RU2456643C2 - Device for carrying out logging in ore holes - Google Patents
Device for carrying out logging in ore holes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456643C2 RU2456643C2 RU2010122448/28A RU2010122448A RU2456643C2 RU 2456643 C2 RU2456643 C2 RU 2456643C2 RU 2010122448/28 A RU2010122448/28 A RU 2010122448/28A RU 2010122448 A RU2010122448 A RU 2010122448A RU 2456643 C2 RU2456643 C2 RU 2456643C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- logging
- microcontroller
- output
- switch
- digital converter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Устройство относится к геофизике и предназначено для определения физических свойств горных пород, полей и пространственного положения рудных скважин за одну спуско-подъемную операцию. Проведение комплексных измерений связано не только с экономией средств, но и с тем, что при исследовании скважин в условиях вечной мерзлоты или большой нарушенности горных пород проведение измерений двумя, тремя приборами зачастую просто невозможно из-за замерзания или обрушения скважины. Кроме того, выбор оптимального комплекса методов при одновременных измерениях имеет принципиальное значение.The device relates to geophysics and is intended to determine the physical properties of rocks, fields and the spatial position of ore wells in one round trip. Comprehensive measurements are associated not only with cost savings, but also with the fact that when researching wells under permafrost or severe rock disturbance, measurements with two or three instruments are often simply impossible due to freezing or collapse of the well. In addition, the selection of the optimal set of methods for simultaneous measurements is of fundamental importance.
Известно устройство [1], служащее для проведения каротажа в рудных скважинах. Недостатком устройства является то, что оно не предназначено для измерения электрических параметров горных пород, температуры и естественной радиоактивности.A device is known [1], which is used for logging in ore wells. The disadvantage of this device is that it is not intended to measure electrical parameters of rocks, temperature and natural radioactivity.
Известно устройство [2], служащее для проведения комплекса магнитных исследований скважин. Недостатком данного устройства является невозможность измерения электрических параметров горных пород, температуры и естественной радиоактивности. Кроме того, требуется трехжильный каротажный кабель и измерение магнитной восприимчивости производится за отдельную спуско-подъемную операцию.A device is known [2], which is used to conduct a complex of magnetic well surveys. The disadvantage of this device is the inability to measure electrical parameters of rocks, temperature and natural radioactivity. In addition, a three-wire logging cable is required and magnetic susceptibility is measured in a separate tripping operation.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является аппаратура [3], содержащая в скважинном приборе три взаимоортогональных жестко закрепленных феррозонда и систему из трех акселерометров, измерительную схему магнитометра, аналого-цифровой преобразователь, регистр, блок управления, блок магнитной восприимчивости. Недостатком данного прибора является то, что он не предназначен для измерения температуры, естественной радиоактивности и электрических параметров горных пород и руд.The closest technical solution to the proposed invention is the equipment [3], containing in the downhole tool three mutually orthogonal rigidly mounted flux gates and a system of three accelerometers, a measuring magnetometer circuit, an analog-to-digital converter, a register, a control unit, and a magnetic susceptibility unit. The disadvantage of this device is that it is not intended for measuring temperature, natural radioactivity and electrical parameters of rocks and ores.
Задачей нового устройства является измерение комплекса физических параметров, включающих магнитную восприимчивость, данные инклинометрии, компоненты магнитного поля, кажущееся сопротивление, электрический потенциал, кажущуюся поляризуемость, естественную радиоактивность и температуру за одну спуско-подъемную операцию в непрерывном режиме. Использование устройства для проведения каротажа позволит повысить эффективность каротажных работ за счет измерения дополнительных физических величин в стволе скважины. Кроме того, использование нового устройства для проведения каротажа в рудных скважинах будет иметь значительный экономический эффект, за счет сокращения времени проведения измерений в скважине.The objective of the new device is to measure a set of physical parameters, including magnetic susceptibility, inclinometry data, magnetic field components, apparent resistance, electric potential, apparent polarizability, natural radioactivity and temperature in one round trip operation. Using a device for logging will increase the efficiency of logging by measuring additional physical quantities in the wellbore. In addition, the use of a new device for conducting logging in ore wells will have a significant economic effect, due to the reduction in the time of measurements in the well.
Устройство для проведения каротажа рудных скважин содержит в скважинном приборе блок из трех взаимоортогональных феррозондов, блок взаимоортогональных акселерометров, блок магнитной восприимчивости, первый, второй, третий коммутаторы, измерительную схему магнитометра, первый аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа, регистр сдвига, управляемый выходной каскад с модулятором, блок управления, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчик температуры и блок гамма-каротажа с выходом на постоянном токе, соединенные с входами третьего коммутатора, четырехэлектродный зонд электрического каротажа, управляемый усилитель, генератор трехступенчатого импульса, резистор, четвертый коммутатор, второй быстрый аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, причем генератор трехступенчатого импульса соединен через резистор с двумя электродами зонда А-В, вторые два электрода зонда M-N подключены через четвертый коммутатор к дифференциальному входу управляемого усилителя, выход которого соединен с входом второго быстродействующего аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к микроконтроллеру, а управляющий вход микроконтроллера соединен с выходом блока управления, причем выходы микроконтроллера подключены к управляющим входам генератора трехступенчатого импульса, четвертого коммутатора, управляемого усилителя, аналого-цифрового преобразователя и управляемого выходного каскада.A device for logging ore wells contains a block of three mutually orthogonal flux probes, a block of mutually orthogonal accelerometers, a block of magnetic susceptibility, a first, second, third switches, a magnetometer measuring circuit, a first integrating analog-to-digital converter, a shift register, a controlled output stage with modulator, a control unit, characterized in that it additionally includes a temperature sensor and a gamma-ray logging unit with a direct current output connected output from the inputs of the third switch, a four-electrode electric logging probe, a controlled amplifier, a three-stage pulse generator, a resistor, a fourth switch, a second fast analog-to-digital converter, a microcontroller, the three-stage pulse generator being connected through a resistor to two electrodes of the AB probe, the second two electrodes MN probes are connected through the fourth switch to the differential input of the controlled amplifier, the output of which is connected to the input of the second high-speed analog-digital converter, whose output is connected to the microcontroller and microcontroller control input connected to the output of the control unit, the microcontroller outputs connected to control inputs of the three-stage pulse generator, a fourth switch controlled amplifier, an analog-digital converter and controllable output stage.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для проведения каротажа в рудных скважинах.Figure 1 presents a functional diagram of a device for logging in ore wells.
На фиг.2 представлена временная диаграмма последовательности измерительных каналов устройства.Figure 2 presents a timing diagram of a sequence of measuring channels of the device.
На фиг.3 представлены эпюры напряжений на электродах А-В, M-N.Figure 3 presents the plot of the voltages on the electrodes AB, M-N.
Устройство содержит:The device contains:
блок из трех взаимоортогональных феррозондов x, y, z - 1,block of three mutually orthogonal fluxgates x, y, z - 1,
блок взаимоортогональных акселерометров U1, U2, U3 - 2,block of mutually orthogonal accelerometers U1, U2, U3 - 2,
блок магнитной восприимчивости æ - 3,magnetic susceptibility unit æ - 3,
первый коммутатор - 4,the first switch is 4,
второй коммутатор - 5,the second switch is 5,
третий коммутатор - 6,the third switch is 6,
измерительную схему магнитометра - 7,the measuring circuit of the magnetometer - 7,
фильтр нижних частот - 8,low pass filter - 8,
аналого-цифровой преобразователь интегрирующего типа - 9,analog-to-digital converter integrating type - 9,
регистр сдвига - 10,shift register - 10,
управляемый выходной каскад с модулятором - 11,controlled output stage with a modulator - 11,
генератор модулирующей частоты - 12,modulating frequency generator - 12,
блок питания - 13,power supply - 13,
одножильный бронированный кабель - 14,single-core armored cable - 14,
блок управления - 15,control unit - 15,
датчик температуры - 16,temperature sensor - 16,
блок гамма-каротажа с выходом на постоянном токе - 17,gamma-ray logging unit with DC output - 17,
четырехэлектродный зонд электрического каротажа - 18,four-electrode electric logging probe - 18,
управляемый усилитель - 19,controlled amplifier - 19,
генератор трехступенчатого импульса напряжения - 20,a three-stage voltage pulse generator - 20,
резистор - 21,resistor - 21,
четвертый коммутатор - 22,the fourth switch is 22,
быстродействующий аналого-цифровой преобразователь - 23,high-speed analog-to-digital converter - 23,
микроконтроллер - 24.microcontroller - 24.
Устройство работает следующим образом: прибор взаимодействует с цифровым каротажным регистратором, например, «Вулкан». Связь скважинного прибора с каротажным регистром осуществляется при помощи одножильного каротажного кабеля 24, по которому также подается напряжение питания скважинного прибора на блок 16. Устройство работает с временным разделением каналов за 25 тактов длительностью 40·10-3 сек. Цикл измерений составляет 1 сек. Синхронизация принимаемой информации цифровым каротажным регистратором осуществляется в момент паузы в ее передаче в течение заданного интервала времени. В первый и второй такты работы устройства управляемый выходной каскад 13 не передает сигналов информации в каротажный кабель. В третий - двенадцатый такт к входу аналогово-цифрового преобразователя 11 через коммутатор 10 подключаются поочередно напряжения с выходов измерительной схемы магнитометра 8, фильтра нижних частот 9 и аналоговые выходы термометра 4 и блока гамма-каротажа с выходом на постоянном токе 5. Передача информации регистром 12 в управляемые выходной каскад и далее кабель осуществляется в моменты окончания соответствующего такта, что отмечено на диаграмме фиг.2, где U0 - служебная постоянная, χ - магнитная восприимчивость, Z - осевая составляющая вектора геомагнитного поля, U1, U2 и U3 - проекции вектора силы тяжести, X и Y - ортогональные к Z горизонтальные составляющие вектора геомагнитного поля, t - температура, γ - интенсивность естественного гамма-излучения, Uшунт - напряжение на постоянном шунте 50 Ом в импульсе тока, между электродами А-В, Uпр+, Uпр- - напряжения на электродах M-N в моменты 15 и 55 мсек после включения импульса на электродах А-В.The device works as follows: the device interacts with a digital logging logger, for example, “Volcano”. The borehole tool is connected to the logging register using a single-core logging cable 24, through which the supply voltage of the borehole tool is also supplied to block 16. The device works with time division of channels for 25 cycles with a duration of 40 · 10 -3 sec. The measurement cycle is 1 second. The received information is synchronized by a digital logging logger at the time of a pause in its transmission during a given time interval. In the first and second clock cycles of the device, the controlled output stage 13 does not transmit information signals to the wireline cable. In the third and twelfth clock, the voltage from the outputs of the measuring circuit of the magnetometer 8, the low-pass filter 9 and the analog outputs of the
После окончания 12 такта на выходе блока управления 15 (вых. а) появляется потенциал, который подается на управляющий вход микроконтроллера 23 (вход б). В тринадцатый и четырнадцатый такты блок 23 включает генератор трехступенчатого импульса 17, выходное напряжение которого подается на электроды А-В зонда 19. С электродов M-N снимается напряжение, которое подается на коммутатор 20.After the end of the 12th cycle, a potential appears at the output of the control unit 15 (output a), which is fed to the control input of the microcontroller 23 (input b). In the thirteenth and fourteenth cycles, the block 23 includes a three-stage pulse generator 17, the output voltage of which is supplied to the electrodes AB of the probe 19. The voltage that is supplied to the
Длительность переходного процесса на электродах M-N характеризует поляризуемость среды. Коммутатор 20 подключает к входам усилителя 21 так же напряжение с резистора 18, которое пропорционально току между электродами А и В. Это напряжение, а также амплитуда напряжения на электродах M-N может меняться в очень широких пределах, поэтому микроконтроллер 23 управляет коэффициентом усиления блока 21. Выходное напряжение усилителя 21 поступает на вход второго быстрого аналого-цифрового преобразователя 22. Моменты включения блока 22 после прихода переднего фронта импульса напряжения на электродах А-В приведены в таблице 1.The duration of the transient process on the M-N electrodes characterizes the polarizability of the medium. The
Выходные коды блока 22 поступают в память микроконтроллера, после чего производятся необходимые вычисления, формируется последовательный код в формате интерфейса RS232C и через заданные интервалы времени этот код поступает на вход управляемого выходного каскада 13 и далее на кабель 24.The output codes of block 22 are received in the memory of the microcontroller, after which the necessary calculations are performed, a serial code is generated in the RS232C interface format and, at predetermined time intervals, this code is fed to the input of the controlled output stage 13 and then to cable 24.
Таким образом, использование устройства для проведения каротажа в рудных скважинах позволяет измерять 21 физический параметр по стволу скважины в непрерывном режиме.Thus, the use of a device for logging in ore wells allows you to measure 21 physical parameters along the wellbore in a continuous mode.
Источники информацииInformation sources
1. В.Н.Пономарев, Ю.Г.Астраханцев, А.Г.Гритчин и С.Д.Созонтов. Комплексный каротажный магнитометр. А.с. 911420, МКИ G01V 3/18.1. V.N. Ponomarev, Yu.G. Astrakhantsev, A.G. Gritchin and S.D. Sozontov. Integrated logging magnetometer. A.S. 911420,
2. Магниторазведка. Справочник геофизика /Под ред. В.Е.Никитского, Ю.С.Глебовского - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - С. 238-243.2. Magnetic exploration. Handbook of Geophysics / Ed. V.E. Nikitsky, Yu.S. Glebovsky - 2nd ed., Rev. and add. - M .: Nedra, 1990 .-- S. 238-243.
3. Ю.Астраханцев, Н.Белоглазова. Аппаратурно-программный комплекс для непрерывной инклинометрии нефтяных и газовых скважин. Практика приборостроения. Ежеквартальный научно-технический и производственный журнал №1 2003 г., г.Екатеринбург.3. Yu. Astrakhantsev, N. Beloglazova. Hardware-software complex for continuous inclinometry of oil and gas wells. Instrumentation practice. The quarterly scientific-technical and production journal No. 1 of 2003, Yekaterinburg.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122448/28A RU2456643C2 (en) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | Device for carrying out logging in ore holes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122448/28A RU2456643C2 (en) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | Device for carrying out logging in ore holes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010122448A RU2010122448A (en) | 2011-12-10 |
RU2456643C2 true RU2456643C2 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=45405175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010122448/28A RU2456643C2 (en) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | Device for carrying out logging in ore holes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2456643C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533334C1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Device for studies of dynamic state of rocks in well |
RU172009U1 (en) * | 2016-08-16 | 2017-06-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехГеоБур" | Downhole tool for measuring the parameters of the wellbore trajectory during drilling |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU911420A1 (en) * | 1980-06-30 | 1982-03-07 | Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР | Complex well-logging magnetometer |
RU15796U1 (en) * | 2000-08-15 | 2000-11-10 | Ждановских Александр Владимирович | WELL LOGGING DEVICE |
EP0939195B1 (en) * | 1998-02-27 | 2004-09-15 | Schlumberger Limited (a Netherland Antilles corp.) | Apparatus and method for determining a drilling mode to optimize formation evaluation measurements |
RU2301431C2 (en) * | 2005-03-24 | 2007-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская геофизическая научно-производственная компания" | Mode of electrical exploration with using of spacing differentiation of the field of formation on several spreads |
RU71003U1 (en) * | 2007-08-30 | 2008-02-20 | Александр Григорьевич Талалай | URANIUM ORE LOGGING DEVICE |
-
2010
- 2010-06-01 RU RU2010122448/28A patent/RU2456643C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU911420A1 (en) * | 1980-06-30 | 1982-03-07 | Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР | Complex well-logging magnetometer |
EP0939195B1 (en) * | 1998-02-27 | 2004-09-15 | Schlumberger Limited (a Netherland Antilles corp.) | Apparatus and method for determining a drilling mode to optimize formation evaluation measurements |
RU15796U1 (en) * | 2000-08-15 | 2000-11-10 | Ждановских Александр Владимирович | WELL LOGGING DEVICE |
RU2301431C2 (en) * | 2005-03-24 | 2007-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская геофизическая научно-производственная компания" | Mode of electrical exploration with using of spacing differentiation of the field of formation on several spreads |
RU71003U1 (en) * | 2007-08-30 | 2008-02-20 | Александр Григорьевич Талалай | URANIUM ORE LOGGING DEVICE |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Магниторазведка. Справочник геофизика / Под ред. В.Е.Никитского, Ю.С.Глебовского. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - с.238-243. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533334C1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Device for studies of dynamic state of rocks in well |
RU172009U1 (en) * | 2016-08-16 | 2017-06-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехГеоБур" | Downhole tool for measuring the parameters of the wellbore trajectory during drilling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010122448A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9611736B2 (en) | Borehole electric field survey with improved discrimination of subsurface features | |
JP6186336B2 (en) | Inductive broadband three-component borehole magnetic field measurement sensor and borehole electromagnetic exploration method using the same | |
EP2102688B1 (en) | A process and device for measurement of spectral induced polarization response using pseudo random binary sequence (prbs) current source | |
US2880389A (en) | Electrical resistivity well logging | |
GB2305249A (en) | Electrical logging of wellbores | |
US3056917A (en) | Methods and apparatus for investigating earth formations | |
NO128130B (en) | ||
US3391334A (en) | Resistivity logging based upon electromagnetic field measurements carried out with three vertically spaced detectors | |
RU2456643C2 (en) | Device for carrying out logging in ore holes | |
RU2445653C2 (en) | Geo-acoustic logging device | |
RU2533334C1 (en) | Device for studies of dynamic state of rocks in well | |
Cattach et al. | Sub-Audio Magnetics (SAM)—A High Resolution Technique for Simultaneously Mapping Electrical and Magnetic Properties1 | |
IE34763B1 (en) | Methods and apparatus for investigating earth formations | |
US2996657A (en) | Gyromagnetic resonance magnetometer and gradiometer apparatus and method | |
Varotsos et al. | Magnetic field variations associated with the SES before the 6.6 Grevena-Kozani Earthquake | |
McAliley et al. | Analysis of land-based CSEM data for CO2 monitoring at Bell Creek, MT | |
Bonnett et al. | Low-noise instrumentation for electromagnetic groundwater flow measurement | |
US8965702B2 (en) | Formation resistivity measurements using multiple controlled modes | |
Lahti | Audiomagnetotelluric (AMT) measurements: A new tool for mineral exploration and upper crustal research at the Geological Survey of Finland | |
Jirku et al. | Monitoring Of Joint Systems Time-Lapse Behaviour Via Ert | |
JP2854475B2 (en) | Underground electromagnetic induction survey using a high-precision three-axis magnetometer | |
Juhari et al. | The development of a small range soil electrical resistivity meter based on Wenner configuration | |
RU2319010C1 (en) | Method to outline increased stress zone in rock massif and device for electromagnetic rock radiation signal measurement in well | |
RU2421759C1 (en) | Procedure for lateral logging and device for its implementation | |
RU2723478C1 (en) | Device for measurement of natural electromagnetic signals in well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120602 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131010 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20130829 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160602 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180312 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190602 |