SU960701A1 - Device for electromagnetic well-logging - Google Patents
Device for electromagnetic well-logging Download PDFInfo
- Publication number
- SU960701A1 SU960701A1 SU813279778A SU3279778A SU960701A1 SU 960701 A1 SU960701 A1 SU 960701A1 SU 813279778 A SU813279778 A SU 813279778A SU 3279778 A SU3279778 A SU 3279778A SU 960701 A1 SU960701 A1 SU 960701A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- frequency
- oscillations
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН(54) DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC CUTTING WELLS
Изобретение относитс к промыслово-геофизической технике, а более конкретно к аппаратуре электромагнитного каротс1жа скважин по затуханию пол , и может использоватьс дл исследовани распределени удельного электрического сопротивлени пород как по глубине, так и по азимутальным направлени м в сквеокине, например с целью выделени трещинных коллекторов.The invention relates to geophysical field engineering, and more specifically to electromagnetic well logging equipment by field attenuation, and can be used to study the electrical resistivity distribution of rocks both in depth and in azimuthal directions in the perimeter, for example, to isolate fractured reservoirs.
Электромагнитный каротаж скважин по затуханию пол заключаетс в расчленении пород в скважине по величине затухани электромагнитного пол на участке между двум точками измерени путем делени величин напр женностей электромагнитного пол в этих точках. Электромагнитное поле частотой 0,4-2,5 МГц возбуждаетс генераторной катушкой, а измерение затухани производитс с помощью двух -измерительных катушек, расположенных в точках измерени и делительной систе ,мы. Магнитные моменты генераторной и измерительной катушек направлены горизонтально .Electromagnetic well logging by field attenuation consists in breaking up rocks in a well by the magnitude of the attenuation of the electromagnetic field in the area between the two measurement points by dividing the magnitudes of the electromagnetic field strengths at these points. The electromagnetic field with a frequency of 0.4-2.5 MHz is excited by the generator coil, and the attenuation measurement is carried out using two measuring coils located at the measuring points and the separating system, we. The magnetic moments of the generator and measuring coils are directed horizontally.
Электромагнитный каротаж по затуханию пол обладает большой глубинностью , завис щей только от рассто ни между генеральной и измерительными катушками, и высокой разрешающей способностью по мощности пластов, завис щей только от рассто ни между измерительными катушками. Благодар горизонтальному направлению момента генераторной катушки, возбуждаемое электромагнитное поле приобретает свойства азимуальной направленности;, Electromagnetic logging on damping has a great depth, depending only on the distance between the master coils and the measuring coils, and a high resolution of the thickness of the layers, depending only on the distance between the coils. Due to the horizontal direction of the moment of the generator coil, the excited electromagnetic field acquires the properties of azimuthal orientation;
10 т.е. токовые линии в пласте, против которого расположены измерительные катушки, направлены по напластованию по определенному азимуту, завис щему от положени в пространстве оси ге15 нераторной катушки.10 i.e. The current lines in the formation, against which the measuring coils are located, are directed along the bedding along a certain azimuth, depending on the position in the space of the axis of the helix coil.
В промысловой геофизике большой интерес представл ет выделение в разрезе скважины проницаемых пластов, называемых коллекторами. Некоторые In field geophysics, of great interest is the selection in the well section of permeable formations called reservoirs. Some
20 из коллекторов, например трещинные, характеризующиес преимущественно вертикальными направлени ми трещин, вл ютс азимутально неоднородными средами в отношении их удельного 20 of the reservoirs, for example fracture ones, characterized mainly by vertical fracture directions, are azimuthally inhomogeneous media with respect to their specific
25 электрического сопротивлени , т.е. измер емое удельное сопротивление зависит от азимута, по которому направлены токовые линии в этой среде.25 electrical resistance, i.e. The resistivity to be measured depends on the azimuth along which the current lines in this medium are directed.
Известна аппаратура низкочастот30 i ной аэроразведки по методу вращающегос магнитного пол , предназначенна Дл оценки степени азимутальнойнеод нородности среды/ состо па1а из двух взаимно перпендикул рных генераторны рамок, питае1 к1Х от генератора через усилители мощности токами одной частоты и амплитуды, сдвинутыми фаэовра ща.телем относительно, друг друга по фазе на 9Q, и двух взаимно перпен ,дикул рных приемных рамок, одна из которых через усилитель, а втора через усилитель и ортогональный (дев ностоградусный ) фазовращатель соединены с двум вычитающими схемами, формирующими сигнс1лы, пропорциональные амплитудному и фазовому параметР , ,, где Uj,Uv, - сигналы в приемных рамках; Ч f. - их фазовые сдвиги относи тельно питающих токов. Ось пересечени генераторных: рамок совпадает с осью пересечени при емных. - Поле системы генераторных рамок имеет круговую пол ризацию, т.е. век тор напр женности пол вращаетс вокруг оси пересечени этих рамок в перпендикул рной ей плоскости с час тотой, равной частоте тока в рамках, не .мен своей величины Cl. Известна аппаратура, котора рабо тает на частотах 612,1225 и 2450 Гц 2 Однако эта аппаратура не дает воз можности получить информацию об г удельном сопротивлении даже однородной .сре|Цы, так как в однородной cpe-i де, независимо от ее удельного сопротивлени , измер емые параметры: разностна амплитуда А и разность фаз л равны нулю и может служить только дл оценки степени неоднородности изучаемой среды. Применение электромагнитного пол частоты. ц) , вращающегос с такой же частотой в пространстве, не может быть использовано дл получени информации , об удельном электросопротив лении азимутально неоднородных сред, так как частота модулирующего воздей стви , обусловленного азимутальной неоднородностью среды, по крайней ме ре в два раза (в случае коллектора с вертикальной трещиноватостью) выше частоты зондирующего пол . Кроме того, применение низкочастотного пол не дает возможности использовать эффект затухани пол дл расчленени горных пород, так как на низких.частотах затухание пол весьма мало. Наиболее близким к изобретению по техническойсущности вл етс устрой ство дл электромагнитного каротажа скважин состо щее изгенератора высокой частоты, генераторной катушки, первой и второй приемной катушек, избирательного усилител , блока коммутации , входного коммутаторного ключа, делительной системы и выходного зажима , причем выход генератора высокой частоты соединен с генераторной катушкой ., перва и втора приемные катушки соединены с управл емыми входами коммутаторного ключа, выход которого подключен к входу избирательного усилител , управл ющий вход коммутаторного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, выход избирательного усилител подключен к первому входу делительной.системы, второй вход делительной системы соединен с вторым выходом блока коммутации , а выход делительной системы вл етс выходным зажимом устройства. Это устройство позвол ет производить расчленение разреза скважи1Н по величине затухани высокочастотного лектромагнитного пол и получать информацию об удельном электросопротив-. лении пород СЗ. Однако с помощью этого устройства невозможно выдел ть в разрезе скважин азимутально неоднородные среды, например коллекторы с вертикальной трещиноватостью. Показани на выхо-. де этого устройства в азимутально неоднородных средах зависит от положени оси генераторной катушки в пространстве, котора может располагатьс в пространстве случайным об-, разом.. :Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет выделени и получени информации об удельно) электросопротивлении азимутально неоднородных сред. Цель достигаетс тем, что в устройство дл электромагнитного каротажа скважин, состо щее из генератора высокой частоты, первой генераторной катушки, первой и второй приемных катушек, первого входного коммутаторного ключа, избирательного усилител , делительной системы, блока коммутации и первого выходного зажима , причем перва и втора приемные катушки соединены с управл емыми входами первого коммутаторного ключа, управл ющий вход первого коммутато{)ного ключа соединен с первым выходом блока коммутации, вцход избирательного усилител подключен к первому входу делительной-системы, второй вход делительной системы соединен с вторым выходом блока коммутации, дополнительно введены втора генераторна катушка, формирователь балансно-модулированных колебаний, треть и четверта приемные катушки, второй входной коммутаторный ключ, восстановитель несущих колебаний, блок разделени информации и второй выходной зажим , причем втора генераторна катушка пространственно совмещена с первой, а оси их взаимно перпендикул рны , генератор высокой частоты подключен к входу формировател балансно-модулированных колебаний, первый выход формировател соединен с перво генераторной катушкой, второй - с второй генераторной катушкой, третий - с первым входом восстановител несущих колебаний, четвертый - с вторым входом восстановител несущих колебаний, треть приемна катушка пространственно совмещена с первой приемной катушкой и оси их взаимно перпендикул рны, четверта приемна катушка пространственно совмещена с второй приемной катушкой и оси их взаимно перпендикул рны, треть и четверта приемные катушки соединены с управл емыми входами второго входного коммутаторного ключа, управл ющий вход второго входного коммутаторного ключа соединен с третьим выходом блока коммутации, выход первого входного коммутаторного ключа соединен с третьим входом восстановител нес5 щих-колебаний , а выход второго - с его четвертым входом, выход восстановител несущих колебаний подключен к входу избирательного усилител , выход делительной системы соединен с входом блока разделени информации, цервый выход блока разделени информации соединен с первым выходным.зажимом устройства , а второй - со вторым выходным зажимом, при этом формирователь балансно-модулированных колебаний состоит из генератора низкой частоты, ортогонсшьного фазовращател , первого и второго балансных модул торов, первого и второго усилителей мощности, причем выход генератора низкой частоты соединен со входом ортогонального фазовращател , первый выход которого соединен с первым входом первого балансного м дул тора, этот же вход вл етс третьим выходом формировател балансномодулированных колебаний, второй выход ортогонального фазовращател подключен к первому входу второго балансного модул тора, которь1й вл етс четвертым выходом формировател бала сно-модулиро.ванных колебаний, вторые входы балансных модул торов соединены между собой и вл ютс входом формировател балансно-модулированных колебаний, выход первого балансного модул тора подключен к входу первого усилител мощности, выход которого вл етс вторым выходом формировател балансно-модулированных колебаний , выход второго балансного модул тора подключен к входу усилител мощности, выход которого вл етс первым выходом формировател балансно-модулированных колебаний, при этом восстановитель несущих колеба- . НИИ состоит из первого и второго астотных смесителей и сумматора, причем первые входы частотных смесителей вл ютс соответственно первым и вторым входами восстановител несущих колебаний, а вторые входы соответственно третьим и четвертым его входами, выходы смесителей сое0 динены с первым и вторым.входами сумматора, выход которого вл етс выходом восстановител несущих колебаний , при этом блок разделени информации содержит фильтр нижних частот (ФНЧ), фильтр верхних частот The known low-frequency instrumentation of aerial prospecting using the rotating magnetic field method is designed to assess the degree of azimuthal inhomogeneity of the medium / state consisting of two mutually perpendicular oscillatory frames, powered by the generator of the same frequency and amplitude shifted by a single-sided phyo oscillator. each other in phase by 9Q, and two mutually perpen, dicular receiving frames, one of which is through an amplifier, and the second through an amplifier and an orthogonal (ninth-degree) phase shifter They are not equipped with two subtractive circuits that generate signals proportional to the amplitude and phase parameters, where Uj, Uv, are signals in the receiving frames; H f. - their phase shifts relative to the supply currents. Generator intersection axis: the framework coincides with the axis of the receiver intersection. - The field of the generating frame system has a circular polarization, i.e. The vector of field strength rotates around the axis of intersection of these frames in a plane perpendicular to it with a frequency equal to the current frequency within, not its change in Cl. The known apparatus, which operates at frequencies of 612.1225 and 2450 Hz, 2 However, this apparatus does not allow one to obtain information about the g specific resistance even of a homogeneous medium | Tsi, since in a uniform cpe-i de, regardless of its specific resistance, measured parameters: the difference amplitude A and the phase difference l are zero and can only serve to estimate the degree of heterogeneity of the studied medium. The use of electromagnetic frequency field. and c) rotating at the same frequency in space cannot be used to obtain information on the specific electrical resistance of azimuthally inhomogeneous media, since the frequency of the modulating effect due to the azimuthal inhomogeneity of the medium is at least twice with vertical fracturing) above the frequency of the probing floor. In addition, the use of a low-frequency field does not make it possible to use the effect of field attenuation to divide rocks, since at low frequencies the field attenuation is very small. The closest to the invention in technical essence is a device for electromagnetic well logging consisting of a high frequency generator, a generating coil, a first and a second receiving coil, a selective amplifier, a switching unit, an input switch key, a dividing system, and an output terminal; connected to the generator coil., the first and second receiving coils are connected to the controlled inputs of the switch key, the output of which is connected to the input of the selector th amplifier control input of commutator switch is connected to the first output switching unit selectively amplifier output is connected to the first input delitelnoy.sistemy second input pitch system coupled to a second output of the switching unit, and the output of the pitch system is the output terminal apparatus. This device allows the dissection of the cut of the well 1H by the attenuation value of the high-frequency electromagnetic field and obtain information on the specific electro-resistivity. breeds of NW. However, using this device, it is not possible to isolate azimuthally inhomogeneous media in the well section, such as vertical fractured reservoirs. Indications for output. This device in azimuthally inhomogeneous media depends on the position of the axis of the generator coil in space, which can be located in space randomly, again ...: The purpose of the invention is to expand the functionality by extracting and obtaining information on the specific resistivity of azimuthally inhomogeneous media. The goal is achieved in that a device for electromagnetic well logging, consisting of a high-frequency generator, a first generating coil, a first and a second receiving coils, a first input switch key, a selective amplifier, a dividing system, a switching unit and a first output terminal, the second receiving coils are connected to the controllable inputs of the first switch key, the control input of the first switch key is connected to the first output of the switching unit, the selective input of the The cable is connected to the first input of the dividing system, the second input of the dividing system is connected to the second output of the switching unit, a second generator coil, a balancing modulated oscillator, a third and a fourth receiving coils, a second input switch key, a reducing oscillator, an information separation unit are added and a second output terminal, with the second generator coil spatially aligned with the first, and their axes are mutually perpendicular, the high-frequency generator is connected to ode of the generator of balanced modulated oscillations, the first output of the former is connected to the first generating coil, the second to the second generating coil, the third to the first input of the carrier-carrying oscillation, the fourth to the second input of the carrier-carrying oscillation, a third receiving coil spatially aligned with the first receiving coil and their axes are mutually perpendicular, the fourth receiving coil is spatially aligned with the second receiving coil and their axes are mutually perpendicular, the third and fourth receiving to the carcasses are connected to the controlled inputs of the second input switch key, the control input of the second input switch key is connected to the third output of the switching unit, the output of the first input switch key is connected to the third input of the single-oscillation recuperator, and the output of the second - to its fourth input, output the carrier resilient is connected to the input of the selective amplifier, the output of the dividing system is connected to the input of the information separation unit, the first output of the information separation unit is connected to the first output terminal, and the second with the second output terminal, while the shaper of balanced-modulated oscillations consists of a low-frequency generator, an orthogonal phase shifter, the first and second balanced modulators, the first and second power amplifiers, and the output of the low-frequency generator is connected to the input of the orthogonal phase shifter, the first output of which is connected to the first input of the first balanced module, the same input is the third output of the balanced-modulated oscillator, in The output of the orthogonal phase shifter is connected to the first input of the second balanced modulator, which is the fourth output of the generator of a ball-modulated oscillation, the second inputs of the balanced modulators are interconnected and are the input of a generator of balanced modulated oscillations, the output of the first balanced modulator connected to the input of the first power amplifier, the output of which is the second output of a balanced-modulated oscillator, the output of the second balanced modulator is connected to the input the power amplifier, the output of which is the first output of a balancer-modulated oscillator, with the reduc- tor carrying oscillations. The scientific research institute consists of the first and second astro mixers and the adder, the first inputs of the frequency mixers being the first and second inputs of the carrier oscillator, respectively, and the second inputs of the third and fourth inputs, respectively, the outputs of the mixers are connected to the first and second inputs of the adder, the output which is the output of the carrier-reducing oscillator, while the information separation unit contains a low-pass filter (LPF), a high-pass filter
5 ( ФВЧ) и амплитудный преобразователь; причем входы фильтров соединены между собой и вл ютс входом блока разделени информации, выход ФВЧ соединен с входом амплитудного преоб0 разовател , выход которого вл етс вторым выходом блока разделени информации , выход ФНЧ вл етс первым выходом блока разделени информации.5 (high pass filter) and amplitude converter; moreover, the filter inputs are interconnected and are the input of the information separation unit, the output of the HPF is connected to the input of the amplitude converter, the output of which is the second output of the information separation unit, the output of the LPF is the first output of the information separation unit.
На фиг.1 представлена структурна Figure 1 shows the structural
5 схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы токов, питаюгцих первую и вторую генераторные катушки устройства .5 device diagram; 2 shows time diagrams of currents supplied by the first and second generator coils of the device.
Устройство содержит генератор 1 The device contains a generator 1
0 ВЫСОКОЙ частоты, первую генераторную катушку 2, первую приемную катушку 3, вторую приемную катушку 4, первый ВХОДНОЙ коммутаторный ключ 5, избирательный усилитель 6, делительную сис5 тему 7, блок 8 коммутации, первый выходной зажим 9, вторую генераторную катушку 10, формирователь 11 балансно-модулированных колебаний,состо щий из генератора 12 низкой час-. 0 HIGH frequency, first generating coil 2, first receiving coil 3, second receiving coil 4, first INPUT switch key 5, selective amplifier 6, dividing system 7, switching unit 8, first output terminal 9, second generating coil 10, driver 11 balanced-modulated oscillations, consisting of a generator 12 low-frequency.
0 тоты, ортогонального фазовращател 13, первого балансного модул тора 14, второго балансного модул тора 15, первого усилител 16 мощности, второго усилител 17 мощности, третыо приемную катушку 18, четвертую при5 емную катушку 19, второй входной коммутаторный ключ 20, восстановитель 21 несущих колебаний, состо щий из Первого частотного смесител 22, второго частотного смесител 23 и 0 tota, orthogonal phase shifter 13, first balanced modulator 14, second balanced modulator 15, first power amplifier 16, second power amplifier 17, third receiving coil 18, fourth receiving coil 19, second input switch key 20, reducing oscillator 21 consisting of First frequency mixer 22, second frequency mixer 23 and
0 сумматора 24, блок 25 разделени информации , состо щий из ФНЧ 26, ФВЧ 27 и амплитудного преобразовател 28, второй выходной зажим 29 устройства.0 adder 24, information sharing unit 25 consisting of low pass filter 26, high pass filter 27 and amplitude converter 28, second output terminal 29 of the device.
Перва 3 и втора 4 приемные ка5 тушки соединены с управл емыми входами первого входного коммутаторного ключа 5, управл ющий вход первого коммутаторного ключа 5 соединен с . первым выходом блока 8 коммутации, The first 3 and the second 4 receiving trunks are connected to the control inputs of the first input switch key 5, the control input of the first switch key 5 is connected to. the first output of the switching unit 8,
0 выход избирательного усилител 6 подключен к первому входу делительной системы 7, второй вход делительной системы 7 соединен со вторым выходом блока 8 коммутации, генератор 1 вы5 сокой частоты подключен к входу формировател 11 балансно-модулированны сигналов, первый выход формировател 11 соединен с первой генераторной катушкой 2, второй - с второй генера торной катушкой.10 третий - с первы входом восстановител 21 несущих колебаний , четвертый - с вторым входом восстановител 21.несущих колебаний, треть 18 и четверта 19 приемные ка тушки соединены с управл емыми входа ми второго входного коммутаторного ключа 20, управл ьддий вход второго входного коммутаторного ключа 20 сое динен с третьим;: выходом блока 8 ком мутации, выход первого входного коммутаторного ключа 5 соединен с треть входом восстановител 21 несущих кол баний, а выход второго входного коммутаторного ключа 20 - С четвертым входом восстановител 21 несущих колебаний , выход восстановител 21 несущихколебаний подключен к входу из бирательного усилител б, выход дели тельной системы 7 соединен с входом блока 25 разделени информации,-первы выход блока 25 разделени информации средин.ен с первым выходным зажимом 9 устройства, а второй - с вторым его выходным зажимом 29. В формирователе 11 балансно-моду .лированных колебаний генератор 12 низкой ч.астоты соединен со входом ортогонального фазовращател 13, первый выход которого соединен с первым входом первого балансного модул тора 14 Этот же вход вл етс третьим выходом формировател 11 балансно-модулированных колебаний, второй выход ортогонального фазовращател 13 подключен к первому входу второго балансного модул тора 15, одновременно вл сь четвертым выходом формировател .11, вторые входы балансных модул торов соединены между собой и вл ютс входом формировател 11 бгилансно-модулированных колебаний, выход первого балансного модул тора 14 подключен к входу первого усилител 16 мощности, выход которого вл етс вторым выходом формировател 11, выход второго балансного модул т.ора 15 подключен к входу второго усилител 17 мощности, выход которого вл етс первым выходом формировател 11 балансно-моду лированных колебаний. В восстановителе 21 несущихколебаний первый вход первого частотного смесител 2,2 вл етс первым входом восстановител 21 несущих колебаний, а первый вход второго частотного смесител 23 - вторым входом восстановител 21, второй вход первого «частотного смесител 22 вл етс ±ретьимвходом восстановител 21, а второй вход второго частсэтного смесител 23 - четвертым входом восстановител 21 несущих колебаний ,, выходы первого и второго частотных смесителей 22 и 23 соединены с первым и вторым входами су-мматора 24, выход которого вл етс выходом восстановител 21 несущих колебаний, В блоке -25 разделени информации входы фильтров нижних и верхних частот -26- и 27 соединены между собой и вл ютс входом блока 25 разделени информации, выход ФВЧ 27 соединен с входом амплитудного преобразовател 28, выход которого рл етс вторым выходом блока 25 разделени информации , выход ФНЧ 26 вл етс первым выходом блока 25 разделени информации . На фиг.2 изображены: 30 - форма . в первой генераторной катушке 2, 31 - форма тока во второй генераторной катушке 10, i - ось токов, t - ось времени. Устройс1;во работает следующим образом. . Генератор 1 высокой частоты создает электрические синусоидальные колебани с частотой 0,4-2,5 МГц. Аналитическое выражение этих колебаний имеет вид coswt, где U - мгновенное значение напр жени на выходе генератора 1; UITI - амплитуда колебани j lo - кругова частота колебаний; ,t - текущее врем . Эти колебани подаютс на входы балансных модул торов 14 и 1.5 формировател 11 балансно-модулированных колебаний. Генератор 12 низкой частоты этого формировател создает электрические колебани с частотой 5-7 Гц. Эти колебани подаютс на вход ортогонсшьного фазовращател 13, на выходах которого создаютс два равных по амплитуде и сдвинутых по фазе на 90° напр жени U и Uj, имеющие вид U2 Umcos Яе, ,. U3 UmCos(52 )U sin52 t, (2) где Dm - амплитуда низкочастотных колебаний 1 Я - кругова частота колебаний. Напр жени U и Uj подаютс на другие входы балансных модул торов 14и 15. Балансные модул тори 14 и 15преобразуют колебани высокочастотного генератора 1 в два балансномодулированных сигнала, т.е. амплитудно-модулированные колебани , в которых отсутствует колебание несущей частоты UJ генератора 1. При модул ции одним синусоидальным сигналом балансно-модулированное колебание имеет вид ICt) Е.,.-m-cos lotcos (u)-S2;i+. + (og + ftH I где E(t)- мгновенное значение балансно-модулированного сигнала; m - коэффициент модул ции, Е - амплитуда модулируемого колебани / ЮИЙ - угловые частоты соответственно модулируемого и модулирующего колебаний. Таким образом, на выходе балансного модул тора 14 будет получено балансно-модулированное колебание, имеющее вид . м (t)Urn m-cosuot .c;osS2t , ) a на выходе балансного модул тора 15колебание вида PI (t)Umv -cosiut-s i nflt. 5),. Балансные модул торы-14 и15 должны иметь равные коэффициенты модул ции т. С выходов модул торов 14 и 15 колебани E(t) и ti(t} подаютс на усилители 16 и 17 мощности, имеющие одинаковые коэффициенты усилени . Усиленные колебани с выходов усилителей , 16 и 17 подаютс на первую и вторую генераторные катушки 2 и 10, оси которых перпендикул рны друг другу и оси скважины. Форма токов, протекающих в катушках и представл ощих собой балансно-модулированные колебани , изображены на фиг.2. Каждый из токов будет создавать пульсирующее с частотойQ высокочастотное электромагнитное поле, вектор напр женности, магнитной компоненты которого направлен вдоль оси своей катушки. Результирующий же вектор . напр женности такой системы катушек будет вращатьс с частотой, равной частотеи изменени огибающей балансно-модулированного колебани , вокруг Линии пересечени этих в плоскости, перпендикул рной этой линии , причём амплитуда напр женности . результирующего пол остаетс неизменной по величине. В области распЪложени приемных катушек Зи18, 4и19 будет создано электромагнитное поле, вектор напр женности магнитной компоненты которого вращаетс в плоскости перпендикул рной оси скважины с частотой S , причем величина этого.вектора зависит от электрических свойств горных пород в окрестности приемных катуиек, которые , в свою очередь, в общем случае Явл ютс функци ми глубины скважины и азимута. Таким образом H;((h,e)f(h,e), (6) , где Hx(h,0) - амплитуда горизонтальной составл ющей магнитной компоненты пол ; - вертикальна и азимутальна координаты точки измерени в скважине Приемные катушки 3, 18 и 4, 19 преобразуют вели.чйны напр женностей пол цио 3, дик буд так дул име име / где ют ко бл из ча к см вт то 21 ды да ты во го 11 ны вид гд в электрические сигналы, пропорнальные им. Поскольку оси катушек 18 и 4,19 .попарно взаимно перпенл рны , то сигналы в этих катушках ут сдвинуты между собой на 90° и же представл ть собрй бгшансно-мрированные колебани . Сигналы в катушках 3 и 18 будут ть вид kH (1i,6)sinw4-to5Slt , (1i,0)sinuot-sinSlt, - коэффициент пропорциональности , одинаковый дл всех катушек, так как их параметры одинаковы; Нх(б)- напр женность горизонтальной составл ющей магнитной компоненты пол в точке расположени первой 3 и третьей 18 приемных катушек, | - сигналы соответственно в первой 3 ,и третьей 18 каг тушках-. Сигналы в катушках 4 и 19 будут ть вид е .. l,e)sinu3i-COSSZt, 1(в) (ii,0)sina t-Sin t, 1,4 сигналы соответственно во второй 4 и четвертрй 19 KaTytiKax; ;( (11,в)- напр женность горизонтальной составл ющей магнитной компоненты пол в точке расположени второй 4 и четвертой 19 приемнь1х катушек. Сигналы приемных катушек поступана входы первого 5и второго 20 мутаторных ключей, управл емых ком 8 коммутации. В первом такте ерени блок 8 коммутации подклют катушку 3 через первый- ключ 5 торому входу первого частотного сил-ел 22, а катушку 18 - через рой ключ 20 к второму входу часного смесител 23 восстановител несущего колебани . На первые вхочастотнйх смесителей 22 и 23 потс равные по амплитуде и сдвину по фазе на 90 колебани с перо и второго выходов ортогональнофазовращател 13 формировател балансно-модулированных сигналов. Частотные смесители 22 и 23 должиметь квадратичную характеристику а Uftbix напр жение на выходе смесител ; Ugx - входное напр жение; с - коэффициент пропорциональности . Таким образом, напр жение на вых де первого смесител 22 будет иметь вид СМ (,0)si JU :C05ftt+U c osЯlf с) (ti,0}s4n w)i-cos 2t + 1c1cU Hx - x{ti,e)sinwt-cos «t -cUJ cos fll, (10) а на выходе второго смесител 23 и гсГкН (1i,e)sinujt-S n5it+U Sinai a (1i,0) sin flt+2c1 yrrt-Hx x(-h,G)sinioi..l. (11) С выходов частотных смесителей 22 и 23 эти напр жени поступают на вхо сумматора 24, в котором осуществл етс суммирование напр жений UCM . Суммарное напр жение будет име вид- - JCM ,Ч,е) + lckU Hj((Vi,e)5inu)t-f-cU. (л1) Это напр жение состоит из посто н ной составл ющей с и, первой гармоники 2ckUrr,H д (h ,б) S i nuJt несущего колебани генератора 1 и его.второй гармоники (|-ц,Й ) S . Эти напр жени поступают на вход избирательного усилител 6, настроенного на первую гармонику несущего колебаний . Усиленные и преобразованные колебани несущей частоты, пропорциональные .напр женности пол Н x-|(h,6) , подаютс на вход делител системы 7 врем -импульсного типа. Во втором такте измерени блок 8 коммутации отключает катушки 3 и 18 от частотных смесителей 22, 23 и подключает к-первому смесителю 22 че рез первый ключ 5 вторую приемную катушку 4, а к второму .смесителю 23 через второй, ключ 20 - четвертую при емную катушку 19. Над сигналами т. и Ё в восст ановителе 21 несущих коле ;баний выполн ютс те же преобразовани , что и над сигналами 6 и Eg , в результате которых на выходе суммато ра 24 подключают сумму колебаний и сКЯн (h,0)sin u t 2c1tW;( (,e)sitiwt 2.л Лл, i0 the output of the selective amplifier 6 is connected to the first input of the dividing system 7, the second input of the dividing system 7 is connected to the second output of the switching unit 8, the high frequency generator 1 is connected to the input of the driver 11 and is balanced by modulated signals, the first output of the driver 11 is connected to the first generator coil 2, the second with the second generator coil. 10 the third with the first input of the reducing agent 21 carrier oscillations, the fourth with the second input of the reducing carrier 21. carrier oscillations, the third 18 and the fourth 19 receiving coils Eny with the control inputs of the second input switch key 20, the control input of the second input switch key 20 is connected to the third ;: block 8 output of the com mutation, the output of the first input switch key 5 is connected to the third input of the regenerator 21 bearing oscillations, and the output the second input switch key 20 - With the fourth input of the resilient carrier 21 oscillations, the output of the carrier resilient 21 is connected to the input of the repeater amplifier b, the output of the separation system 7 is connected to the input of the separation unit 25 information, the first output of the information separation unit 25 is the middle one with the first output terminal 9 of the device, and the second with its second output terminal 29. In the generator 11 of the balanced-modulated vibration, the low frequency generator 12 is connected to the input of the orthogonal phase shifter 13 , the first output of which is connected to the first input of the first balanced modulator 14 This same input is the third output of a balanced modulated oscillator 11, the second output of the orthogonal phase shifter 13 is connected to the first input of the second balanced oscillator the modulator 15, simultaneously being the fourth output of the former .11, the second inputs of the balanced modulators are interconnected and are the input of the former 11 bilanna-modulated oscillations, the output of the first balanced modulator 14 is connected to the input of the first power amplifier 16, the output of which is the second output of the imaging unit 11, the output of the second balanced module of the switch. 15 is connected to the input of the second power amplifier 17, the output of which is the first output of the imaging unit 11 of the balance modulated oscillations. In the oscillator 21, the first input of the first frequency mixer 2.2 is the first input of the carrier 21 restorer 21, and the first input of the second frequency mixer 23 is the second input of the reducing agent 21, the second input of the first frequency mixer 22 is the ± input of the reducing agent 21, and the second the input of the second part-set mixer 23 is the fourth input of the reducing carrier 21, the oscillations, the outputs of the first and second frequency mixers 22 and 23 are connected to the first and second inputs of a sump 24, the output of which is output the reducing carrier 21, In the information separation block -25, the low and high pass filter inputs -26- and 27 are interconnected and are the input of the information separation block 25, the output of the HPF 27 is connected to the input of the amplitude converter 28, the output of which is the second output information sharing unit 25, the output of the low-pass filter 26 is the first output of information sharing unit 25. Figure 2 shows: 30 - form. in the first generating coil 2, 31 is the current form in the second generating coil 10, i is the axis of currents, t is the time axis. Device; in works as follows. . The high frequency generator 1 produces electrical sinusoidal oscillations with a frequency of 0.4-2.5 MHz. The analytical expression of these oscillations has the form coswt, where U is the instantaneous value of the voltage at the output of generator 1; UITI - oscillation amplitude j lo - circular oscillation frequency; , t is the current time. These oscillations are fed to the inputs of the balanced modulators 14 and 1.5 of the driver 11 of the balanced modulated oscillations. The low frequency generator 12 of this driver produces electrical oscillations at a frequency of 5-7 Hz. These oscillations are fed to the input of an orthogonal phase shifter 13, the outputs of which create two equal in amplitude and phase shifted by 90 ° voltage U and Uj, having the form U2 Umcos Yae,,. U3 UmCos (52) U sin52 t, (2) where Dm is the amplitude of low-frequency oscillations 1 I is the circular frequency of oscillations. The voltages U and Uj are supplied to the other inputs of the balanced modulators 14 and 15. The balanced modules of the tori 14 and 15 transform the oscillations of the high-frequency generator 1 into two balanced modulated signals, i.e. amplitude-modulated oscillations in which there is no oscillation of the carrier frequency UJ of the oscillator 1. When modulated with a single sinusoidal signal, the balanced modulated oscillation has the form ICt) E., .- m-cos lotcos (u) -S2; i +. + (og + ftH I where E (t) is the instantaneous value of the balanced modulated signal; m is the modulation coefficient, E is the amplitude of the modulated oscillation / YuI are the angular frequencies of the modulating and modulating oscillations, respectively. Thus, at the output of the balanced modulator 14 a balanced modulated oscillation will be obtained, having the form .m (t) Urn m-cosuot .c; osS2t,) a at the output of the balanced modulator 15 oscillations of the form PI (t) Umv-cosiut-s i nflt. five),. The balance modulators-14 and 15 should have equal modulation factors t. From the outputs of the modulators 14 and 15, the oscillations E (t) and ti (t} are fed to power amplifiers 16 and 17 having the same gain factors. The amplified oscillations from the outputs of the amplifiers 16 and 17 are supplied to the first and second generator coils 2 and 10, the axes of which are perpendicular to each other and the axes of the well. The shape of the currents flowing in the coils and representing balanced-modulated oscillations is depicted in Fig. 2. Each of the currents will create pulsing with frequency The electromagnetic field, the intensity vector, the magnetic component of which is directed along the axis of its coil. The resulting vector, the intensity of such a system of coils, will rotate at a frequency equal to the frequency of change of the envelope of the balanced-modulated oscillation around the line of intersection of these in a plane perpendicular to this line and the amplitude of the voltage of the resulting field remains unchanged in magnitude. In the area of the receiving coils Zi18, 4 and 19 an electromagnetic field will be created, the vector of The bones of the magnetic component of which rotates in the plane perpendicular to the axis of the well with a frequency S, and the magnitude of this vector depends on the electrical properties of the rocks in the vicinity of the receiving wells, which, in turn, are generally functions of the well depth and azimuth. Thus, H; ((h, e) f (h, e), (6), where Hx (h, 0) is the amplitude of the horizontal component of the magnetic component of the field; is the vertical and azimuthal coordinates of the measuring point in the well Receiving coils 3, 18 and 4, 19 transform the magnitudes of the tension of the polycio 3, the wildfire so it was having / where to go to the bl of cm to see some 21 years and you can see the electrical signals proportional to them. Because The axes of the coils 18 and 4.19 are pairwise mutually perpendicular, then the signals in these coils are shifted from each other by 90 ° and also represent the assembled bs-measured oscillations. Ala in coils 3 and 18 will be of the form kH (1i, 6) sinw4-to5Slt, (1i, 0) sinuot-sinSlt, is the proportionality coefficient that is the same for all coils, since their parameters are the same; Hx (b) is the intensity the horizontal component of the magnetic component of the field at the location of the first 3 and third 18 receiving coils, and the signals in the first 3, and the third 18 kag carcasses, respectively. Signals in the coils 4 and 19 will be e .. l, e) sinu3i- COSSZt, 1 (c) (ii, 0) sina t-Sin t, 1.4 signals, respectively, in the second 4th and quarterly 19 KaTytiKax; ((11, в) is the intensity of the horizontal component of the magnetic component of the field at the location of the second 4 and fourth 19 receiving coils. The signals of the receiving coils received the inputs of the first 5 and second 20 mutator switches controlled by the switching unit 8. In the first clock cycle, the unit 8, the switching coil 3 is connected via the first key 5 to the second input of the first frequency power supply 22, and the coil 18 through the swarm key 20 to the second input of the time mixer 23 of the carrier oscillator. On the first frequency mixers 22 and 23 pots equal in amplitude and offset Inu phase out of 90 vibrations from the pen and the second output of the orthogonal phasing of the generator 13 of the balance modulated signals. The frequency mixers 22 and 23 must have a square characteristic Uftbix the voltage at the mixer output; Ugx is the input voltage; c is the proportionality coefficient. The output at the exit of the first mixer 22 will have the form CM (, 0) si JU: C05ftt + U with osIlf c) (ti, 0} s4n w) i-cos 2t + 1c1cU Hx - x {ti, e) sinwt-cos "T -cUJ cos fll, (10) and at the output of the second mixer 23 and gGGKN (1i, e) sinujt-S n5it + U Sinai a (1i, 0) sin flt + 2c1 yrrt-Hx x (-h, G) sinioi..l. (11) From the outputs of frequency mixers 22 and 23, these voltages are fed to the input of the adder 24, in which the UCM voltages are summed. The total voltage will have the form- - JCM, H, e) + lckU Hj ((Vi, e) 5inu) t-f-cU. (l1) This voltage consists of the constant component c, and the first harmonic 2ckUrr, H d (h, b) S i nuJt of the carrier oscillator of generator 1 and its second harmonic (| - c, d) S. These voltages are fed to the input of a selective amplifier 6 tuned to the first harmonic of the carrier wave. The amplified and transformed carrier frequency oscillations, proportional to the field strength of the field H x- | (h, 6), are fed to the input of the divider system 7 of the time-pulse type. In the second measurement cycle, the switching unit 8 disconnects the coils 3 and 18 from the frequency mixers 22, 23 and connects to the first mixer 22 through the first key 5 the second receiving coil 4, and to the second mixer 23 through the second, key 20 - the fourth receiving coil 19. Above the signals of t. and ст in a carrier 21, the carrier carries the same transformations as on signals 6 and Eg, which result in the sum of the oscillations and SCN (h, 0) sin at the output of the 24 ut 2c1tW; ((, e) sitiwt 2.l Ll, i
(13)(13)
+ cU+ cU
птFri
Из этих колебаний избирательным усилителем б выдел етс перва гармоник а несущего колебани., пропорциональна амплитуде напр женности пол )- Это колеб.ание также подаетс на вход делительной системы 7. Делительна система 7, управл ема блоком 8 коммутации, осуществл ет операцию делени величины напр х ени , пропорционального амплитуде напр женности пол Hx/2.(h,0) на величину, пропорциональную амплитуде напр женности From these oscillations by a selective amplifier b, the first harmonics of the carrier oscillation are allocated. Proportional to the amplitude of the field strength) - This oscillation is also fed to the input of the dividing system 7. The dividing system 7, controlled by the switching unit 8, performs x proportional to the amplitude of the intensity field Hx / 2. (h, 0) by an amount proportional to the amplitude of the intensity
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813279778A SU960701A1 (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Device for electromagnetic well-logging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813279778A SU960701A1 (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Device for electromagnetic well-logging |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU960701A1 true SU960701A1 (en) | 1982-09-23 |
Family
ID=20954860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813279778A SU960701A1 (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Device for electromagnetic well-logging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU960701A1 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7536261B2 (en) | 2005-04-22 | 2009-05-19 | Schlumberger Technology Corporation | Anti-symmetrized electromagnetic measurements |
US7612565B2 (en) | 2004-07-14 | 2009-11-03 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US7619540B2 (en) | 2003-10-27 | 2009-11-17 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and methods for determining isotropic and anisotropic formation resistivity in the presence of invasion |
US7656160B2 (en) | 2006-12-14 | 2010-02-02 | Schlumberger Technology Corporation | Determining properties of earth formations using the electromagnetic coupling tensor |
US7755361B2 (en) | 2004-07-14 | 2010-07-13 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US7848887B2 (en) | 2004-04-21 | 2010-12-07 | Schlumberger Technology Corporation | Making directional measurements using a rotating and non-rotating drilling apparatus |
US8129993B2 (en) | 2007-07-10 | 2012-03-06 | Schlumberger Technology Corporation | Determining formation parameters using electromagnetic coupling components |
US8364404B2 (en) | 2008-02-06 | 2013-01-29 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for displaying data associated with subsurface reservoirs |
US8466683B2 (en) | 2006-12-14 | 2013-06-18 | Schlumberger Technology Corporation | Determining properties of earth formations using the electromagnetic coupling tensor |
US8736270B2 (en) | 2004-07-14 | 2014-05-27 | Schlumberger Technology Corporation | Look ahead logging system |
US9354349B2 (en) | 2011-11-18 | 2016-05-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methodology for detecting a conductive structure |
-
1981
- 1981-04-30 SU SU813279778A patent/SU960701A1/en active
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7619540B2 (en) | 2003-10-27 | 2009-11-17 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and methods for determining isotropic and anisotropic formation resistivity in the presence of invasion |
US7848887B2 (en) | 2004-04-21 | 2010-12-07 | Schlumberger Technology Corporation | Making directional measurements using a rotating and non-rotating drilling apparatus |
US8933699B2 (en) | 2004-07-14 | 2015-01-13 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US7612565B2 (en) | 2004-07-14 | 2009-11-03 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US7755361B2 (en) | 2004-07-14 | 2010-07-13 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US7786733B2 (en) | 2004-07-14 | 2010-08-31 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US7924013B2 (en) | 2004-07-14 | 2011-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and system for well placement and reservoir characterization |
US9442211B2 (en) | 2004-07-14 | 2016-09-13 | Schlumberger Technology Corporation | Look ahead logging system |
US8736270B2 (en) | 2004-07-14 | 2014-05-27 | Schlumberger Technology Corporation | Look ahead logging system |
US7536261B2 (en) | 2005-04-22 | 2009-05-19 | Schlumberger Technology Corporation | Anti-symmetrized electromagnetic measurements |
US7656160B2 (en) | 2006-12-14 | 2010-02-02 | Schlumberger Technology Corporation | Determining properties of earth formations using the electromagnetic coupling tensor |
US8466683B2 (en) | 2006-12-14 | 2013-06-18 | Schlumberger Technology Corporation | Determining properties of earth formations using the electromagnetic coupling tensor |
US8129993B2 (en) | 2007-07-10 | 2012-03-06 | Schlumberger Technology Corporation | Determining formation parameters using electromagnetic coupling components |
US8841913B2 (en) | 2007-07-10 | 2014-09-23 | Schlumberger Technology Corporation | Determining formation parameters using electromagnetic coupling components |
US8364404B2 (en) | 2008-02-06 | 2013-01-29 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for displaying data associated with subsurface reservoirs |
US9354349B2 (en) | 2011-11-18 | 2016-05-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methodology for detecting a conductive structure |
US9360584B2 (en) | 2011-11-18 | 2016-06-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methodology for detecting a conductive structure |
RU2602405C2 (en) * | 2011-11-18 | 2016-11-20 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | System and methodology for detecting conducting structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU960701A1 (en) | Device for electromagnetic well-logging | |
US3187252A (en) | Electromagnetic well surveying method and apparatus for obtaining both a dip and conductivity anisotropy of a formation | |
US4350955A (en) | Magnetic resonance apparatus | |
US2589494A (en) | Stabilizing method and system utilizing nuclear precession | |
CA1136700A (en) | Method and apparatus for induction logging | |
US4302722A (en) | Induction logging utilizing resistive and reactive induced signal components to determine conductivity and coefficient of anisotropy | |
Stubbe et al. | Generation of ELF and VLF waves by polar electrojet modulation: Experimental results | |
US20160291191A1 (en) | Method and System for Detection of a Material within a Region of the Earth | |
HU193052B (en) | Method and system for direct discovering hydrocarbon sites | |
Becken et al. | DESMEX: A novel system development for semi-airborne electromagnetic exploration | |
US2521130A (en) | Seismic exploration by means of periodic excitation | |
EP0121359A2 (en) | Electromagnetic borehole logging apparatus and method | |
SU998995A1 (en) | Electromagnetic well-logging method | |
GB2221309A (en) | Determining in a borehole the azimuth and slope of a discontinuity layer in homogeneous terrain | |
US3760274A (en) | Modulation of polarization orientation and concurrent conventional modulation of the same radiated carrier | |
DE562641C (en) | Radio direction finder | |
US2996657A (en) | Gyromagnetic resonance magnetometer and gradiometer apparatus and method | |
US4920313A (en) | Gravitational mass detector | |
EP0031489A2 (en) | Nuclear magnetic resonance spectrometer and its method of operation | |
SU1004940A1 (en) | Device for logging-type electromagnetic probing | |
CN112859185A (en) | Non-invasive remote material detection device based on earth field nuclear magnetic resonance | |
SU968825A1 (en) | Device for simulating electromagnetic induction problems | |
US2822515A (en) | Spinning type magnetometer | |
SU1166036A1 (en) | Method and apparatus for acoustic logging | |
RU2199135C1 (en) | Device for electromagnetic logging of holes |