УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА СКВАЖИН

Полезная модель относится к области геофизических исследований нефтяных скважин со стандартной аппаратурой электрического каротажа, а именно к устройствам для измерения электрического сопротивления горных пород в процессе бурения.
При бурении скважин информация о геологических пластах необходима для оперативной оптимизации траектории скважин с целью вывода разбуриваемой скважины в продуктивный пласт.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для каротажа в процессе бурения (SU 1059522 А, опубликованное в бюллетене №45, 07.12.83 г. МКИ G01V 3/18), содержащее забойный двигатель, генератор переменного тока, разделитель и глубинный прибор, включающий в себя регистратор, калибровочное сопротивление, схему измерения напряжения и блок вычисления, размещенные над забойным двигателем, а также измерительный электрод, установленный непосредственно над долотом, в глубинный прибор введена схема измерения разности токов положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала генератора переменного тока, с соответствующими взаимосвязями элементов, входящих в состав устройства. регистратор, после чего записываются и становятся доступными для их анализа
только после подъема буровой колонны, что приводит к увеличению сроков проводки скважин и невозможности при бурении, в масштабе реального времени, осуществлять оперативный контроль параметров пород.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание полезной модели, является сокращение сроков проводки скважин и осуществление оперативного, в реальном масштабе времени, контроля параметров пород.
Технический результат достигается тем, что в устройство для электрического каротажа скважин, содержащее источник тока, блок вычисления, - введены передатчик, установленный в буровой колонне и подключенный своими выходами к забойной и устьевой частям буровой колонны, разделенным диэлектрической вставкой, два усилителя, два пиковых детектора, резистор, два фильтра низких частот, таймер и хронирующий конденсатор, при этом один выход передатчика присоединен к устьевой части буровой колонны и к первому входу первого усилителя, второй выход передатчика присоединен к второму входу первого усилителя и к первому входу второго усилителя, через резистор второй выход передатчика присоединен к забойной части буровой колонны и ко второму входу второго усилителя, выходы каждого из усилителей соединены с входами соответствующих детекторов, а выходы последних связаны с входами соответствующих фильтров низких частот, причем выход первого фильтра низких частот соединен с первым входом таймера, а выход второго фильтра низких частот присоединен к входу управляемого источника тока, выход которого связан с хронирующим конденсатором и со вторым входом таймера, выход последнего связан с входом блока вычисления.
(
2
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для электрического каротажа скважин.
Устройство содержит передатчик 1, установленный в буровой колонне 2 и подключенный своими выходами к забойной 3 и устьевой 4 частям буровой колонны 2, разделенным диэлектрической вставкой 5.
В данном устройстве буровая колонна 2 выполняет функции передающей антенны электромагнитного канала связи и измерительных электродов электрического каротажа.
В состав устройства входят два усилителя 6 и 7, два ликовых детектора 8 и 9, резистор 10, два фильтра низких частот 11 и 12, управляемый источник тока 13, таймер 14 и хронирующий конденсатор 15.
При этом один выход передатчика 1 присоединен к устьевой 4 части буровой колонны 2 и к первому входу первого усилителя 6, а другой выход передатчика 1 соединен с вторым входом первого усилителя бис первым входом второго усилителя 7, а через резистор 10 второй выход передатчика 1 присоединен к забойной 3 части буровой колонны 2 и ко второму входу второго усилителя 7.
Выходы усилителей 6 и 7 соединены соответственно с входами соответствующих пиковых детекторов 8 и 9, выходы последних связаны с входами соответствующих фильтров низких частот 11 и 12. Выход фильтра низких частот 11 связан с первым входом таймера 14, а выход фильтра 12 низких частот присоединен к входу управляемого тока 13, выход последнего связан со вторым входом таймера 14 и с хронирующим конденсатором 15. Выход таймера (например, типа 555) соединен с входом блока вычисления (на чертеже не показан), в качестве которого использован микропроцессор. Сигналы, вырабатываемые передатчиком 1, подаются к забойной 3 и к
устьевой 4 частям буровой колонны 1, разделенным диэлектрической вставкой 5, и на входы усилителей 6 и 7. А прием ситалов наземной аппаратурой производится в реальном масштабе времени, так как собственно буровая колонна 1 с забойной 3 и устьевой 4 ее частями, которые разделены диэлектрической вставкой 5, выполняют функцию антенны электромагнитного канала связи. Забойная 3 и устьевая 4 буровой колонны 2 выполняют также функции измерительных электродов каротажа.
Сигнал, пропорциональный напряжению с передатчика 1, подается на вход усилителя 6, а сигнал, пропорциональный току, снимаемый с резистора 10, поступает на вход усилителя 7. Далее сигналы с выходов усилителей 6 и 7 детектируются в пиковых детекторах 8 и 9 и поступают на входы соответствующих фильтров низких частот 11 и 12.
Отфильтрованная постоянная составляющая (по каналу напряжения) с фильтра низких частот 11 .поступает на первый вход таймера 14, а отфильтрованная постоянная составляющая (по каналу тока) поступает на вход управляемого источника тока 13, сигнал которого управляет зарядом хронирующего конденсатора 15, подключенного ко второму входу таймера 14.
Частота импульсов F, вырабатываемых таймером 14, прямо пропорциональна скорости заряда хронирующего конденсатора 15, то есть величине тока через породу, измеряемого на резисторе 10, и обратно пропорциональна напряжению порога переключения таймера 14 на первом его входе, то есть напряжению между забойной 3 и устьевой 4 частями буровой колонны 2.
При этом частота сигнала F с выхода таймера 14 определяется по формуле
4
где L/1 - напряжение с резистора 10;
U2 - напряжение с выхода передатчика 1; k - масштабный коэффициент.
Директор 000 НПП ПРОМГЕОСЕРВИС .А.Давыдов