Файл: Основной этап разведки месторождений большинства полезных ископаемых бурение скважин. При помощи скважин производится и эксплуатация месторождений таких полезных ископаемых, как нефть, газ, вода, каменная соль.docx

Счетчик подсчитывает импульсы, попавшие в интервал, по окончании которого данные сохраняются. Затем по команде схемы управления 14 (Рис. 2) аналоговый коммутатор 12 (Рис. 2) осуществляет перекрестную коммутацию измерительных каналов, при этом на входном устройстве фазометра сигналы φ1 и φ2 меняются местами. На вход определителя фазового сдвига 2 подается от схемы 14 (Рис. 2) сигнал «второе измерение» (Рис. 1).

На входы входного устройства 1 подаются сигналы φ1, φ2 от усилителей промежуточной частоты 15, 16 (Рис. 2), из которых выходное устройство формирует сигнал, пропорциональный разности фаз Δφ, и подает его на схему совпадений 3, а также формирует, устраняя дребезг, сигнал φ1, подает его на определитель знака фазового сдвига 2 и на формирователь времени измерения 5.

Определитель знака фазового сдвига 2 формирует сигнал реверса счетчика фазового сдвига 4 через схему совпадений 3, определяя по какому каналу первым приходит сигнал, учитывая по сигналу «второе измерение» (Рис. 1) перекрестное включение каналов. После окончания переходных процессов в узлах прибора, возникающих вследствие коммутации измерительных каналов зонда, на формирователь времени измерения 5 поступает сигнал разрешения измерения (Рис. 2) от схемы управления 14 (Рис. 2). С приходом фронта сигнала φ1 схема 5 формирует измерительный интервал, отсчитывая 12 периодов промежуточной частоты (Рис. 3). Полученный сигнал подается на схемы совпадений 3, 6, на вторые входы которых подан сигнал опорной частоты 14.0МГц. Блок 6 с приходом измерительного интервала разрешает прохождение импульсов опорной частоты на счетчик периода 7, и счетчик продолжает счет, подсчитывая импульсы, попавшие в интервал 9 (при этом результаты первого и второго измерения суммируются),
по окончании которого данные сохраняются. Блок 3 с приходом измерительного интервала и сигнала разности фаз Δφ разрешает прохождение импульсов опорной частоты на входы прямого и обратного счета счетчика фазового сдвига 4 в зависимости от знака фазового сдвига и коммутации каналов в перекрестном включении, определяемом сигналом реверс, и счетчик продолжает счет, подсчитывая импульсы, попавшие в интервал. При этом результаты первого и второго измерения суммируются, по окончании измерения данные сохраняются. По команде «запуск передачи» из устройства управления 14 (Рис. 2) данные со счетчиков 4, 7 переписываются в регистр 8, из которого передаются в передатчик ТЛС-19 (Рис. 2).

---

2.3 Метрологическое обеспечение
Основным методом контроля метрологических характеристик является измерение в однородной среде с известным УЭС. Однородная среда может быть заменена водоемом с минерализованной водой. Для достижения допустимых погрешностей, обусловленных конечными размерами водоема, его глубина и поперечные размеры должны превышать 6 м. При этом необходимо обеспечить одинаковые значения УЭС во всем объеме раствора с погрешностью не более 1%. Из-за нелинейности зависимости разности фаз ∆φ от величины УЭС необходимо проводить измерения, по крайней мере, в пяти точках рабочего диапазона измерений. Это можно реализовать путем изменения минерализации воды.

Другим способом метрологического контроля является использование физической модели, имитирующей сигналы как в однородной среде. К такой модели предъявляют два основных требования: параметры должны поддаваться измерению с необходимой точностью; математическая модель, описывающая физическую, должна обеспечивать требуемую точность расчета. Для этих целей было выбрано проволочное кольцо, соосное с катушками зонда. Оно представляет собой замкнутый одновитковый контур, состоящий из последовательно включенных индуктивности L, сопротивления R и емкости конденсатора С. Схема расположения кольца приведена на рис. 4.

Здесь L₁-L₂ – расстояние от измерительных катушек И₁ иИ₂ до генераторной катушки Г, b – радиус кольца, z – расстояние от плоскости кольца до измерительной катушки И₁, ток в генераторной катушке изменяется по закону J= J_0·е^iωt. Рабочая частота зонда f=ω/2π. Комплексное сопротивление цепи кольца на рабочей частоте R+iX. Активное сопротивление R складывается из потерь в высокоомном проводе и в конденсаторе, включенным в разрыв цепи. Реактивное





с
Рисунок 4.

Схема положения кольца
опротивление Х=1/

---

ωC-ωL. В этом случае э.д.с., наводимая в J-й измерительной катушке, равна

ε_j=[(1-ikL_J)e^ikLJ/2πL³_J + iωμ₀b⁴(1-ikR₀)(1- ikR_J)e^ik(R0+R_J⁾/4R₀³R³_J(R+Ix)]iωμ₀M_JN.
По значению индуктивности кольца и реактивного сопротивления Х рассчитывают необходимую емкость конденсатора.

На этой основе разработан имитатор УЭС горных пород ИМ. Устройство имитатора показана на Рис. 5. Собственно имитатор образован кольцом 7, выполненным из манганиновоного провода и закрепленным на электроизоляционном диске 4. Кольцо имеет два разрыва. В одном вставлен конденсатор 8, в другом – коаксиальный измерительный разъем 6. В рабочем состоянии этот разъем закорочен дисковым замыкателем с пренебрежимо малой остаточной индуктивностью ( менее 10^-10Гн). При помощи болтов 5 диск с кольцом может быть соединен с фланцем3, который укреплен на втулке 2 подвижным резьбовым соединением. Втулка 2 крепится на корпусе прибора 1 болтами 5. Для точной установки имитатора вдоль оси зонда вращают диск 4. При этом вращении фланец 3 и диск 4 с закрепленным на нем кольцом 7будут перемещаться по резьбе вдоль закрепленной на корпусе втулки 2.

Для уменьшения искажений электромагнитного поля все детали имитатора, за исключением провода кольца и измерительного разъема, выполнены из электроизоляционных материалов.

Для расчета э.д.с. в измерительных катушках зонда в присутствии имитатора необходимо достаточно точно знать его параметры и местоположение. Конструкция имитатора обеспечивает его

Рисунок 5.

Устройство имитатора.





относительное перемещение с погрешностью не более 0,05 мм. Начальное положение z₀, в котором ∆φ=0, также определяется с погрешностью не более 0,05 мм. Погрешность определения радиуса кольца обусловлена технологией изготовления имитатора и не превышает 0,1 мм.

Значения сопротивлений R и X определяют на эталонной установке

---

MCR-1372 (СНИИМ, Новосибирск) по следующей методике. Имитатор присоединяют к установке через его разъем, с которого предварительно снимают замыкатель. Кроме того, между разъемом имитатора и присоединительным устройством установки включают достаточно длинную прецизионную коаксиальную линию, чтобы исключить взаимодействие электромагнитного поля, генерируемого кольцом имитатора, с металлическими частями установки. Рабочее место при поверке имитаторов организуется так, чтобы в окружающем пространстве электропроводящие предметы были удалены на достаточное расстояние. Их возможное влияние оценивается экспериментально перед началом поверки. Пределы допускаемых погрешностей определения сопротивлений R и X составляют 0,7-0,8 % в зависимости от рабочей частоты и электрических параметров имитатора.

3.КАЛИБРОВКА АППАРАТУРЫ ВИКИЗ.
1.Условия калибровки и подготовка к ней

Калибровка аппаратуры, кроме особо указанных случаев, должна проводиться в нормальных климатических условиях:

температура окружающего воздуха, °С.................................... 20±5

относительная влажность окружающего воздуха, %.........30—80

атмосферное давление, кПа.................................................. 84—106

(мм. рт. ст.)................................(630-795)

Калибруемая аппаратура и средства калибровки должны быть подготовлены к работе в соответствии с требованиями технической документации на них.

Аппаратура должна быть представлена на калибровку с формуляром, техническим описанием, инструкцией по эксплуатации и инструкцией по калибровке для аппаратуры, выпущенной после ремонта, или со свидетельством о предыдущей калибровке, формуляром, техническим описанием, инструкцией по эксплуатации и инструкцией по калибровке для остальной аппаратуры.
2.Проведение калибровки

2.1Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

1) соответствие комплектности аппаратуры (кроме ЗИП) требованиям технического описания;

2) соответствие маркировки аппаратуры требованиям технического описания;

3) отсутствие повреждений уплотнительных колец;

---

4) отсутствие дефектов покрытий.

При отрицательных результатах внешнего осмотра аппаратура калибровке не подлежит и направляется на устранение обнаруженных дефектов.

2.2Опробование

2.2.1 Контроль работоспособности аппаратуры проводят следующим образом:

1) установить скважинный прибор на диэлектрические подставки на высоте не менее 1.5 м от земли и на расстоянии не менее 2.5 м от массивных металлических предметов; при проведении опробования по п. 5.2 и контроля метрологических характеристик по п. 2.3 при снятии отсчетов оператор должен находиться на расстоянии не менее 1.5м от зондовой части скважинного прибора;

2) подсоединить скважинный прибор к наземной панели через каротажный кабель или его эквивалент;

3) включить аппаратуру и проверить ток питания скважинного прибора.

В исправной аппаратуре стрелка измерительного прибора наземной

панели должна находиться примерно в середине шкалы и немного колебаться. В случае нулевого показания или "зашкаливания" стрелки измерительного прибора аппаратура признается неисправной и

направляется в ремонт;

4) в режиме "работа" через время установления рабочего режима (5 мин) проверить показания цифрового индикатора для всех зондов.

В исправной аппаратуре показания цифрового индикатора наземной панели должны находиться в пределах ± 200 единиц (±9°) и колебаться в пределах ±3 единицы (±0.13°).

2.2.2. Контроль показаний аппаратуры в воздухе ("нули воздуха") проводят следующим образом:

1) выполнить операции 1 - 2 п. 2.2.1;

2) зафиксировать показания цифрового индикатора для каждого из зондов и занести их в протокол калибровки (обязательное приложение 3, табл. 1);

3) вычислить значения разности фаз дельта фи по формуле

∆ φ=45N/1024, где N — показание цифрового индикатора;

занести значения разности фаз дельта фи для каждого из зондов в протокол калибровки

( приложение 3, табл. 1).

2.2.3. Проверку стандарт—сигнала проводят следующим

образом:

1) перевести переключатель рода работ в положение "Т1". Для каждого зонда на цифровом индикаторе должны быть

нулевые показания, а на аналоговых выходах — напряжение

---