триггер 3k осуществляет деление частоты следования этих импульсов на два. Второй дифференциатор 35 диффе-. ренцйрует выходные импульсы триггера 35, а второй диод 36 выделяет импульсы положительной полярности, следующие непосредственно за моментами, перехода напряжения на входе определителя 2k (фиг.6) через нуль. Форма напряжения на выходе определителя 26 максимумов показана на фиг.9. Времен о интервал между импульсами на выходах определителей 26 и 27 пропорционален углу -у . Для преобразования этого временного интервала в напряжение, пропорциональное углу f , служит измеритель 28 временных интерваЛОВ, построенный по схеме, приведенной на фиг.2. Импульсы с выхода определителя 27 перехода напряжения через нуль поступают на второй вход (измерителя 28 и открывают ключ Ао, подключающий источник k эталонного напряжения на вход интегратора 2. /1мпульсы с выхода определителя 26 максимумов закрывают ключ kO и отключают источник 41 от входа интегратора 42. Таким образом, на выходе интегратора 42 формируются импульсы с нормированной амплитудой и длительностью, пропорциональной временному интервалу между входными импульсами измерителя 28. Форма импульс9В. на входе интеграторе 42 показана на фиг.10. Интегратор 42 преобразует последовательность этих импульсов в . ние постоянного тока,- пропорциональное углу -у, . Сумматор 29 осуществляет операцию суммирования напряжений, пропорциональ|ных углам и ff , в соответствии с 99 соотношением (V). На выходе сумматора 29 создается напряжение постоянного тока, пропорциональное азимуту малой оси анизотропии. Азимут большой оси анизотропии, отличается от азимута малой на 50°. В процессе измерений скважинный прибор центрируется так, чтобы его ось совпадала с осью скважины. Предлагаемое устройство в отличие от известного позволяет выделять в разрезах скважин азимутально неодно|зодные среды (например трещинные кол.лектбры) и определять азимуты главных осей анизотропии этих сред, что дает возможность выявлять зоны трещиннова тости и определять направления прости рания главных систем трещин, как по ;глубине, так и по нефтегазоносной пло щади, т.е. получать ценную информацию о строении -нефтяной залежи. Формула изобретения 1. Устройство для электромагнитного каротажа скважин, содержащее генератор высокой частоты, первую генераторную катушку, первую и вторую приемную катушку, первый коммутаторный ключ, избирательный усилитель, делительную систему и блок коммутации, причем первая и вторая приемные катушки соединены с управляемыми входами первого коммутаторного ключа, уп--, равляющИй вход первого коммутаторного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, выход избирательного усилителя подключен к первому входу делительной системы, второй вход делительной системы соединен с вторым вы ходом блока коммутации; отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выделения трещинных коллекторов и измерения азимутов главных осей их электрической анизотропии, дополнительно введены вторая генераторная катушка, формирователь балансно-модулированных колебаний, третья и четвертая приемные катушки, второй коммутаторный ключ, восстановитель несущего колебания, фильтр верхних частот, датчик азимута генераторных катушек, определитель максимумов напряжения, определитель перехода напряжения через нуль, измеритель временных интервалов и сумматор 516 причем оси. первой и второй генераторных катушек взаимно перпендикулярны, генератор высокой частоты подключен к входу формирователя балансно-модулированных колебаний, первый выход формирователя соединен с первой генераторной катушкой, второй - с второй генераторной катушкой, третий - с первым входом восстановителя несущего колебания, четвертый - с вторым входом восстановителя несущего колебания, оси третьей и четвертой приемных катушек перпендикулярны соответственно осям первой и второй приемных катушек, третья и четвертая приемные катушки соединены с управляемыми входами второго коммутаторного ключа, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока коммутации, выход первого коммутаторного ключа соединен.с третьим входом восстановителя несущего колебания, а выход второго ключа - с его четвертым входом, выход восстановителя несущего колебания подключен к входу избирательного усилителя, выход делительной системы соединен с входом фильтра верхних частот , выход фильтра подключен к входу оп ределителя максимумов напряжения, выход определителя максимумов напряжения соединен с первым входом иамерителя временных интервалов, вход определителя , перехода напряжения через нуль подключен к третьему выходу формирователя балансно-модулированных колебаний, выход определителя перехода напряжения через нуль подключен к второму входу измерителя временных интервалов, выход измерителя временных интервалов соединен с первым входом сумматора, выход.датчика азимута генераторных катушек подключен к второму входу сумматора , а выход сумма.тора является выходом устройства. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем; что формировал тель балансно-модулированных колебёний включает в себя генератор низкой .частоты, ортогональный фазовращатель, первый и второй балансный модулятор, первый и второй усилители мощности, причем выход генератора низкой частоты соединен с входом ортогонального фазовращателя, первый выход которого соединен с первым входом первого балансного модулятора, этот же вход является третьим выходом формировате,ля балансно-модулированных кожёбаний, I второй выход ортогонального фазовращателя подключен к первому входу вто рого балансного модулятора, который является четвертым выходом формироват ;теля, вторые Входы балансных модуляторов соединены между собой и служат входом формирователя, выход первого балансного модулятора подключен к входу первого усилителя мощности, выход которого является вторым входом формирователя, выход второго балансного модулятора подключен к входу второго усилителя мощности, выход которого служит первым выходом Формирователя . 3. Устройство по п.1,0 т л и ч а ющ е ее я тем, что восстановитель несущего колебания включает в себя первый и второй частотные сме9

иг,1 95 сители и сумматор, причем первые входы частотных смесителей являются соот- ветственно первым и вторым входами упомянутого детектора, а. вторые входысоответственно третьим и четвертым его входам и выходы.смесителей соединены с первым и вторым входами сумматора, выход которого является выходом восстановителя несущего колебания. Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе 1.Светов Б.С. и др. Рудная элект роразведка по методике эллиптически поляризованного поля.. К.. Недра, 1969, c.28-kk. 2.Авторское свидетельство СССР № 313966, кл. Е 21 В , 1970 прототип).

uz.z

SU 998 995 A1

Авторы

Королев Владимир Алексеевич

Мечетин Виктор Федорович

Даты

1983-02-23Публикация

1981-09-11Подача