SU1141365A1 - Скважинный магнитометр - Google Patents

Abstract

СКВАЖИННЫЙ МАГНИТОМЕТР, содержащий скважинньй снар д с электродвигателем , соединенным посредством кинематического узла с феррозондовым преобразователем, при этом скважинный снар д соединен с наземным измерительным устройством посредством каротажного кабел  с измерительным проводом и проводом питани , наземное измерительное устройство содержит источник питани , измери- . тельную схему, генератор возбуждени , .блок обработки сигнала, умножитель .частоты и фазовый детектор, при этом обмотка злектродвител  через общий провод и провод питани  соединена с источником питани , один конец обмотки феррозондового преобразовател  соединен с общим проводом, а другой его конец соединен с измерительным проводом, который соединен через блок обработки сигнала с первым входом фазового детектора, выход генер&тора возбуждени  соединен с измерительным проводом и через умножитель частоты - с вторым входом фазового детектора, о т л и ч а .ющ и и с   тем, что, с целью повышени  его точности, наземное измерительное устройство содержит первый и второй дополнительные источники питани  и операционный усилитель W с конденсатором в цепи обратной св зи , выводами питани , соединенными с разЛоименными полюсами первого и второго дополнительных источников питани , другие полюсы которых соединены с измерительным проводом, выход фазового детектора соединен с инверсным входом операционного усилител , пр мой вход которого непосредОР 9) ственно, а выход через измерительную схему - с общим проводом каротажного СП кабел .

Description

Изобретение относитс  к геофизик |а более конкретно - к устройствам дл  проведени  магнитных измерений в скважинах при проведении развед- ки полезных ископаемых, .Известно устройство дл  измерени составл ющих магнитного пол , содер жащее три феррозонда, ориентированных по трем взаимно-ортогональным ос м iL Недостатком известного ус;гройст ,ва  вл етс  низка  точность, обус:ловленна  технологической погреш: ностью изготовлени  феррозондов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  скважинный магнитометр, содержащий скважинный снар д с электродвигателем , соединенньвд посредством кинема тического узла с феррозондовым преобразователем , при этом скважинный снар д соединен с наземным измерительным устройством посредством каротажного кабел  сизмерительным проводом и проводом питани , наземное измерительное устройство содержит источник питани , измерительную схему, генератор возбуждени блок обработки сигнала, умножитель частоты и фазовый детектор, при этом обмотка электродвигател  через общий провод и провод питани  соеди нена с источником питани , один конец обмотки феррозондового преобраз вател  соединен с общим п роводом, а другой конец соединен с измерител ным проводом, который соединен через блок обработки сигнала с первым входом фазового детектора, а выход генератора возбуждени  соединен с и мерительной жилой и через умножитель частоты - с вторым входом фазо вого детектора 2 J. Недостатком известного устройств  вл етс  низка  точность, обусловле на  дрейфом нул , вызванного падением напр жени  на сопротивлении общего провода каротажного кабел . Цель изобретени  - повьшение точ ности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в скважинном магнитометре, содержащем скважинный снар д с электр двигателем, соединенным посредством кинематического узла с феррозондовы преобразователем, при этом скважинный снар д соединен с наземным изме рительным устройством посредством каротажного кабел  с измерительным общим проводом и проводом питани , наземное измерительное устройство содержит источник питани , измерительную схему, генератор возбуждени ., блок обработки сигнала, умножитель частоты и фазовый детектор, при этом обмотка электродвигател  через общий провод и провод питани  соединена с источником питани , один конец обмотки феррозондового преобразовател  соединен с общим проводом, а другой его конец соеди-; нен с измерительным проводом, которьй соединен через блок обработки сигнала с первым входом фазового детектора, выход генератора возбуждени  соединен с измерительным проводом и через умножитель частоты - с вторым входом фазового детектора, наземное измерительное устройство содержит первый и второй дополнительные источники питани  и операционный . усилитель с конденсатором в цепи, обратной св зи, выводами питани , соединенными с разноименными полюсами первого и второго дополнительных источников питани , другие полюсы которых соединены с измерительным проводом, выход фазового детзктора соединен с инвepcньnvl входом операционного усилител , пр мой вход которого непосредственно, а выход через измерительную схему - с общим проводом каротажного кабел . На чертеже представлена схема устройства. В скважинном приборе 1 размещены феррозондовьй преобразователь 2 и электродвигатель 3, которые подключены к наземному измерительному устройству 4 через трехжильный каротажный кабель 5 с измерительным 6, токовым 7 и общим 8 проводами. Наземное измерительное устройство 4 содержит включенный по схеме интегратора операционный усилитель 9, с дополнительными источниками 10 и 11 питани , обща  точка которых подключена через измерительный провод 6 к одному из концов обмотки феррозондового преобразовател  2, инверсный вход операционного усилител  9 подключен к выходу фазового детектора 12, а выход операционного усилител  9 через измерительную схему 13 и его пр мой вход непосредственно подключены к общему проводу 8. Входы фазового детектора 12 соединены с выходами умножител  14 частоты и блока 15

обработки сигнала. Блок 15 обработки сигнала включает в себ  схемы дл  фильтрации,.усилени  и формировани  сигнала, поступающего с обмотки феррозондового преобразовател  2. Выход генератора 16 возбуждени  соединен с входом умножител  14 частоты и через измерительный провод 6 - с одним из концов обмотки

ерроэондового преобразовател  2

Источник 17 питани  соединен с элект родвигателем 3 через токовый 7 и общий 8 провода каротажного кабел  5.

Устройство работает следующим

:образом.

Электродвигатель 3 вращает феррозондовый преобразователь 2, Ток возбуждени  от генератора 16 возбуждени  подаетс  по каротажному кабелю 5 в обмотку феррозондового преобразовател  2. ЭДС четной гармоники тока возбужлени , возникша  на обмотке феррозондового преобразовател  2 при наличии составл ющей магнит ного пол  в направлении его оси, вьщел етс  и усиливаетс  блоком 15 об работки сигнала и подаетс  на первый вход фазового детектора 12, на второй вход которого поступает умноженное по частоте умножителем 14 частоты напр жение генератора 16 возбуждени . На выходе фазового детектора 12 по вл етс  пульсирующий ток, величина к направление которого определ ютс  величиной и направлением магнитного пол  по оси феррозондового преобразовател  2.

Этот ток интегрируетс  операционным усилителем 9 и поступает в обмотку феррозокдового преобразовател  2, компенсиру  измер емое магнитное поле. Ток компенсации замыкаетс 

jno цепи: один из источников 10 или 11

питани  - операционный усилитель 9 измерительна  схема 13 - общий провод 8 - обмотка феррозондового преобразовател  2 - измерительный провоп 6 - обща  точка источников 10 и 11 питани . Измерительна  схема 13 может быть включена не только между выходом операционного усилител  9 и общим проводом 8, но и в разрыв любого места цепи, по которому замыкаетс  ток компенсации.

Ток, потребл емый электродвигателем 3 от источни1 а 17 питани , создает на сопротивлении общего провода 8 картотажного кабел  5 падение напр жени  .

При этом смещение нул  уменьшено, по крайней мере, на 60 дБ, т.е. на 3 пор дка, так как падение напр жени  на общем проводе 8  вл етс  синфазным по отношению к входам операционного усилител  9, который обладает большим коэффициентом подавлени  синфазной помехи.

Ток компенсации определ етс  величиной ЭДС четной гармоники на обмотке феррозондового преобразовател  2 и не зависит от падени  напр жени  на сопротивлении общего провода 8 зй счет протекани  тока электродвигател  3.

Изобретение позвол ет повысить точность измерений благодар  использованию операционного усилител , обладающего большим коэффициентом подавлени  синфазной помехи, что обеспечивает синфазность падени  напр жени  на общем проводе по отношению к пр мому и инверсному входам операционного усилител , уменьша  при этом дрейф нул  при измерении составл кицей вектора магнитного пол , направленной вдоль оси вращени  феррозондового преобразовател .

Claims (1)

1. . СКВАЖИННЫЙ МАГНИТОМЕТР, содержащий скважинный снаряд с электродвигателем, соединенным посредством кинематического узла с феррозондовым преобразователем, при этом скважинный снаряд соединен с наземным измерительным устройством посредством каротажного кабеля с измерительным общ^м проводом и проводом питания, наземное измерительное устройство содержит источник питания, измери- . тельную схему, генератор возбуждения,· .блок обработки сигнала, умножитель .частоты и фазовый детектор, при этом обмотка электродвителя через общий провод и провод питания соеди нена с источником питания, один конец обмотки феррозондового преобразователя соединён с общим проводом, а другой его конец соединен с измерительным проводом, который соединен через блок обработки сигнала с первым входом фазового детектора, выход генератора возбуждения соединен с измерительным проводом и через умножитель частоты - с вторым входом фазового детектора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния его точности, наземное измерительное устройство содержит первый и второй дополнительные источники питания и операционный усилитель с конденсатором в цепи обратной связи, выводами питания, соединенными с разноименными полюсами первого и второго дополнительных источников питания, другие полюсы которых соединены с измерительным проводом, выход фазового детектора соединен с инверсным входом операционного усилителя, прямой вход которого непосредственно, а выход через измерительную схему - с общим проводом каротажного кабеля.