SU859982A1 - Device for well inductive prospecting - Google Patents

Device for well inductive prospecting Download PDF

Info

Publication number
SU859982A1
SU859982A1 SU792852044A SU2852044A SU859982A1 SU 859982 A1 SU859982 A1 SU 859982A1 SU 792852044 A SU792852044 A SU 792852044A SU 2852044 A SU2852044 A SU 2852044A SU 859982 A1 SU859982 A1 SU 859982A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
auxiliary
operating frequency
frequency generator
detectors
Prior art date
Application number
SU792852044A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Антонович Кулагов
Лев Вениаминович Лебедкин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Методики И Техники Разведки Всесоюзного Производственного Объединения "Союзгеотехника"
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Методики И Техники Разведки Всесоюзного Производственного Объединения "Союзгеотехника" filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Методики И Техники Разведки Всесоюзного Производственного Объединения "Союзгеотехника"
Priority to SU792852044A priority Critical patent/SU859982A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU859982A1 publication Critical patent/SU859982A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ИНДУКЦИОННОЙ (54) DEVICE FOR BOTTOM INDUCTION

1one

Изобретение относитс  к геофизическим электроразведочным устройствам и может быть использовано в аппаратуре дл  измерени  комплексных компонентов гармонических сигналов, в частности в электроизмерительной технике.The invention relates to geophysical electrical prospecting devices and can be used in apparatus for measuring complex components of harmonic signals, in particular in electrical measuring equipment.

Известна скважинна  индукционна  аппаратура, содержаща  генератор переменного напр жени  с излучателем переменного магнитного пол , приемник излучени  переменного магнитного пол , предварительный усилитель и электронный блок, подключенный к выходу предварительного усилител  каротажным кабелем, с помощью которого усиливают,обрабатывают и регистрируют принимаемый сигнал 1.A well-known induction apparatus, comprising an alternating voltage generator with an alternating magnetic field emitter, an alternating magnetic field radiation receiver, a preamplifier and an electronic unit connected to the preamplifier output with a logging cable, with which the received signal 1 is amplified, processed and recorded.

К недостаткам аппаратуры относитс  недостаточна  точность измерени , вызванна  фазовыми сдвигами, возникающими в каротажном кабеле при передаче сигнала от предварительного усилител  к электронному блоку.The disadvantages of the apparatus include insufficient measurement accuracy caused by phase shifts that occur in the wireline when transmitting the signal from the preamplifier to the electronic unit.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  скважинной индукционной электроразведки, содержащее генератор рабочей частоты, излучатель переменного магнитного пол , подключенЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИThe closest technical solution to the invention is a device for downhole induction electrical prospecting, comprising a working frequency generator, an emitter of an alternating magnetic field, connected

ный к генератору рабочей частоты, последовательно соединенные приемник переменного магнитного пол , предварительный усилитель, компенсатор начальных фазовых сдвигов, избирательный усилитель и два параллельно включенных фазочувствительных детектора (ФЧД), на опорные входы которых подаютс  напр жени  рабочей частоты, connected to an operating frequency generator, a series-connected alternating magnetic field receiver, a preamplifier, an initial phase shift compensator, a selective amplifier, and two phase-sensitive phase-sensitive detectors (PSDs) connected in parallel, the reference inputs of which are supplied with operating frequency voltages,

10 сдвинутые относительно друг друга на Э0° с помощью 90° - фазовращател , и индикатор.10 shifted relative to each other by E0 ° using a 90 ° phase shifter, and an indicator.

Указанные элементы генератора рабочей частоты размещены в зон15 де устройства. Сигнал с выходов ФЧД подаетс  по каротажному кабелю в наземный блок, состо щий из генератора рабочей частоты и индикатора. Дл  компенсации начальных фазовых сдви20 гов используютс  фазовращатели, включаемые в цепь переменного напр жени , в данном случае ме щу приемником пол  и фазочувствительным детектором 2 .These elements of the operating frequency generator are placed in zones 15 of the device. The signal from the PDP outputs is fed through a wireline cable to a surface unit consisting of a working frequency generator and an indicator. To compensate for the initial phase shifts, phase shifters included in the alternating voltage circuit are used, in this case they are placed as a field and phase-sensitive detector 2.

2525

В практике используютс  две модификации устройства. При дипольном электромагнитном профилировании скважин (ДЭМПС) компенсатор началь30 ных фазовых сдвигов размещаетс  вIn practice, two modifications of the device are used. With dipole electromagnetic well profiling (DEMP), the compensator for initial phase shifts is located in

скважинном измерительном блоке. Его перенос в наземный блок при этом невозможен, так как по кабелю, св зывающему скважинные приборы с наземным пультом, измер емые сигналы передаютс  посто нным током.downhole measuring unit. At that, its transfer to the surface unit is impossible, since the measured signals are transmitted by direct current through the cable connecting the downhole tools with the ground control unit.

Компенсатор начальных фазовых . сдвигов, используемый при ДЭМПС и расположенный в скважинном блоке, включает RC-фазовращатель со сменными элементами, соответствующими выбранной , рабочей частоте, электродвигатель с редуктором, на оси которого закреплено переменное сопротивление, и электрическую схему управление фазовращателем (из наземного пульта).Compensator initial phase. The shifts used in the DEMPS and located in the downhole block include an RC phase shifter with interchangeable elements corresponding to the selected operating frequency, an electric motor with a gearbox, on the axis of which a variable resistance is fixed, and an electrical circuit controlling the phase shifter (from the ground console).

При работе в варианте с наземным петлевьом излучателем пол  (НПС) комneHcatop начальных фазовых сдвигов включаетс  также в цепь переменного тока между приемником пол  и фазочувствительным детектором, но размещаетс  в наземном приборе, так как в этом .варианте измер емый сигнал по кабелю передаетс  переменным напр жением , а фазочувствительное детектирование осуществл етс  в наземном приборе.When operating in the version with ground loop emitter, the field of the initial phase shifts is also included in the AC circuit between the field receiver and the phase sensitive detector, but is placed in the ground instrument, as in this variant the measured signal is transmitted by alternating voltage through the cable and phase-sensitive detection is carried out in a ground-based instrument.

Однако размещение компенсатора начальных фазовых сдвигов в.скважинном приборе при работе в дипольном варианте приводит к существенному увеличению температурных погрешностей измерений. Температура в скважине обычно резко отличаетс  от температуры на дневной поверхности и измен; . ..-Тс  по скважине в среднем на на каждые 100 м ее глубины. После спуска приборов в скважину их приходитс  выдерживать в течение 2030 мин, что значительно снижает производительность работы, но и в этом случае температурные погрешности остаютс  значительными из-за изменени  температуры среды с глубиной.However, the placement of a compensator for initial phase shifts in a borehole device when operating in the dipole version leads to a significant increase in temperature measurement errors. The temperature in the well is usually very different from the temperature on the surface and changes; . ..- Tc on the well on average for every 100 m of its depth. After the devices are lowered into the well, they must be maintained for 2030 minutes, which significantly reduces the productivity of work, but even in this case the temperature errors remain significant due to a change in the temperature of the medium with depth.

.Размещение компенсатора начальных фазовых сдвигов в скважинном приборе (в дипольном варианте) значительно увеличивает длину скважинного прибора ., усложн ет схему аппаратуры и св зано с необходимостью смены элементов , что практически вынуждает вскрывать скважинный снар д при каждом изменении рабочей частоты.The placement of the initial phase shift compensator in the downhole tool (in the dipole version) significantly increases the downhole tool length, complicates the equipment design and is associated with the need to change elements, which practically forces the well to open the well at each change in the operating frequency.

Компенсаци  начальных фазовых сдвигов в каждой из модификаций осуществл етс  разными элементами, что приводит к усложнению аппаратуры и ее эксплуатации.Compensation of the initial phase shifts in each of the modifications is carried out by different elements, which leads to the complication of the equipment and its operation.

Цель изобретени  - повышение точности и скорости измерений путем увеличени  эффективности компенсации фазовых сдвигов.The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements by increasing the efficiency of compensating phase shifts.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  скважинной индукционной электроразведки, содержащем генератор рабочей частоты излучатель переменн9го магнитного пол , подключенный к генератору рабочей частоты, последовательно соединенные приемник переменного магнитного пол  и предварительный усилител компенсатор начальных фазовых сдвиго 90 -фазовращатель, , последовательно соединенные избирательный усилитель и два параллельно включенных фазочувствительных детектора рабочей частоты , опорный вход одного из которых подключен к выходу генератора рабочей частоты непосредственно, а другого - :через 90-фазовращатель, и индикатор, компенсатор начальных фазовых сдвигов выполнен в виде генератора вспомогател| ной частоты с дополнительным фазовращателем, первого и второго фазорасщепителей, двух модул торов , подключенных управл ющими входами к выходу генератора вспомогательной частоты через первый фазорасщепитель , и двух фазочувствительных детекторов вспомогательной частоты, опорные входы которых подключены к выходу генератора вспомогательной частоты через второй фазорасщепитель и дополнительный фазовращатель, измерительные входы - к выходам каждого из модул торов, причем параллельно включенные вхо,;1ы модул торов  вл ютс  входом Компенсатора начальных фазовых сдвигов и подключены к параллельно включенным выходам фазочувствительных детекторов рабочей частоты выходы фазочувствительных детекторов вспомогательной частоты  вл ютс  выходом компенсатора начальных фазовых сдвигов и подключены к входу индикатора , а вход избирательного усилител подключен к выходу предварительного усилител .The goal is achieved by the fact that in a device for borehole induction electrical survey, which contains a working frequency generator, a variable magnetic field emitter connected to a working frequency generator, an alternating magnetic field receiver and a preamplifier compensator of initial phase shift 90 phase converter, sequentially connected selective amplifier and two phase-sensitive operating frequency detectors in parallel, the reference input of one of which is connected en to enter the operating frequency of the generator itself, and the other -: 90-shifter, and an indicator of the initial phase shift compensator is designed as a generator ancillary | frequency with an additional phase shifter, first and second phase splitters, two modulators connected by control inputs to the output of the auxiliary frequency generator through the first phase splitter, and two phase-sensitive auxiliary frequency detectors, the reference inputs of which are connected to the output of the auxiliary frequency generator through the second phase splitter and an additional phase shifter , the measuring inputs to the outputs of each of the modulators, and the parallel-connected inputs, 1s of the modulators are the input of Com The initial phase shift sensor and connected to the parallel-connected outputs of phase-sensitive operating frequency detectors, the outputs of the phase-sensitive auxiliary frequency detectors are the output of the initial phase shift compensator and are connected to the indicator input, and the input of the selective amplifier is connected to the output of the preamplifier.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Claims (1)

Устройство содержит генератор 1 рабочей частоты, подключенный через каротажный кабель к излучателю 2 переменного магнитного пол , выполненного в виде, например, генераторной рамки, приемник 3 переменного магнитного пол  (приемную рамку), предварительный усилитель 4. Излучатель, приемник переменного магнитного пол  и предварительный усилитель могут составить приемно-усилительный блок зонда. Выход предварительного усилител  4 с помощью соединительной линии св зан со скважинным измерительным блоком,в котором последовательно соединены избирательный усилитель 5 и фазочувстБИтельныё детекторы б и 7 напр жени  рабочей частоты.Опорные напр жени  с фазовым сдвигом в 90° подаютс  с выхода генератора рабочей частоты непосредственно и через 90 фазовращатель 8 на опорные входы фа .зочувствительных детекторов рабочей частоты 6 и 7, выходы которых соединены трехжильным каротажным кабелем с компенсатором фазовых сдвигов, расположенным в наземном пульте и состо  щим из генератора 9 вспомогательно частоты, модул торов 10 и 11, допол нительного фазовращател  12, первог и второго фазорасщепителей 13 и 14, и детекторов 15 и 16 вспомогательно частоты. Устройство содержит также индика тор 17, подключенный к выходам фазо чувствительных детекторов 15 и 16 вспомогательной частоты. Генератор вспомогательной частоты 9 соединен через фазорасщепитель 13 с модул то рами 10 и 11 и св зан через дополни тельный фазовращатель 12 и фазорасщепитель 14 с фазочувствительными д текторами 15 и 16 вспомогательной частоты. Расположение дополнительно фазовращател  12 не  вл етс  принци пиальным. Он может быть расположен также между генератором вспомогател ной частоты и модул торами. Работает предлагаема  аппаратура следующим образом. Излучатель 2 переменного магнитного пол  (скважинна  генераторна  рамка) питаетс  током рабочей частоты от генератора рабочей частоты, ЭДС, индуцированна  в приемнике 3 переменного магнитного пол , усиливаетс  предварительным усилителем 4 Далее измер емое напр жение поступает в скважинный измерительный блок, где осуществл етс  его усиление избирательным усилителем 5 и детектиро вание фазочувствительными детектора ми (ФЧД) б и 7рабочей частоты.Фазова  компенсаци  осуществл етс  в цеп посто нного тока с помощью компенсатора начальных фазовых сдвигов, вклю ченного в наземный измерительный блок. Посто нные напр жени , сн тые с выходов фазочувствительных детекторов б и 7 рабочей частоты и пропорциональные вещественной и мнимой компонентам измер емого сигнала, передаютс  в наземный измерительный блок, где они модулируют переменные напр жени  вспомогательной частоты. Напр жение вспомогательной частоты подаетс  на модул торы 10 и 11 с генератора 9 вспомогательной частоты через фазорасщепитель 13. Переменные напр жени  на выходах модул торов 10 и 11 наход тс  в квадратуре и пропорциональны по амплитуде нещественной и мнимой компонентам измер емой ЭДС. Векторна  сумма этих напр жений, образованна  с помощью сумматора (не показан), поступает на фазочувствительные детекторы 15 и 16 вспомогательной частоты (функци суммировани  может обеспечиватьс  также с помощью ФЧД 15 и 16 при соот ветствующем изменении их схемы). Опорные напр жени  на фазочув стви тельные детекторы 15 и 16 вспомогательной частоты подаютс  от генератора 9 вспомогательной частоты через дополнительный фазовращатель 12, обеспечивающий внесение фазовогю сдвига в пределах от О до 360°, и через фазорасщепитель 14, обеспечивакхций 90°-ный сдвиг между опорными напр жени ми, подаваемыми на фазочувствительные детекторы 15 и 16 вспомогательной частоты. Разность фаз между соответствукшими опорными и модулированными напр жени ми равна фазовому сдвигу, вносимому дополнительным фазовращателем 12, С выхода фазочувствительных детекторов 15 и 16 вспомогательной частоты измен емые напр жени  поступают на индикатор 17 мнимой и вещественной компонент. Компенсатор начальных фазовых сдвигов, работа которого описана выше , используетс  как при работе аппаратуры в варианте ДЭМПС, так и в других модификаци х (НПС, межскважинное дипольное электромагнитное профилирование, индукционные измерени  при гальваническом возбуждении первичного пол ). Предлагаемое устройство позвол ет также уменьшить температурные погрешности фазовых измерений на 4050% за счет размещени  компенсатора фазовых сдвигов в наземном блоке, уменьшить длину скважинного измерительного прибора на 20% путем исключени  из него элементов компенс .тора фазовых сдвигов и исполнительных средств их дистанционной регулировки. Формула изобретени  Устройство дл  скважинной индукционной электроразведки, содержащее генератор рабочей частоты, излучатель переменного магнитного пол , подключенный к генератору рабочей частоты, последовательно соединенные приемник переменного магнитного пол  и предварительный усилитель, компенсатор начальных фазовых сдвигов, ЭО -фазовращатель , последовательно соединенные избирательный усилитель и два параллельно включенных фазочувствительных детектора рабочей частоты, опорный вход одного из которых подключен к выходу генератора рабочей частоты непосредственно , а другого - через 90°фазовращатель , и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью овышени  точности и скорости измерений путем увеличени  эффективности компенсации фазовых сдвигов, конденатор начальных фазовых сдвигов выолнен в виде генератора вспомогаельной частоты с дополнительным фаовращателем , первого и второго фазоасщепителей , двух модул торюв, подлюченных управл ющими входами к ыходу генератора вспомогательнойThe device contains a working frequency generator 1 connected via a logging cable to an emitter 2 of an alternating magnetic field, made in the form of, for example, a generator frame, a receiver 3 of an alternating magnetic field (receiving frame), a pre-amplifier 4. An emitter, a receiver of an alternating magnetic field and a pre-amplifier can make the receiving and amplifying unit of the probe. The output of preamplifier 4 is connected via a connecting line with a downhole measuring unit, in which the selective amplifier 5 and phase-sensing detector b and 7 of the operating frequency voltage are connected in series. Reference voltage with a phase shift of 90 ° is supplied from the output of the operating frequency generator and through 90 phase shifter 8 to the reference inputs of phase sensitive detectors of operating frequency 6 and 7, the outputs of which are connected by a three-core logging cable to the phase shift compensator located in the ground control and consisting of an auxiliary frequency generator 9, modulators 10 and 11, an additional phase shifter 12, a first and second phase splitters 13 and 14, and detectors 15 and 16 auxiliary frequencies. The device also contains an indicator 17 connected to the outputs of the phase-sensitive auxiliary frequency detectors 15 and 16. Auxiliary frequency generator 9 is connected via phase splitter 13 to moduli 10 and 11 and connected via an additional phase shifter 12 and phase splitter 14 with phase sensitive phase detectors 15 and 16 of auxiliary frequency. The arrangement of the additional phase shifter 12 is not fundamental. It can also be located between an auxiliary frequency generator and modulators. Works proposed equipment as follows. The emitter 2 of an alternating magnetic field (borehole frame) is powered by the operating frequency current from the operating frequency generator, the EMF induced in the receiver 3 of the alternating magnetic field is amplified by the preamplifier 4 Next, the measured voltage enters the downhole measurement unit, where it is amplified by selective the amplifier 5 and the detection of phase-sensitive detectors (PSD) b and 7 of the operating frequency. Phase compensation is carried out in the direct-current circuit using a compensator x phase shifts included in the ground measuring unit. Constant voltages taken from the outputs of phase-sensitive detectors B and 7 of the operating frequency and proportional to the real and imaginary components of the measured signal are transmitted to the ground-based measuring unit, where they modulate the alternating voltages of the auxiliary frequency. The auxiliary frequency voltage is supplied to the modulators 10 and 11 from the auxiliary frequency generator 9 through the phase splitter 13. The variable voltages at the outputs of the modulators 10 and 11 are in quadrature and are proportional to the amplitude of the non-substantial and imaginary components of the measured EMF. The vector sum of these voltages, formed by means of an adder (not shown), goes to the phase-sensitive detectors 15 and 16 of the auxiliary frequency (the summation function can also be provided by using the PSF 15 and 16 with a corresponding change in their circuit). The reference voltages to the phase-sensing detectors 15 and 16 of the auxiliary frequency are supplied from the auxiliary frequency generator 9 through an additional phase shifter 12, which provides phase shift from O to 360 °, and through the phase splitter 14, providing a 90 ° shift between the reference voltages by the voltage supplied to the phase-sensitive detectors 15 and 16 of the auxiliary frequency. The phase difference between the corresponding reference and modulated voltages is equal to the phase shift introduced by the additional phase shifter 12. From the output of the phase-sensitive detectors 15 and 16 of the auxiliary frequency, the variable voltages are fed to the indicator 17 of the imaginary and real components. The initial phase shift compensator, whose operation is described above, is used both when operating the equipment in the DEMPS version and in other modifications (PS, interwell borehole dipole electromagnetic profiling, induction measurements during galvanic excitation of the primary field). The proposed device also makes it possible to reduce the temperature errors of phase measurements by 4050% by placing the phase shift compensator in the surface unit, reducing the downhole gauge length by 20% by eliminating the phase shift compensator elements and actuating means for their remote adjustment. An apparatus for downhole induction electrical survey, comprising an operating frequency generator, an alternating magnetic field emitter connected to an operating frequency generator, an alternating magnetic field receiver connected in series and a preamplifier, an initial phase shift compensator, an EO phase shifter, a series-connected selective amplifier and two in parallel included phase-sensitive operating frequency detector, the reference input of one of which is connected to the output The operating frequency is directly, and the other is through a 90 ° phase shifter, and an indicator, characterized in that, in order to increase the accuracy and speed of measurements by increasing the efficiency of compensating phase shifts, the initial phase shift condenser is made as an auxiliary frequency generator with an additional torque converter, and a second phase cutter, two moduliuv, connected by control inputs to the output of the auxiliary generator
SU792852044A 1979-12-14 1979-12-14 Device for well inductive prospecting SU859982A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792852044A SU859982A1 (en) 1979-12-14 1979-12-14 Device for well inductive prospecting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792852044A SU859982A1 (en) 1979-12-14 1979-12-14 Device for well inductive prospecting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU859982A1 true SU859982A1 (en) 1981-08-30

Family

ID=20864590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792852044A SU859982A1 (en) 1979-12-14 1979-12-14 Device for well inductive prospecting

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU859982A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3551797A (en) High frequency electromagnetic well logging methods and apparatus
US4302722A (en) Induction logging utilizing resistive and reactive induced signal components to determine conductivity and coefficient of anisotropy
US4278941A (en) High frequency induction log for determining resistivity and dielectric constant of the earth
CA1144987A (en) Flux gate magnetometer system
US6216090B1 (en) Interferometric processing method to identify bed boundaries
US3105190A (en) Induction logging system utilizing surface reciprocal producing means
US3391334A (en) Resistivity logging based upon electromagnetic field measurements carried out with three vertically spaced detectors
US2422806A (en) Drill bit pressure gauge
CA2180046C (en) Method and system for skin effect correction in a multiple transmit frequency induction logging system
SU859982A1 (en) Device for well inductive prospecting
RU2361229C1 (en) Method of determining cable fault site
US3328679A (en) Electromagnetic well logging systems with means for modulating the detected signals
US2520677A (en) Magnetic gradient measurement
SU1004940A1 (en) Device for logging-type electromagnetic probing
US11754739B2 (en) Magnetic susceptibility and conductivity module
NO310215B1 (en) Method for Determining Amplitude and Phase Response in an Inductive Well Logging Instrument for Correcting Operation
US2925551A (en) Well logging systems
US1938534A (en) Method of and apparatus for electrical prospecting
US2874348A (en) Electromagnetic method of geophysical exploration
SU1746227A1 (en) Apparatus to trace sunk pipelines
US3801896A (en) Method for determining the electrical resistivity of the subsoil by electromagnetic surface waves and apparatus for subsoil prospecting by measuring electromagnetic fields
SU1000981A1 (en) Device for electromagnetic well-logging
SU344107A1 (en)
SU1073732A1 (en) Device for electromagnetic well-logging
SU716102A1 (en) Electric geosurveying station for works by method of induced polarization with harmonic currents