SU802892A1 - Magnetic susceptibility sensor - Google Patents

Magnetic susceptibility sensor Download PDF

Info

Publication number
SU802892A1
SU802892A1 SU782608031A SU2608031A SU802892A1 SU 802892 A1 SU802892 A1 SU 802892A1 SU 782608031 A SU782608031 A SU 782608031A SU 2608031 A SU2608031 A SU 2608031A SU 802892 A1 SU802892 A1 SU 802892A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic
sensor
core
magnetic susceptibility
plate
Prior art date
Application number
SU782608031A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Бреднев
Игорь Григорьевич Сковородников
Original Assignee
Свердловский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Горный Институт Им.B.B.Вахрушева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Свердловский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Горный Институт Им.B.B.Вахрушева filed Critical Свердловский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Горный Институт Им.B.B.Вахрушева
Priority to SU782608031A priority Critical patent/SU802892A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU802892A1 publication Critical patent/SU802892A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

tt

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м скважин и може: быть, использовано в устройствах дл  каротгика магнитной восприимчивости или в скважинных каппаметрах.The invention relates to well logging and may be used in magnetic susceptibility carrot devices or in well caps.

Известны датчики магнитной восприимчивости дл  скважинкой аппаратуры , содержащие ферритовый стержень с намотанной на него катушкой индуктивности , котора  включаетс  в измерительный мост переменного тока fl. Величина индуктивного сопротивлени  катушки и измер емый сигнал определ ютс  магнитной восприимчивостью среды, в которой размещаетс  датчик.Magnetic susceptibility sensors for well equipment are known, which contain a ferrite rod with an inductance coil wound on it, which is connected to an AC measuring bridge fl. The magnitude of the inductive impedance of the coil and the measured signal are determined by the magnetic susceptibility of the medium in which the sensor is located.

Недостатком указанных датчиков  вл етс  то, что сигнал, снимаемый с них, определ етс  осредненной магнитной восприимчивостью ореды, окружгшщей датчик (применительно к измерени м в скважинах с осредненной магнитной восприимчивостью стенок скважины в месте измерени ). Результаты измерений получаютс  тоже осредиенными и недостаточно детальными. По которым невозможно оценить распределение магнитных минералов в стенках скважины.The disadvantage of these sensors is that the signal taken from them is determined by the averaged magnetic susceptibility of the environment surrounding the sensor (as applied to measurements in wells with averaged magnetic susceptibility of the borehole walls at the measurement site). Measurement results are also obtained averaged and insufficiently detailed. By which it is impossible to estimate the distribution of magnetic minerals in the walls of the well.

Как показывают исследовани  керн. и стенок горных выработок, магнитные минерал в рудах (например, магнетита в магнетитовой руде или пирротина в попиметеишической.) распредел ютс  краййе неравномерно и,.. изучение закономерностей этого распределени  в услови х естественного залегани , в 4acftioCTH в стенках буровых скважин, представл ет большой научный и практический интерес как сAs shown by the research core. and mine walls, the magnetic mineral in the ores (e.g., magnetite in magnetite ore or pyrrhotite in the popimetechic one.) are distributed unevenly and extreme, .. studying the patterns of this distribution under natural conditions, in 4acftioCTH in the walls of boreholes, represents a large scientific and practical interest as with

геологической,так и с технологической точки зрени . Кроме того, при количественной интерпретации необходимо учитывать изменени  диаметра скважины . Это приводит к большим погрешност м в определении мощности тонких пропластков магнитных руд, пересеченных скважиной не под пр мым углом, так как ширина аномгший магнитной восприимчивости превынает мсхцностьgeological as well as technological. In addition, quantitative interpretation must take into account changes in the borehole diameter. This leads to large errors in determining the thickness of thin interlayers of magnetic ores intersected by a borehole at a right angle, since the width of the anomaly of magnetic susceptibility exceeds the maximum

пласта из-за вли ни  противоположных стенок скважины.reservoir due to the influence of the opposite walls of the well.

Известен также измеритель магнитной восприимчивости, примен емой дл Also known is a magnetic susceptibility meter used for

исследовани  образцов, обнажений и стенок горных выработок 2j. Датчик этого измерител  содержит Н-образный сердечник с четырьм  возбуждающими катушками индуктивности, размещеннымиexamining specimens, outcrops and mine walls 2j. The sensor of this meter contains an H-shaped core with four exciting inductors placed

на его концах, и одной измерительной обмоткой, размещенной на средней час ти сердечника. Датчик находитс  в корпусе из немагнитного и неэлектропроводного материала. Возбуждакицие катушки подсоедин ютс  к источнику переменного тока так, чтобы магнитные потоки в средней части сердечнике были направ лены навстречу друг другу. Катушки имеют одинаковое количество витков и идентичное размещение, поэтому, когд датчик находитс  в немагнитной среде магнитные потоки в средней части сер дечника полностью компенсируют друг друга, а сигнал в измерительной обмо ке равен нулю. Если рабочую сторону датчика прикладывают к образцу с повыиенными магнитными свойствами, то магнитное сопротивление с этой сторо ны датчика уменьшаетс , а магнитный поток увеличиваетс  , и в средней час ти сердечника по вл етс  разностный магнитный поток, который наводит сиг нал в измерительной обмотке датчика Величина этого сигнала  вл етс  меро магнитной восприимчивости образца. С помощью этого датчика можно получить большую детальность исследова ни . Однако он непригоден дл  кзмерений в буровых скважинах, поскольку , когда рабоча  сторона датчика прижимаетс  к одной из стенок скважи ны, противоположна  стенка вли ет на магнитный поток нерабочей стороны датчика и, следовательно, на разностный магнитный поток в средней части сердечника и на измер емый сигнал. Цель изобретени  - повышение пространственной разрешающей способности и точности измерений. Поставленна , цель достигаетс  тем что в датчике магнитной восприимчивости , содержаицем Н образный серде ник из ферромагнитного материала с четырьм  возбуждающими катушкгши нн  уктивности, размещенными на его .кон цах, и измерительной обмоткой,размещенной на его средней части, сердеч ник снабжен пластиной из ферромагнитного материала, установленной на нерабочей стороне датчика с возможностью регулировки немагнитного зазора между сердечником и пластиной. ; Благодар  этому магнитный поток о нерабочей стороны датчика полност (Мыкаетс  через эту пластину и на него не вли ют магнитные свойства минералов, располагающихс  с этой стороны датчика. Измер емый сигнал зависит только от магнитных свойств стенки скважины, к которой прижимаетс  рабоча  сторона датчика. Регулируемый немагнитный зазор между сердечником и пластиной необходим дл  балансировки датчика в не магнитной среде. На чертеже изображен предлагаемы датчик, частичный продольный разрез На концах Н-образного сердечника 1 из ферромагнитного материала размещены четыре возбуждающие катушки 2-5, а на средней части сердечника - измерительна  обмотка 6. С нерабочей стороны датчика концы Н-образного сердечника за1 икаютс  пластиной 7 из ферромагнитного материала, установленной с немагнитньам зазором. Пластина крепитс  к сердечнику немагнитными винтами 8, на которые в немагнитном зазоре между сердечником и пластиной надеты спиральные пружины 9 также из немагнитного материала. Датчик размещен в герметичном корпусе 10 из немагнитного и неэлектропроводного материала, заполненном трансформаторным маслом. Датчик может быть расположен также в выносном блоке скважинного снар да, который прижимает рабочую сторону датчика к исследуемой стенке скважины 11. Возбуждающие катушки 2-5 подключены последовательно к источнику переменного тока звуковой частоты так, что магнитные потока Ф и , создаваемые катушками 2 и 4 и 3 и 5 соответственно , направлены в средней части сердечника навстречу друг другу. Количества витков в этих катушках попарно равны. В немагнитной среде соотношение между числом витков в катушках 2 и 4 и 3 и 5 и величина немагнитного зазора подбираютс  так, чтобы магнитный поток Ф был равен и противоположен по направлению потоку Фз . в этом случае суммарный магнитный поток в средней части серщечника равен нулю й,Ф Ф - О и сигнал в обмотке 6 отсутствует. Когда датчик прижимаетс  рабочей стороной, на которой размещены катушки 2 и 4, к стенке скважины 11, обладакнцей повышенной магнитной восприимчивостью , магнитное сопротивление в магнитной цепи потока Ф уменьшаетс , .а,сам notOK Ф возрастает. В средней части сердечника возникает разностный магнитный поток Ф Ф| - $1 О, и в обмотке по вл етс  измер емый сигнал. Противоположна  стенка скважины .12 не вызывает изменени  магнитного потока , поскольку он Зё1мыкаетс  через пластину 7 из ферромагнитного материала , а ее магнитное сопротивление намного меньше, чем магнитное сопротивление горных пород, слагающих стенки скважины. Применение предлагаемого датчика обеспечивает повьниение детальности исследовани  магнитных свойств стенок скважин, позвол ет изучать закономерности распределений магнитных минералов в стенках скважин и избегать ошибки в определений мощности тонких пластов и пропластков с повышенными магнитными свойств 1ми приat its ends, and one measuring winding located on the middle part of the core. The sensor is in a housing of non-magnetic and non-conductive material. The excitation of the coils is connected to an alternating current source so that the magnetic fluxes in the middle part of the core are directed towards each other. The coils have the same number of turns and identical placement, therefore, when the sensor is in a nonmagnetic environment, the magnetic fluxes in the middle part of the core completely compensate each other, and the signal in the measuring winding is zero. If the working side of the sensor is applied to the sample with superior magnetic properties, then the magnetic resistance from this side of the sensor decreases, and the magnetic flux increases, and a differential magnetic flux appears in the middle of the core, which causes a signal in the measuring winding of the sensor. The signal is the measure of the magnetic susceptibility of the sample. With the help of this sensor it is possible to obtain more detailed research. However, it is not suitable for measurements in boreholes, because when the working side of the sensor is pressed against one of the walls of the well, the opposite wall affects the magnetic flux of the non-working side of the sensor and, therefore, the differential magnetic flux in the middle part of the core and the measured signal . The purpose of the invention is to increase the spatial resolution and accuracy of measurements. The goal is achieved by the fact that in the magnetic susceptibility sensor, containing an H-shaped serde from ferromagnetic material with four coils that excite uktivnosti placed at its ends, and a measuring winding placed at its middle part, the core is equipped with a plate of ferromagnetic material installed on the non-working side of the sensor with the ability to adjust the non-magnetic gap between the core and the plate. ; Due to this, the magnetic flux on the non-working side of the sensor is complete (It mimics through this plate and is not affected by the magnetic properties of the minerals located on this side of the sensor. The measured signal depends only on the magnetic properties of the borehole wall to which the working side of the sensor is pressed. Adjustable non-magnetic The gap between the core and the plate is necessary for balancing the sensor in a non-magnetic environment. The drawing shows a sensor, a partial longitudinal section is shown At the ends of an H-shaped core 1 made of ferromagnetic In total, four excitation coils 2–5 are placed, and measuring winding 6 is placed on the middle part of the core. On the non-working side of the sensor, the ends of the H-shaped core are clamped with a plate 7 made of ferromagnetic material installed with a non-magnetic gap. The plate is attached to the core with non-magnetic screws 8, on which in the non-magnetic gap between the core and the plate there are wound spiral springs 9 also of non-magnetic material. The sensor is housed in an airtight housing 10 of non-magnetic and non-conducting material, filled nnom transformer oil. The sensor can also be located in the remote unit of the wellbore, which presses the working side of the sensor to the test wall of the borehole 11. Exciting coils 2-5 are connected in series to an acoustic frequency AC source so that the magnetic fluxes Φ and generated by coils 2 and 4 and 3 and 5, respectively, are directed in the middle part of the core towards each other. The number of turns in these coils are equal in pairs. In a non-magnetic environment, the ratio between the number of turns in coils 2 and 4 and 3 and 5 and the size of the non-magnetic gap are chosen so that the magnetic flux F is equal and opposite in the direction of the flux Фз. in this case, the total magnetic flux in the middle part of the sisterch is zero, F F - O and the signal in winding 6 is absent. When the sensor is pressed against the working side, on which coils 2 and 4 are placed, against the wall of the borehole 11, having increased magnetic susceptibility, the magnetic resistance in the magnetic circuit of the flux Φ decreases, and, notOK Φ itself increases. In the middle part of the core, a differential magnetic flux occurs. - $ 1 O, and a measured signal appears in the winding. The opposite wall of the borehole .12 does not cause a change in the magnetic flux, since it is locked through the plate 7 made of ferromagnetic material, and its magnetic resistance is much less than the magnetic resistance of the rocks composing the borehole walls. The application of the proposed sensor ensures that the detailed study of the magnetic properties of the borehole walls increases, allows us to study the patterns of the distribution of magnetic minerals in the borehole walls and to avoid errors in determining the thickness of thin layers and seams with enhanced magnetic properties of 1m at

пересечении их скважиной не под пр мым углом, а также упрощает количественную интерпретацию результатовi поскольку исключает операцию введени  поправки за диаметр скважины.their intersection by the well is not at a right angle, and also simplifies the quantitative interpretation of the results, since it eliminates the operation of introducing a correction for the diameter of the well.

формула изобретени invention formula

Датчик магнитной восприимчивости, содержащий Н-образный сердечник из ферр агиитного материала с четырьм  возбуждающими катушками индуктивности , размещенными на его концах, и измерительной обмоткой, размещенной на его средней части, отличающийс  тем, что, с целью повышени  пространственной разрешающей способности и точности измерений, сердечник снабжен пластиной из ферромагнитного материала, установленной на нерабочей стороне датчика с возможностью регулировки немагнитного зазора между сердечником и пластиной.Magnetic susceptibility sensor containing an H-shaped core of ferrous material with four exciting inductors placed at its ends and a measuring winding placed at its middle part, characterized in that, in order to increase the spatial resolution and accuracy of measurements, the core it is equipped with a plate made of ferromagnetic material mounted on the non-working side of the sensor with the ability to adjust the non-magnetic gap between the core and the plate.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Зельцман П. А. Конструктирова;ние аппаратуры дл  геофизических исследований скважнн. - М., Недра, 1968, с. 91-93.1. Zeltzman, PA Constructing; equipment for geophysical research borehole. - M., Nedra, 1968, p. 91-93.

2.Методическое руководство по определению физических свойств горных пород и полезных ископаемых. Под ред. Н. Б. Дортмана и М. Л. Озерской,2.Methodical guidelines for determining the physical properties of rocks and minerals. Ed. N. B. Dortman and M. L. Ozerskaya,

М., Госгеолтехиздат, 19б2, с.36-43 j(прототип),M., Gosgeoltekhizdat, 19b2, pp. 36-43 j (prototype),

| V у | V y

V ТvvV tvv

ч f  7h f 7

/ 3 98/ 3 98

lieutH I Sesd lieutH I Sesd

ЮYU

8eight

6 S 376 S 37

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Датчик магнитной восприимчивости, содержащий Н-образный сердечник из ферромагнитного материала с четырьмя возбуждающими катушками индуктивности, размещенными на его концах, и измерительной обмоткой, размещенной на его средней части, отличающийся тем, что, с целью повышения пространственной разрешающей способности и точности измерений, сердечник снабжен пластиной из ферромагнитного материала, установленной на нерабочей стороне датчика с возможностью регули· ровки немагнитного зазора между серс дечником и пластиной.Magnetic susceptibility sensor containing an H-shaped core made of ferromagnetic material with four exciting inductance coils located at its ends, and a measuring coil located on its middle part, characterized in that, in order to increase spatial resolution and accuracy of measurements, the core is equipped with a plate of ferromagnetic material mounted on the non-working side of the sensor with the possibility of adjusting the non-magnetic gap between the core and the plate.
SU782608031A 1978-04-24 1978-04-24 Magnetic susceptibility sensor SU802892A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782608031A SU802892A1 (en) 1978-04-24 1978-04-24 Magnetic susceptibility sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782608031A SU802892A1 (en) 1978-04-24 1978-04-24 Magnetic susceptibility sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU802892A1 true SU802892A1 (en) 1981-02-07

Family

ID=20761284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782608031A SU802892A1 (en) 1978-04-24 1978-04-24 Magnetic susceptibility sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU802892A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0434439B1 (en) Method and apparatus for making induction measurements through casing
US5606260A (en) Microdevice for measuring the electromagnetic characteristics of a medium including a shield
US4748415A (en) Methods and apparatus for induction logging in cased boreholes
US5828214A (en) Method and apparatus for resistivity determination by nuclear magnetic resonance measurement
US5959453A (en) Radial NMR well logging apparatus and method
US3706025A (en) Induction logging methods and apparatus using more than one phase component of the received signal
US7443168B2 (en) Compact magnetic sensor for multi-component induction and micro-resistivity measurements
US2984781A (en) Apparatus for the nondestructive testing of materials
Broding et al. Magnetic well logging
US3493850A (en) Apparatus for investigating formations surrounding a borehole including means for generating opposite polarity current flow on opposite sides of the borehole
US3259836A (en) Induction logging apparatus having plural receiver coils each forming a mutually balanced system with the transmitter coils
US2861242A (en) Magnetometer
US3327203A (en) Induction logging system utilizing plural diameter coils
US3135199A (en) Magnetometer
US1906271A (en) Method and apparatus for determining underground structure
SU802892A1 (en) Magnetic susceptibility sensor
US2625583A (en) Magnetic induction well-logging instrument
RU2526520C2 (en) Method and device for measurement of apparent electric resistance of rocks in cased well
US2677802A (en) Method and apparatus for demagnetizing material
US3414805A (en) Induction logging apparatus having floating coils
Alvarez et al. Theory, design, realization, and field results of an inductive casing collar locator
RU2365946C1 (en) Electromagnetic isoparametric logging method
SU711516A1 (en) Device for logging magnetic susceptibility
Ben Aoun et al. Radial Electrical Resistivity Measurements of Rocks on Laboratory Core Samples Using an Electromagnetic Sensor: Macro and Micro Eddy Currents
SU851308A1 (en) Device for electric well-logging of cased wells