SU953999A3 - Method and apparatus for nuclear magnetic logging - Google Patents

Method and apparatus for nuclear magnetic logging Download PDF

Info

Publication number
SU953999A3
SU953999A3 SU792762954A SU2762954A SU953999A3 SU 953999 A3 SU953999 A3 SU 953999A3 SU 792762954 A SU792762954 A SU 792762954A SU 2762954 A SU2762954 A SU 2762954A SU 953999 A3 SU953999 A3 SU 953999A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transformer
signal
sequence
alternating current
circuit
Prior art date
Application number
SU792762954A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Чандлер Ричард
Original Assignee
Шлюмбергер Оверсиз С.А. (Фирма)
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 Шлюмбергер Оверсиз С.А. (Фирма) filed Critical Шлюмбергер Оверсиз С.А. (Фирма)
Priority to SU792762954A priority Critical patent/SU953999A3/en
Application granted granted Critical
Publication of SU953999A3 publication Critical patent/SU953999A3/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Изобретение относитс  к геофизической разведке и может быть использовано в  дерно-магнитном каротаже при разведке нефт ных скважин. Известно устройство  дерно-магнитного каротажа, содержащее поверхностный блок, состо щий из генератора переменного тока, усилител  и регистратора, и сква жинный зонд, состо щий из пол ри ющеприемной катушки, предусилител , подключенного через переключатель к выводам катушки, выпр митель, соединенный с гене ратором переменного тока поверхностного блока и через переключатель с выводами кагушки, при этом электрическое соединение скважинного зонда с поверхностным блоком осуществл етс  через каротажный кабель . Переменный ток генератора переменно го тока поверхностного блока поступает че рез каротажный кабель на выпр митель, с выхода которого поступает через переключатель на пол риаующе-приемную катушку и осуществл ет пол ризадию протонов в во де, нефти и газе, окружающих скважину. После того, как пол ридующ1€й тик был приложен в течение времени, достаточного дл  создани  пол5физации протонов ( 5О мс), ток пол ризации отключают и протрны начинают процессирсжать в магнитном поле земли , навод  ЭДС в пол ризующе-приемной катушке. Этот сигнал (с частотой около 2 кГц) усиливаетс  предусилителем, подаетс  через каротажный кабель на усилитель и резистор. По величине амплитуды наведенного сигнала, скорости его затухани  суд т о виде полезных ископаемых и мсщности залежей l. Недостатками этого устройства  вл ютс  малое врем  пол ризации, необходимость частого повторени  цикла пол5физаци -при- ем, больша  требуема  мощность дл  пол$ ризации протонов, малое врем  приема сиг нала ( 100 мс). .Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ и устройство  дерно-мапштиого каротажа, в котором осуществл ют попачу послеаовптольности сигналов переменного гока ог источтиика пи.га1га  переменного гока в нагрузку , в качестве которой использован трансформатор с железным сердечником, причем кажаый сигнал в последовательнсх:ги начинаетс  и заканчиваетс  при нулевой амплитуде , запоминание пол5 рности последнего полупериода предыдущего сигнала, запуск пос;кпукщего сигнала в последовательности пол рностью первого полупериода противоположной пол рности последнего полуперио- од предыдущего сигнала 2.The invention relates to geophysical prospecting and can be used in nuclear magnetic logging in the exploration of oil wells. A nuclear magnetic logging device is known, comprising a surface unit consisting of an alternator, an amplifier and a recorder, and a downhole probe consisting of a receiving coil, a preamplifier connected through a switch to the coil pins, a rectifier connected to the gene The ac unit is acted by the surface unit and through a switch with the ends of the plug; the electrical connection of the downhole probe with the surface unit is made via a wireline cable. The alternating current of the alternating current generator of the surface block is fed through a logging cable to a rectifier, from the output of which goes through a switch to a polarizing receiving coil and polarizes the protons in water, oil and gas surrounding the well. After a polarizing tick has been applied for a time sufficient to create a polarization of protons (5O ms), the polarization current is turned off and the protrists begin to compress in the earth's magnetic field, inducing an emf in the polarizing receiving coil. This signal (at a frequency of about 2 kHz) is amplified by a preamplifier, fed through a logging cable to an amplifier and resistor. The magnitude of the amplitude of the induced signal, the rate of its attenuation judge the type of mineral resources and the potential of l deposits. The disadvantages of this device are the short polarization time, the need for frequent repetition of the polarization cycle in reception, the large power required for the polarization of protons, and the short signal reception time (100 ms). The closest to the invention in its technical essence is the method and device of the nuclear map logging, in which the signals from the alternating go signal are supplied to the load, which is a transformer with an iron core, and each sequence: gi starts and ends at zero amplitude, memorization of the polarity of the last half-period of the previous signal, launching the pic signal in the sequence of polarity n the first- half cycle of opposite polarity to the last previous signal poluperio- od 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  относительно большое врем , в течение Которого осуществл ют замыкание и размыкание трансформаториой нагрузки, св занное с большим временем переходнотго процесса трансформаторной нагрузки. A disadvantage of the known device is the relatively long time during which the load transformer closes and opens due to the long time of the transition process of the load transformer.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и надежности. The aim of the invention is to increase speed and reliability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу  дерно-магнитного Каротажа, включающему подачу последсеа- тельности сигналов переменного тока от источника питани  переменного тока в нагрузку , причем каждый сигнал в последовательности начинаетс  и заканчиваетс  прк нулевой амплитуде, запоминание пол рности последнего полупериода предыдущего сигнала, запуск последующего сигнала в последовательности с пол рностью первого потупериода противоположной пол рности последнего полупериода предыдущего сигнала, каждый сигнал последсеательносги содержит нечетаое число полупериодов переменного тока. Период времени , в течение которого последовательность сигналов переменного тока прикладывают к нагрузке, мал по сравнению с длительностью переходного процесса, требуемой дл  достижени  в нагрузке установившегос  СОСТОШ1ИЯ,The goal is achieved in that, according to the method of nuclear magnetic logging, which involves applying a sequence of alternating current signals from an alternating current power source to a load, each signal in the sequence starting and ending with a zero amplitude, remembering the polarity of the last half-period of the previous signal, triggering the subsequent signal in the sequence with the polarity of the first continuous period of the opposite polarity of the last half-period of the previous signal, each signal is The sequence contains an odd number of half-cycles of alternating current. The time period during which the sequence of alternating current signals is applied to the load is short compared with the duration of the transient process required to reach steady-state in the load,

Кроме того, в устройстве дл  осуществлегош способа ,содержащем поверхностный блок, состо щий из источника питани  переменного тока, первого трансформатора, схемы подачи последовательности сигналов переменного тока от источника питани  переменного тока к первому трансформатору , скважинный зшд, имеющий пол ризующе-приемную катушку, второй трансформ агор, первична  обмотка которого подключена к вторичной обмотке дарвого трансформатора поверхностного блока, выпр митель , подключенный к вторичной обмотке второго трансформатора, переключатель дл  подключени  пол ризующе-приемной катушки к выхопу вьтр мител , а также схему пам ти, схемы запуска и отключени , последовательности сигналов переменного тока, схема; пам ти, схемы запуска и отключени  последовательности сигналов переменного тока расположены Ь поверхностном блоке.In addition, in the device for carrying out the method comprising a surface unit consisting of an alternating current power source, a first transformer, an alternating current signal supply circuit from an alternating current power source to the first transformer, a downhole ssh having a polarizing receiving coil, a second Transform the Agora, the primary winding of which is connected to the secondary winding of the darksky transformer of the surface unit, the rectifier connected to the secondary winding of the second transformer, ne eklyuchatel for connecting floor rizuyusche-up spool to vyhopu vtr DC converter, and a memory circuit, drive circuit and disconnecting AC signal sequence diagram; Memories, start-up and disconnection circuits for alternating current signals are located in the surface block.

На 4иг. 1 представлена блок.:хема . устройства  дерно-магнитного каротажа; на фиг. 2 - упрс ценный электрический схематический чертеж, иллюстрирующий переключатель при переходе амплитуды сигнала через нуль между источником питани  переменного тока и трансформаторной нагрузкой устройства  дерно-магнитного каротажа;на фиг. 3 - сигналы переменного тока, подаваемые через переключатель в трансформаторную нагрузку иэЬестного устройства ; на фиг. 4 - петли Гистерезиса трансформатора с железным сердечником (В-Н диаграммы), иллюстрирующие увеличение выбросов тока в трансформаторе с железным сердечником, возбуждаемым переменным током в течение рабочих циклов, имеющих длительность, меньшую времени переходного процесса; на фиг. 5 - петли гистерезиса трансформатора с железным сердечником (В-Н диаграммы ), иллюстрирующие переход от состо ни  с первоначальной намагниченностью К стационарному состо нию после возбуждени  сигналом переменного тока; на фиг. 6 - последовательность сигналов переменного тока, используемых в предлагаемом способе и устройстве; на фиг. 7 - схематический чертеж устройства с переключателем и схемой его . управлени ; на фиг. 8 - схема электронного управлени  переключателем устройства; на фиг. 9 - 15 - эпюры напр жений на входах и выходах микросхем, используемых в схеме электронного управлени  переключателем устройства. On 4ig. 1 shows the block.: Hema. device magnetic magnetic logging; in fig. 2 is a valuable electrical schematic drawing illustrating a switch when a signal has zero amplitude between an AC power source and a transformer load of a nuclear magnetic logging device; FIG. 3 - alternating current signals supplied through a switch to the transformer load of the local device; in fig. 4 - Hysteresis loops of an iron-core transformer (B – H diagrams) illustrating an increase in current emissions in an iron-core transformer driven by alternating current during duty cycles that have a duration shorter than the transient time; in fig. 5 - iron core transformer hysteresis loops (B – H diagrams) illustrating the transition from the state with the initial magnetization To a stationary state after being excited by an alternating current signal; in fig. 6 is a sequence of AC signals used in the proposed method and device; in fig. 7 is a schematic drawing of a device with a switch and a diagram thereof. management; in fig. 8 is an electronic control circuit of the device switch; in fig. 9-15 are the voltage plots at the inputs and outputs of the microcircuits used in the electronic control circuit of the device switch.

Устройство дл  осуществлени  способа содержит поверхностный блок 1, соСТО .ЯЩИЙ из источника 2 питани  переменного тока, первого трансформатора 3, схему 4 подачи последовательности сигналов переменного тока от источника питани  переменного тока к первому трансформатору , скважинный зонд 5, имеющий пол ри тсще-приемную катушку 6, второй трансформатор 7, выпр митель 8, переключатель 9 и усилитель 1О. Кроме . этого, поверхностный блок содержит схему 11 синхронизации, приемник 12 и записывающее устройство 13, а соединение поверхностного блока с зондом осуществл етс  каротажным кабелем 14.An apparatus for carrying out the method comprises a surface unit 1 consisting of an alternating current power source 2, a first transformer 3, a circuit 4 supplying a sequence of alternating current signals from an alternating current power source to the first transformer, a downhole probe 5 having a receive receiving coil 6, the second transformer 7, the rectifier 8, the switch 9 and the amplifier 1O. Besides . this, the surface unit comprises a synchronization circuit 11, a receiver 12 and a recording device 13, and the surface unit is connected to the probe by a logging cable 14.

Claims (2)

Устройство работает следук цим образом . Сигнал or HcrcfHHHKa 2 питани  пере-r менного гока посгупаег через схему 4 пооачи иоследовагельносги сигналов переменного гока на первый трансформатор 3, выходной ГОК которого через каротажный кабель 14 поступает на второй трансформатор 7 скзажиннего зонда 5. Выхопно ток второго трансформатора 7 выпр мл етс  выпр мителем 8 и поступает на выводы пол ртзуюше-приемной катушки б через переключатель 9 в моменты времени, когда осуществл ют пол ризацию протонов окружающего зонд вещества. Переключатель 9 подключает выводы пол ризук це-приемной катушки 6 к входу усилител  10 в моменты измерени  сигнала прецессии. Сигнал прецессии с выхода усилител  поступает через каротажный кабель 14 в приемник 12 и фиксируетс  записывающим устройством 13. Схема li синхронизации управл ет работой переключател  9. На фиг. 2 показано скематическое подключение источника 2 питани  переменного тока чере схему 4 подачи последовагельности сигналов переменного тока к первому трансформатору 3, выход которого подключен к трансформаторной нагрузке, изображенной в виде резистора 15. нагрузки. На фиг. 3 показана последовательность сигналов, поступающих-на трансформатор в известном устройстве (фиг. 2). При этом сигнал начинаетс , как правило, с. полсксительного полупериода и заканчиваетс  отрицательным по;упериодом и содержит четное число полупериодов сигнала. В этом случае происходит перемещение остаточной намагниченности сердечника трансформатора вверх по оси В в гистерезисной диаграмме В-Н {4иг. 4), в результате чего возникают все большие и большие выбросы Н (или тока). Переход от состо ни  с первоначальной намагниченностью PQ сердечника трансформатора к установившемус  режиму показан на гистерезисной диаграмме (фиг. 5). На фиг. 7 схематически показаны функциональные особенности схемы подачи последовательности сигналов переменного тока от источника питани  переменного тока К первому трансформатору. Источник 2 питвии  переменного тока 2 подсоединен к первому трансформатору 3 через простой переключатель 16 схемы 4 подачи последовательности сигналов переменного тока, котора  снабжена электронной схемой 17 управлени . Электронна  схема управлени  реагирует на опорное напр жение , получаемое от источника 18 опорного напр жени , и предыдущие сипналы последовательности, поступающие на трансформатор 3. Электронна , схема 17 управлени  (фиг. 8) содержит компараторы 19 и 20, схемы И 21 и 22, тр1ггеры 23, 24 и 25 и схемы вентил  НЕ/ИЛИ 26. Эпюры напр жений, получаемые на выходах элементов электронной схемы 17 управлени  показаны на фиг. 9 - 15. На фиг. 9 показаны эпюры опорного напр жени , поступающего на вход электронной схемы 17 управлени , на фиг, Ю-эшоры напр жени  на выходе триггера 25, на фиг.11 и 12-эпюры напр жений на первом и втором выходах триггера 24, на 4иг. 13 - эторы выходного напр жени  вентил  26, на фиг. 14 - эторы напр жений на выхс де триггера 23, а на фиг. 15 - эпюры выходного напр жени  электронной схемы 17 упоавлени . Предлагаемые способ и устройство позвол ют повысить быстродействие и надежность работы устройства,что повышает точность измерений при псиске полезных ископаемых, в том числе воды, нефти, Га- за и сокращает затраты при их поиске. Формула изобретени  1. Способ  дерно-магнитного каротажа, включакиций подачу последовательности сигналов переменного тока от источника питани  переменного тока в нагрузку, причем каждый сигнал в последовательности начинаетс  и заканчиваетс  при нулевой амплитуде, запоминание пол рности последнего по упериода предыдущего сипсала, запуск послесц ющего сигнала в последовательности с пол$фностъю первого прлупери- ода противоположной пол рности последнего полупериода предыд тцего сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности, каждый сигнал последовательности содержит нечетное число полупериодов переменного тока. 2.Способ по п. I, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что период времени, в течение которого последовательность сигналов переменного тока прикладывают к напрузке , мал по сравнению с длительностью переходного процесса, требуемой дл  достижени  в нагрузке установившегос  состо ни . 3.Устройство дл  осуществлени  пособа по пп. 1 и 2, содержшцее поверхостный блок, состо щий из источника пиани  перемешюго гока, первого трансформагора , схемы подачи последоьательности сигналов переменного г ока от источника питани  переменного тока к первому трансформатору, скважинный зшд, имеющий пол риегукаце-приемную катушку , второй трансформатор, первична  обмотка которого подключена к вторичной обмотке первого трансформатора поверхностного блока, выпр митель, подключенный к вторичной обмотке второго трансформатора , переключатель дл  подключени пол рнауюше-приемной катушки к выхосу Выпр мител , а т кже схему пам ти, схе99 мы запуска и отключени  последовательности сигналов переменного тока, отличающеес  тем,что схема па- м ти, схемы Запуска и отключени  последовательности е(игналов переменного тока расположены в поверхностном блоке. Источники информации, прин тые во внимание той акспеотизе 1. Патент США 3667О35, кл. 324-О.5, опублик. 1972. The device works in the following way. The or HcrcfHHHKa 2 signal for supplying the alternating gok posgupag through the circuit of 4 alternating and alternating gok signals of the first transformer 3, the output GOK of which through the logging cable 14 goes to the second transformer 7 of the lower probe 5. Extracting current of the second transformer 7 is rectified by an extractor 8 and arrives at the terminals of the hiluminescence receiving coil b through the switch 9 at the times when the protons of the substance surrounding the probe are polarized. The switch 9 connects the leads of the polysuk tse-receiving coil 6 to the input of the amplifier 10 at the moments of measurement of the precession signal. The precession signal from the amplifier output goes through the logging cable 14 to the receiver 12 and is fixed by the recording device 13. The synchronization circuit Li controls the operation of the switch 9. In FIG. 2 shows a schematic connection of an alternating current power source 2 through a circuit 4 for feeding an alternating current signal sequence to a first transformer 3, the output of which is connected to a transformer load, depicted as a resistor 15. load. FIG. 3 shows a sequence of signals arriving at a transformer in a known device (FIG. 2). In this case, the signal begins, as a rule, with. half a half period and ends with a negative bye; and a period and contains an even number of half periods of the signal. In this case, the residual magnetization of the transformer core moves up along the B axis in the hysteresis diagram B – H {4ig. 4), as a result of which there are more and more large emissions of H (or current). The transition from the state with the initial magnetization PQ of the transformer core to the steady state is shown in the hysteresis diagram (Fig. 5). FIG. Figure 7 shows schematically the functional features of the circuit for supplying a sequence of AC signals from an AC power source to the first transformer. The AC power source 2 is connected to the first transformer 3 through a simple switch 16 of the alternating current signal supply circuit 4, which is equipped with a control circuit 17. The electronic control circuit responds to the reference voltage received from the source 18 of the reference voltage, and the previous sequence signals arriving at the transformer 3. The electronic control circuit 17 (FIG. 8) contains comparators 19 and 20, And 21 and 22 comparators, trggs 23, 24 and 25 and the NOT / OR valve circuits. The voltage plots obtained at the outputs of the elements of the control electronic circuit 17 are shown in FIG. 9 - 15. In FIG. 9 shows plots of the reference voltage supplied to the input of the electronic control circuit 17, FIG. U-Eshor voltage at the output of the trigger 25, FIG. 11 and 12-voltage plots at the first and second outputs of the trigger 24, 4ig. 13 shows the output voltages of the valve 26; FIG. 14 shows the voltage levels at the output of the flip-flop 23, and FIG. 15 shows output voltage diagrams of the control circuit 17. The proposed method and device make it possible to increase the speed and reliability of the device operation, which improves the accuracy of measurements when reading minerals, including water, oil, Gas, and reduces costs when searching for them. Claim 1. Method of nuclear magnetic logging, including the supply of alternating current signal sequence from an alternating current power source to a load, each signal in the sequence starting and ending at zero amplitude, remembering the polarity of the last control of the previous sipsal, launching the aftergrowth signal sequences with the polarity of the first output of the opposite polarity of the last half period of the previous signal, characterized in that, in order to increase the performance and reliability, each sequence signal contains an odd number of half-cycles of alternating current. 2. The method according to clause I, which is said to be so that the period of time during which the sequence of alternating current signals is applied to the load is small compared with the duration of the transient process required to reach the load steady state. 3. Device for the implementation of the manual for PP. 1 and 2, containing a surface unit, consisting of a mixing power source, a first transformer, an alternating ga sequence signal supply circuit from an alternating current power source to the first transformer, a borehole unit having a Poliguc-type receiving coil, a second transformer, primary winding which is connected to the secondary winding of the first transformer of the surface unit, a rectifier connected to the secondary winding of the second transformer, a switch for connecting the receiver to the receiver coils to the rectifier output, as well as a memory circuit, a start-up and shut-down sequence of alternating current signals, characterized in that the memory circuit, start-up and shutdown sequences of the e sequence (ac power signals are located in the surface unit. , taken into account that review 1. US Patent 3667О35, CL 324-О.5, published 1972. 2. Патент США N 4dl2712, кл. 324-О.5, опублик. 1977.2. US patent N 4dl2712, cl. 324-O.5, published. 1977. ii V.V. i:i: ss Г R NN f5f5 rЬг Яrb I t, i,t, i, Опорный сигналReference signal Z3Z3 20 гг20 years СИSI /7I/ 7I 4f4f Фи1.8Phi1.8 ЛАЛАДЛЛЛАЛЛАЛДLalladallalld Фиъ. 10Fi. ten Ф14г. 11Ф14г. eleven
SU792762954A 1979-05-15 1979-05-15 Method and apparatus for nuclear magnetic logging SU953999A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762954A SU953999A3 (en) 1979-05-15 1979-05-15 Method and apparatus for nuclear magnetic logging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762954A SU953999A3 (en) 1979-05-15 1979-05-15 Method and apparatus for nuclear magnetic logging

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU953999A3 true SU953999A3 (en) 1982-08-23

Family

ID=20826356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792762954A SU953999A3 (en) 1979-05-15 1979-05-15 Method and apparatus for nuclear magnetic logging

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU953999A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2973471A (en) Analysis techniques based on nuclear magnetic resonance
US6133735A (en) Magnetic resonance logging method and apparatus
CA2209827A1 (en) Method and apparatus for transverse electromagnetic induction well logging
CN101680936A (en) Method and apparatus for high signal-to-noise ratio NMR well logging
SU953999A3 (en) Method and apparatus for nuclear magnetic logging
JPS6472080A (en) Method and apparatus for testing rectifier of brushless ac dynamotor
US2415808A (en) Detection of large magentic bodies
US3128425A (en) Magnetic resonance systems
US4175251A (en) Nuclear magnetism logging method and system
US4804918A (en) Dual excitation acoustic paramagnetic logging tool
US6051987A (en) Apparatus and method for detection of residual magnetic fields in dynamoelectric machines
CN203759267U (en) Larmor frequency measuring device
US2999203A (en) Nuclear magnetism logging method and apparatus
RU2616508C2 (en) Method of demagnetization vessel and device for its implementation
RU2250474C1 (en) Method of testing insulation of transformers
RU2103703C1 (en) Flux-gate magnetometer
RU2290655C1 (en) Mode of measuring the direction of a magnetic field
SU1104660A1 (en) Generator device for geophysical electric prospecting
GB1110804A (en) Nuclear magnetism well logging method and apparatus
SU1293595A1 (en) Device for exciting nuclear magnetic resonance signals in weak magnetic field
SU1265634A1 (en) Device for measuring direct current
RU2762821C1 (en) Device for measuring magnetic susceptibility and electrical conductivity of rocks in wells
SU1307413A1 (en) Magnetooptical hysteresis pattern recorder
SU551551A1 (en) Magnetic logging device
WO2024199253A1 (en) Transient electromagnetic logging instrument and logging method