SU863846A1

SU863846A1 - Ferroprobe azimuth converter

Info

Publication number: SU863846A1
Application number: SU792854191A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Николаевич Ковшов; Николай Павлович Рогатых; Анатолий Николаевич Сергеев
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1981-09-15

Description

(54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕШэ АЗИМУТА(54) Ferrous Probe Transformations of Azimut

II

Изобретение относитс к промыслойогеофизическому исследованию буровых скважин и может быть использовано в аппаратуре дл определени азимута искривленных геофизических скважин.The invention relates to drilling and geophysical exploration of boreholes and can be used in equipment for determining the azimuth of curved geophysical wells.

Известно устройство, содержащее датчики, подключенные к частотным преобразовател м , сумматор, выходные лампы , каротажный кабель, фильтры, демодул ционный узел, регистратор fl .A device is known that contains sensors connected to frequency converters, an adder, output lamps, a logging cable, filters, a demodulation unit, a fl.

Недостатками этого устройства вл ютс сложность конструкции и негативное вли ние кабел на информационный .сигнал.The disadvantages of this device are the complexity of the design and the negative effect of the cable on the information signal.

Известно также устройство, содержа- , щее два ортогональных феррозонда, расположенных: в скважинной части, подключенные через каротажный кабель к генераторам и избирательным усилител м, удвоители частоты, фазовые детекторы, подключенные к избирательным усилител м и удвоител м частоты, модул торы, подключенные к фазовым детекторам и индикатору 2 It is also known a device containing two orthogonal ferrosonde arranged: in the borehole part, connected via a logging cable to generators and selective amplifiers, frequency doublers, phase detectors connected to selective amplifiers and frequency doublers, modulators connected to phase detectors and indicator 2

Недостатком такого устройства вл г етс низка чувствительность, дл увеличени которой необходимо повысить частоту напр жени возбуждени феррозондов . Но с увеличением частоты напр жени возбуждени увеличиваетс взаимное вли ние жил каротажного кабел , что ведет к усложнению схемы дл обработки информации.The disadvantage of such a device is low sensitivity, in order to increase which it is necessary to increase the frequency of the excitation voltage of the fluxgate. But with an increase in the frequency of the excitation voltage, the mutual influence of the core wire leads to an increase in the complexity of the information processing circuit.

Цель изобретени - повьппение чувствительности устройства.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что феррозондовый преобразователь снабжен двум дополнительными феррозондами , двум усилител ми-сумматорами, при зтом к двум генераторам подключены соответственно два основных и-два дополнительных феррозонда, выходы которых подсоединены к усилител м, св занным последовательно с детекторами .и усилител ми-сумматорами, которые через каротажный кабель соединены с индикатором . 3 На чертеже представлена This goal is achieved by the fact that the fluxgate transducer is equipped with two additional flux-probes, two amplifiers-adders, and two main and-two additional fluxgroups are connected to the two generators, respectively, whose outputs are connected to amplifiers connected in series with the detectors. -summators, which are connected to the indicator through the logging cable. 3 The drawing shows

на схема феррозондового преобразовател азимута.on the circuit of the fluxgate azimuth converter.

Феррозондовый преобразователь азимута содержит два генератора 1, 2, подключенные соответственно к обмотк 1м возбуждени попарно-ортогональных феррозондов 3, А и дополнительных феррозондов 5, 6, причем феррозонды в каждой паре запитываютс от разных генераторов. Сигнальные обмотки феррозондов каждой пары подключены ко входам усилителей-сумматоров 7 и 8, к В1ыходам которых подключены цепочки из последовательно соединенных избирательных усилителей 9, 10 амплитудл ных детекторов ,12 и усилителей I3, 14, к выходам последних через каротажный кабель 15 подключен индикатор 6. Устройство работает следующим образом .The fluxgate azimuth converter contains two generators 1, 2, connected respectively to the windings of the 1m excitation pairwise orthogonal flux probes 3, A and additional flux probes 5, 6, with the flux probes in each pair being powered from different generators. The signal windings of the flux-probes of each pair are connected to the inputs of amplifiers-adders 7 and 8, to the B1 outputs of which are connected chains of electrically connected amplifiers 9, 10 of amplitude detectors, 12 and amplifiers I3, 14, and the indicator 6 are connected to the outputs of the latter through the logging cable 15. The device works as follows.

Генераторы I, 2, имеющие близкие частоты, запитывают обмотку возбуждени феррозондов 3, 4 и 5, 6 переменным синусоидальным напр жением. В результате этого в сердечниках феррозондов наводитс переменное магнитное поле, которое, складыва сь с магнитным полем Земли,наводит в сигнальных обмотках феррозондов ЭДС второй гармоники . Так .как оси чувствительности каждой пары феррозондов параллельны, а сами пары феррозондов ортогональны, то амплитуды ЭДС второй гармоники феррозондов 3, 4 пропорциональны одной функции угла поворота феррозондов в магнитном поле Земли, Например синусу , тогда амплитуды ЭДС второй гармоники феррозондов 5, 6 пропорциональны косинусу угла поворота (азимута).. В результате суммировани ЭДС сигнальных обмоток каждой пары феррозондов усилител ми-сумматорами 7, 8 на выходах последних возникают биени (4), которые подаютс на входы избирательных усилителей 9, 10, настроенных на .частотуGenerators I, 2, having similar frequencies, feed the excitation winding of the fluxgate 3, 4, and 5, 6 with a variable sinusoidal voltage. As a result, an alternating magnetic field is induced in the cores of the flux-gates, which, combined with the Earth's magnetic field, induces a second-harmonic emf in the signal windings of the flux-gates. Since the axes of sensitivity of each pair of flux-gates are parallel, and the flux-pair pairs themselves are orthogonal, then the amplitudes of the second harmonic EMF of the flux-probes 3, 4 are proportional to one function of the angle of rotation of the flux-probes in the Earth’s magnetic field, for example, the sine, then the amplitudes of the second harmonic of the EMFs of 5 and 6 are proportional to cosine rotation angle (azimuth) .. As a result of the summing of the emf of the signal windings of each pair of flux-probes of the amplifier mi-adders 7, 8, beats (4) appear at the outputs of the latter, which are fed to the inputs of amplifiers 9, 10 tuned to frequency

Ш 4). (I)W 4). (I)

где - частота Генератора 1 (|), частота генератора 2.. Выходные напр жени избирательных усилителей 9, 10, пропорциональные синусу и косинусу азимута, предстбАп ии с какwhere is the frequency of the generator 1 (|), the frequency of the generator 2 .. The output voltages of the selective amplifiers 9, 10, proportional to the sine and cosine of the azimuth, presentations with

« Aslnicos()sln((e. (2)"Aslnicos () sln ((e. (2)

IU;IU;

л. -/.....- /..I.V l - / .....- /..I.V

(i AcosoLcos(()SInЦ+ 4), А коэффициент пропорционалы(i AcosoLcos (() SInTs + 4), And the coefficient is proportional

гдеWhere

пропорциональноети d.- азимут.proportional to the d.- azimuth.

11, 12 выдел ют низкочастотную составл ющуюбиений , и на их выходах возникаютнапр жени 11, 12, the low-frequency component of the beats is extracted, and voltage is applied to their outputs.

и..«, В S i nolcos (ttJ - Ша);О)and .. ", In S i nolcos (ttJ - Sha); O)

и В cosdcos (Ш - Шг),and B cosdcos (Ш - Шг),

где В - коэффициент пропорциональнрсти .Полученные низкочастотные информрционные сигналы усиливаютс усилител ми 13, 14 и подаютс по каротажному кабелю 15 на индикатор.where B is the proportionality ratio. The received low-frequency information signals are amplified by amplifiers 13, 14 and fed through the logging cable 15 to the indicator.

Предлагаемый феррозоидовый преобразователь азимута позвол ет, по сравнению с известными устройствами, повысить чувствительность за счет увеличени частоты напр жени возбуждени феррозондов до 4-5 кГц. Нар ду с этим значительно снижаетс вли ние реактивных параметров каротажного кабел на информационный сигнал благодар передаче по кабелю низкочастотного сигнала Сем. формулу (3)), частота которого соответствует разности частот генератора 1 и 2 и может составл ть 30-50 Гц,а на таких частотах взаимное вли ние жил кабел пренебрежимо мало. Лабораторные испытани показали , что при таком построении схем феррозондового преобразовател азимута возможно увеличение чувствительности в 2-3 раза.The proposed ferrosoid azimuth converter allows, in comparison with known devices, to increase the sensitivity by increasing the frequency of excitation of the fluxgate to 4-5 kHz. At the same time, the influence of the reactive parameters of the logging cable on the information signal is significantly reduced due to the transmission of a low-frequency signal through the cable. formula (3)), whose frequency corresponds to the frequency difference between generator 1 and 2 and may be 30-50 Hz, and at such frequencies the mutual influence of the cable cores is negligible. Laboratory tests have shown that with such a construction of a flux-gate azimuth transducer circuit, the sensitivity can be increased by a factor of 2-3.

Claims

1. USSR author's certificate number 290112, cl. E 21 B 47/02, 1969.

2. USSR author's certificate as per W 2321326/03,, -.

cl. E 21 B 47/02,; 976 (prototype). functional amplitude detectors 8638464

J

eight

15

B & e