SU1132274A1 - Аппаратура электромагнитного каротажа скважин - Google Patents

Abstract

1. АППАРАТУРА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН,содержаща  много-, канальную телеметрическую систему дл  передачи информации на поверхность, генератор с излучател(.-;к пол , два приемно-усилительных канала, кгиждый из которых содержит последовательно соединенные приемник и усилительнопреобразовательный блок, а также гетеродин , подключенный выходами к вторым входам усилительно-преобразовательных блоков, отличающа с   тем, что, с целью повышени  термостабильности и точности измерений, в нее введен аналоговый сумматор, два управл емых ключа, а телеметрическа  система выполнена с временным разделением информативных каналов и содержит не менее трех каналов, при-, чем каждый люч подключен между выходом соответствующего усилительнопреобразовательного блока и одним из входов аналогового сумматора, управл ющие входы ключей подключены к управл ющим выходам телеметрической системы, а выход аналогового сумматора подключен к входу телеметрической (Л системь. 2. Аппаратура по п. 1, о т л ичашца с  тем, что, с целью упроп1ени  скважинной части аппаратуры , выход аналогового сумматора подключен к скважинному кабелю.

Description

f 1

Изобретение относитс  к промысло ,во-геофизическим исследовани м скважин .

Известно устройство дл  диэлектрического индуктивного каротажа скважин , содержащее излучатель пол , два приемно-усилительных канала с приемниками пол , разнесенными на определенное рассто ние, фазоизмерительный блок, подключенный к выходам приемноусилительных каналов. Измер ема  известныК устройством разность фаз между сигналами, наводимыми в прием никах , функционально зависит от диэлектрической проницаемости Е среды 0.

Недостатками известного устройства  вл ютс  зависимость измер емого параметра йср от удельного электрического сопротивлени  р среды по мере его уменьшени , а также сложность существзпощих высокочастотных фазометров, ухудшающа  термостабильность и точность аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  аппаратура электромагнитного .каротажа скважин, содержаща  многоканальную телеметрическую систему дл  передачи информации на поверхность , генератор с излучателем пол , два приемно-ус лительных канала, каждьй из которых содержит последова- . тельно соединенные приемник и усилительно-преобразовательный блок, а таюке гетеродин, подключенный выходами к вторым входам усилительно-преоб разователькых блоков. Поскольку фазовые сдвиги информативного сигнала в различных каналах телеметрической системы с приемлемой точностью одинаковы , сигналы на выходе этой системы сохран ют как амплитудные, так и фазовые соотношени  сигналов в приемниках пол , что позвол ет на поверхности получать информацию как о дйэлектричеекой проницаемости , так и об удельном сопротивлении П среды, измер   разность, фаз h(y и отношение амплитуд сигналов Щ .;

Недостаток указанной аппаратуры заключаетс  в том. что условием нормальной работы телеметрической системы с частотным разделением каналов  вл етс  существенное (не менее чем на пор док) превьпиение частотой несзтцей частоты модулирующего сигнала. Однако при использовании частотного разделени  каналов в скважинной гео2274 2

физической аппаратуре несуща  частота ограничена сверху частотными свойствами линии св зи (каротажным кабелем ) , частота модулирующего сигна5 ла ограничена снизу стабильностью частот генератора и гетеродина, определ емой термостабильностью кварцевых резонаторов. Примен ема  в, геофизической аппаратуре телеметриto ческа  система с частотным разделением каналов и с частотной модул цией имеет.максимальные несущие частоты 4.5 и 25,7 кГц, что позвол ет иметь мoдyJшpyющyю частоту не вьшш

fS 1,5-2 кГц. Повышение значений частоты несущей требует применени  специальных дорогосто щих каротажных кабелей. Уход частоты кварцевых резо- наторов при изменении температуры

20 в диапазоне 20-120 С на частотах

пор дка 40-60 МГц, используемык при диэлектрическом каротаже, может составить величину пор дка 4-5 кГц, что не позвол ет снизить частоту после

5 преобразовани  до приемлемого значе-. . ни . Кроме того, метрологические характеристики аппаратуры  вл ютс  недостаточно высокими из-за проти- , во1 счивых требований к приемно-усилиQ тельным каналам, иоторые, с одной стороны , должны иметь высокую избирательность дл  выделени  затухающего в среде сигнала на уровне шумов, а с другой стороны, иметь высокую степень идентичности и стабильности амплитудных и фазовых характеристик при возможных изменени х частоты сигнала и температуры .

Цель изобретени  - повьппение термоQ стабильности н точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппаратуру электромагнитного каротажа сквахшн, содержащую многокана .льную тЕленетрическую систему дл 

передачи информации на поверхность, генератор с излучателем пол , два приемно-ус5-тительных канала каждый из которых содержит последовательно соединенные приемник к усилительно0 преобразовате,11ьиый блок а та1сже гетеродин , подключенный выходами к вторым входам усилительно-преобразовательных блоков, введен аналоговьй сумматор, два управл емых ключа, а 5 телеметрическа  .система выполнена с временным разделением информативных каналов и содержит не мезгее трех каналов, причем калс.гг,ьй к.гвом- подклаочен между выходом соответствующего усилительно-преобразовательного блока и одним из входов аналогового сумматор управл ющие входы ключей подключены к управл ющим вьшодам телеметрической системы, а выход аналогового сум матора подключен к информационному входу телеметрической системы, Кроме того, с целью упрощени  скважинной части аппаратуры выход - аналогового сумматора подключен к скважинному кабелю. На чертегке приведена блок-схема предлагаемой аппаратуры электромагни ного каротажа скважин. Аппаратура содержит генератор 1 с излучателем 2 электромагнитного по л , приемно-усилительные каналы 3 и 4 с общим гетеродином 5. Каждый из приемно-усилительных каналов содержит приемники 6 и 7 пол , усилительно-преобразовательные блоки 8 и 9, ключи 10 и 11 соответственно. Выходы приемно-усилительных каналов соединены с входом аналогового сумма тора 12, а его выход - с входом сква жинной части 13 трехканальной телеме рической системы, соединенного кабелем 14 с ее наземной частью 15. Выходы трех каналов телеметрической си темы соединены с регистраторами 16, 17 и 18. При работеаппаратуры излучатель создает в среде высокочастотное элек ромагнитное поле. Приемно-усилительные каналы 3 и 4 вырабатывают напр жени  U| , Un, амплитуды которых Пропорциональны амплитудным значени м напр женности пол  , в точ ках размещени  приемников 6 и 7 пол  причем разность фаз между напр жени ми U( и равна разности фаз между h и ). Телеметрическа  система при работе первого канала Телеметрии открьшает ключ 10 и закрывает ключ 11. Входной сигнал первого канала телеметрической, системы пропорциональный амплитуде сигнала 152,, регистрируетс  регистратором 16. При работе второго канала ключ ГО закрыт, открыт ключ 11 и регистратором 17 регистрируетс  сигнал пропорциональный амплитуде сигна- ла h,j-. При работе третьего канала открыты оба ключа 10 и 11 и регистратор 18 регистрирует сигнал, пропор циональный амплитуде векторной суммы напр жений на входах аналогового сумматора 12, Дл  определени  и п целесообразно регистрировать сигнал, пропорциональный ампл.итуде векторной разности сигналов h., и легко . достигаетс  протггвофазным включением приемников 6 и 7 либо наличием, фазоинвертора в одном из каналов 3 и 4, либо если один из выходов сут-матора 12 инверсный. Зарегистрированные величины позвол ют определить любые соотношени  между сигналам Ь„, h, При необходимости сигналы с выходов телеметрической системы могут быть направлены непосредственно в вычислительный блок, введенный в состав наземной части аппаратуры и обеспечивающий вьгаисление и регистрац11ю JBo6bix амплитудных и фазовьк соотношен1ш , а также и а в процессе проведени  каротажа. Аппаратура содержит в приемно-усилительных каналах 3 и 4 усилительнопреобразовательные блоки 8 и 9, в ней имеетс  гетеродин 5. Однако его наличие не об зательно, поскольку при использовании телеметрической системы, работающей с преобразованием входных сигналов в посто нное напр жение , высокочастотный сигнал с выхода сумматора может быть продетектирован непосредственно входным детектором телеметрической системы. Допога1ительное улучшение метрологических характеристик аппаратуры может быть достигнуто вьшолнением сумматора избирательньтм, например, путем введени  в него полосового фильтра, т.е. производить подавление шумов после сумм фовани  сигналов. , При этом резко снижаютс  требовани  к избирательности приемно-усипительных каналов,, что облегчает стабилизацию из амплитудных и фазовых характеристик . Вместе с тем требовани  к стабильности характеристик сумматора невысоки, так как любые изменени  фазовой и медленные изменени  амплитуд ной характеристики сумматора совершенно не сказываютс  на измеренных значени х величин. При наличии в приемко-усилительных каналах 3 и 4 усилительно-преобразовательных блоков 8 и 9, снижающих частоту сигнала до значени , пропускаемого кабелем (пор дка 10-20 кГц), скважинна  часть аппаратуры может быть значите-гп но упрощена. Дл  этого в-ыход сумматора .

s

должен быть соединен непосредственно с входом кабел . При этом в скважин™ ной части 13 телеметрической системы остаетс  только узел, вырабатыва ощий сигналы управлени  ключами 10 и 11. Все узлы телеметрической системыj осуществл ющие преобразование сигнала (например, амплитудный детектор), в этом случае размещаютс  в ее наземной части 15.

l322746

Применение изобретени  позвол ет повысить термостабильность и точность аппаратуры дл  электромагнитного каротажа скважин и реализовать ее на 5 серийной термостойкой элементной базе , а также существенно упростить конструирование комплексной (т.е. определ ющей как амплитудные, так и фазовые соотношени  сигналов) и много0 зондовой аппаратуры.

Claims (2)

1 . АППАРАТУРА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН,содержащая многоканальную телеметрическую систему для передачи информации на поверхность, генератор с излучателем поля, два приемно-усилительных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные приемник и усилительнопреобразовательный блок, а также гетеродин , подключенный выходами к вторым входам усилительно-преобразовательных блоков, отличающаяс я тем, что, с целью повышения термостабильности и точности измерений, в нее введен аналоговый сумматор, два управляемых ключа, а' телеметрическая система выполнена с временным разделением информативных каналов и содержит не менее трех каналов, при-, чем каждый ключ подключен между выходом соответствующего усилительнопреобразовательного блока и одним из входов аналогового сумматора, управляющие входы ключей подключены к управляющим выходам телеметрической системы, а выход аналогового суммато- § ра подключен к входу телеметрической | системы. . |С

2. Аппаратура по п. 1, о т л и- р чающаяся тем, что, с целью С упрощения скважинной части аппаратуры, выход аналогового сумматора под- . ключен к скважинному кабелю.

1JL322Z4