Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.VI.1968 55293 tU M/y, G01r V\h% MKP Wspóltwórcy wynalazku: inz. Zdzislaw Radwanski, inz. Witold Warski Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Geofizyki Przemyslu Naftowego, Kraków (Polska) Dwuelektrodowy opornosciomierz wglebny do pomiaru elektrycznej opornosci wlasciwej pluczki wiertniczej w odwiercie Przedmiotem wynalazku jest opornosciomierz wglebny do pomiaru elektrycznej opornosci wla¬ sciwej cieczy, a zwlaszcza pluczki wiertniczej W odwiercie.Znane stosowane opornosciomierze, zwane po¬ tocznie rezistiwimetrami, maja czteroelektrodowy przyrzad wglebny, który wykazuje szereg , wad.Konstrukcja jego uniemozliwia wykonywanie po¬ miarów na kablu jednozylowym w oplocie stalo¬ wym, który to typ kabla jest stosowany wylacz¬ nie do pomiarów w odwiertach o wiekszych gle¬ bokosciach i wypelnionych pluczka wiertnicza o duzym ciezarze wlasciwym z uwagi na duza war¬ tosc ciezaru wlasciwego kabla jednozylowego w oplocie stalowym wynoszaca okolo 5 G/cm3.Przyrzady wglebne tych opornosciomierzy po¬ siadaja nominalna srednice zewnetrzna 110 mm, co uniemozliwia wykonywanie pomiarów w od¬ wiertach c srednicach ponizej 150 mm z uwagi na niebezpieczenstwo „zagwozdzenia" odwiertu.Duza opornosc wyjsciowa tych opornosciomie¬ rzy, rzedu 500 M Q czyni je bardzo czulymi na niewielkie zmiany opornosci obwodów zewnetrz¬ nych (kabel, aparatura, zmienna opornosc wlasci¬ wa przewierconych warstw), co z kolei powoduje znaczne niedokladnosci pomiarów.Celem wynalazku jest umozliwienie wykonywa¬ nia pomiarów na kablu jednozylowym w oplocie stalowym. Cel ten osiagniete wedlug wynalazku 10 15 20 25 30 dzieki zastosowaniu opomosciomierza dwuelektro- dowego.Opornosciomierz dwuelektrodowy wedlug wy¬ nalazku sklada sie z przyrzadu wglebnego zawie¬ rajacego elektrode centralna i elektrode pierscie¬ niowa, oraz z naziemnego elektronowego ukladu pomiarowego. Zastosowanie ukladu elektrody cen¬ tralnej i pierscieniowej, umieszczonych wzgledem siebie wspólsrodkowo, umozliwia zmniejszenie opornosci wyjsciowej opomosciomierza do war¬ tosci rzedu 0,5 MQ.Opornosciomierz wedlug wynalazku jest uwi¬ doczniony na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat elektryczny ukladu po¬ miarowego, fig. 2 — przyrzad wglebny w pólprze- kroju, fig. 3 — odmiane wykonania przyrzadu wglebnego w pólprzekroju.Naziemny uklad pomiarowy sklada sie z trzech zespolów: mostka pomiarowego, czesci wzmacnia¬ jacej i czesci prostowniczej. Mostek Wheatstone'a stanowia oporniki Rl, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 oraz opornosc mierzona Rx. Oporniki Rl, R2, R3 sa wlaczone w odpowiednie trzy ramiona mo¬ stka i maja stale wartosci. W czwarte ramie most¬ ka sa wlaczone oporniki R4, R5, R6, oraz oporniki dekadowe R7, R8, R9 i opornosc mierzona Rx.Oporniki dekadowe sa dziesieciopozycjowe i slu¬ za do cechowania ukladu. Do zacisków, sluzacych do pomiarów opornosci Rx, laczy sie kabel karc- tazowy z dwuelektrodowym przyrzadem wgleb- 55293s nym. Mostek jest zasilany napieciem zmiennymi z odczepów transformatora Tri za pomoca prze¬ lacznika PI poprzez oporniki stabilizujace RIO, Rll, R12, R13, R14 w celu obnizenia wplywu zmia¬ ny pradu zasilania na wyniki pomiaru spowodo¬ wane zmiana opornosci obwodu pradowego. Pier¬ wotne uzwojenie transformatora Tri jest zasilane napieciem zmiennym (220 V, 50 Hz).W druga przekatna mostka jest wlaczony po¬ tencjometr R15, z którego jest podawane napiecie przez kondensator Cl na drugi zespól stanowiacy wzmacniacz fazoczuly, pracujacy na duotriodzie LI, lacznie z opornikami R20, R21, R22, R23, R24, R25, R26. Wzmocniony sygnal jest podawany przez l^ondjep^atgry C2 (C3 na uklad mostkowy, sklada¬ jacy sie z duodiody L.2 i oporników R16, R17, R18. j Zmienny sygnal zostaje wyprostowany i prze¬ sial^r^o^t^^^^wu. w aparaturze karotazowej, przylaczonego'Jd£tSdcisków G. Katody duotriody LI sa polaryzowane napieciem zmiennym z trans¬ formatora Tr2, bedacego w fazie z napieciem za¬ silania mostka. W ten sposób uklad staje sie fazoczuly, eliminujac sygnaly zaklócajace nie be¬ dace w fazie z napieciem zasilajacym mostek. Po¬ nadto dodatkowo uzyskuje sie mozliwosc regulacji polozenia zerowego galwanometru G za pomoca potencjometru R18.Do kontroli równowagi czesci wzmacniajacej slu¬ zy wylacznik W2, który zwiera przychodzace syg¬ naly. Wyjiscie ukladu jest zbocznifcowane oporni¬ kiem R19 w celu zmniejszenia wplywu obciaze¬ nia ukladu rejestrujacego. Wlaczenie ukladu do napiecia za pomoca wylacznika Wl sygnalizuje za¬ rówka kontrolna 2. Anody duotriody LI sa zasi¬ lane napieciem stalym z aparatury karotazowej.Napiecie to, filtrowane dodatkowo kondensatorem C4, jest stabilizowane stabilizatorem lampowym L3. Calosc zamontowana jest w skrzynce blasza¬ nej.Na konstrukcje dwuelektrodowego przyrzadu wglebnego skladaja sie nastepujace elementy: kol¬ pak 1, do którego jest wkrecona glowica 4, pola¬ czona drugim koncem z korpusem 10, uszczelnio¬ nym za pomoca uszczelki 16.Glowica 4 ma wewnatrz nosny izolator przepu¬ stowy (swieca), zakonczony gwintowanym zew¬ netrznie trzonem 2. Czesc izolacyjna stanowia tu¬ lejki 3 i 5.Pierscien 6 ma otwory na umocowanie przewo¬ dów kabla, przy czym trzeci przewód jest przy¬ laczony do izolatora przepustowego. Mosiezna elek¬ troda pomiarowa 13 ma ksztalt bolca i jest odizo¬ lowana od korpusu za pomoca tulejki 11, dociska¬ nej nakretka 12. Centralna elektroda 13 bolcowa jest umieszczona w oslonie, stanowiacej druga elektrode i wykonanej w postaci pierscienia 9a, polaczonego pretami 9b z lacznikiem 9c oraz pre¬ tami 9e z mufa 9d, cc umozliwia swobodny prze¬ plyw pluczki miedzy elektrodami. Uszczelki sa oznaczone liczbami 17,18.Innym przykladem wykonania dwuelektrodowe¬ go przyrzadu wglebnego jest przyrzad, który ma oslone 14 stanowiaca elektrode o srednicy zew¬ netrznej równej srednicy korpusu 10, co umozli- 4 wia wykonywanie pomiarów w odwiertach c sred¬ nicach od okolo 60 mm.W tym przypadku przyrzad wglebny jest zao¬ patrzony w tuleje 8 i kostke 7, przeznaczona do 5 przylaczenia kabla jednozylowego, a centralna elektroda 13 bolcowa jest umieszczona w cylin¬ drycznej cslonie 14 z bocznymi podluznymi wy¬ cieciami 19 dla swobodnego przeplywu pluczki, przy czym oslona 14 jest polaczona ze stozkowym 10 lacznikiem 15.Opornosciomierz wedlug wynalazku pracuje w polaczeniu z aparatura karotazowa.Przyrzad wglebny laczy sie z kablem kabotazo¬ wym za pomoca pierscienia 6 lub kcstki 7. Drugi 15 koniec kabla karotazowego przylacza sie do zaci¬ sków mierzonej opornosci Rx ukladu pomiaro¬ wego, przedstawionego na fig. 1.Tak polaczony przyrzad wglebny zapuszcza sie do cdwiertu wypelnionego pluczka wiertnicza.Przed dokonywaniem pomiarów opornosci wla¬ sciwej pluczki uklad pomiarowy, znajdujacy sie na powierzchni, nalezy wycechowac. W tym. celu nalezy dokonac kompensacji ukladu mostkowego i elektronowego, ustalic odpowiednia skale zapisu i wielkosc napiecia zasilania mostka.Zmiana opornosci wlasciwej pluczki miedzy elek¬ trodami powoduje zachwianie stanu równowagi mostka. Napiecie nierównowagi jest pobierane z 30 potencjometru R15 i podawane na wejscie czlonu pomiarcwego. Wzmocnione sygnaly sa podawane na uklad detekcyjny. Wyprostowana wartosc na¬ piecia jest podawana z opornika obciazenia R19 na uklad piszacy aparatury karotazowej. Za po- 35 moca przelacznika P2 istnieje mozliwosc bezpo¬ sredniego przelaczenia przyrzadu wglebnego do wtórnego uzwojenia transformatora Tri, co jest dokonywane przed pomiarem w celu stabilizacji czynnej powierzchni elektrod pomiarowych. o* PL