Практическая №5 Тема: Подготовка к работе, проверка, проведение измерений аппаратурой электрического каротажа К1А-723М. Инструкция : 1. Изучить материал практической работы. 2. Составить сравнительную таблицу в Word 3. В данной практической я представила вам три прибора для измерений различными методами электрического и электромагнитного каротажа. Название Используемые Устройство Принцип методы действия К1А-723М К3А-723 ВИКИЗ Теоретические основы К1А723 М НАЗНАЧЕНИЕ: Прибор предназначен для измерения кажущегося удельного электрического сопротивления горных пород ( в дальнейшем - КС ) зондами бокового каротажного зондирования ( дальнейшем БКЗ ) и трёхэлектродного бокового каротажа ( в дальнейшем БК ), потенциала самопроизвольной поляризации ( в дальнейшем ПС ), удельного электрического сопротивления промывочной жидкости ( в дальнейшем - Рс), кажущейся электрической проводимости горных пород ( в дальнейшем - УЭП ) зондом индукционного каротажа ( в дальнейшем - ИК ). УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРИБОРА: Компоновка прибора. Прибор состоит из следующих конструктивно законченных блоков (Рис.5.1.) : блока ИК, выполненного на общем шасси с ТИС, блока БК-БКЗ, а также гибкого зонда с размещёнными на нём питающими и измерительными электродами. В верхней части гибкий зонд заканчивается стандартным гермо-разъёмом для подсоединения к геофизическому каротажному кабелю. Функциональная схема прибора. На рис.5.2. приведена функциональная схема прибора. Телесистема обеспечивает питание прибора, синхронизацию работы его схемы, модуляцию и передачу по первой жиле кабеля сигналов блоков БКБКЗ иИК. Блок БКЗ обеспечивает питание зондовых установок, приём, усиление, согласование со входом ТИС сигналов от зондов БК-БКЗ. Блок ИК осуществляет питание зондовой установки ИК, приём, усиление и согласование со входом ТИС сигнала зонда ИК. Функциональная схема блока ТИС. На рис.5.3. приведена функциональная схема блока ТИС. Схема содержит дроссель L1, трансформаторы Тр1,Тр2, источник питания ИП, формирователь синхронизирующих сигналов Ф, счётчик Сч, модулятор, усилитель-формирователь УФ. В состав модулятора входят сумматор, два амплитудных детектора АД1 и АД2, формирователь пилообразного напряжения ФП, компаратор К, запоминающее устройство ЗП, ключи К, К , Ко. Кроме того модулятор содержит два источника опорного напряжения на стабилитронах У1 и У2. Прочие элементы носят вспомогательный характер и на функциональной схеме не показаны. Схема ТИС работает следующим образом. Ток питания прибора In 0,4A 400 Гц последовательно проходит через дроссель L1, трансформатор питания Тр1, трансформатор Тр2 и далее на блок БК-БКЗ. Выходные обмотки Тр1 поступают на схему ИП, который вырабатывает стабилизированные уровни питания ±12В, 24В, 50В, 6В. С выходных обмоток Тр2 синусоидальные напряжения поступают на модулятор и формирователь, который вырабатывает серии импульсов, синхронные с частотой тока питания, необходимые для управления модулятором и работы счётчика. Состояние счётчика определяет номер текущего канала прибора, подключённого ко входу ТИС. Модулятор блока ТИС обеспечивает преобразование сигналов, поочерёдно поступающих на вход в широтно-модулированный сигнал. При этом возможны следующие режимы преобразования. Первый режим - преобразование сигнала напряжения переменного тока частотой 400 Гц, синхронного с током питания зондовых установок БК-БКЗ. В этом режиме сигнал, поступающий на вход модулятора, представляет собой у, фрагмент синусоидального напряжения длительностью в один период. Начало и конец фрагмента расположены на максимальных значениях положительных полуволн. Преобразование напряжения в интервал времени основано на сравнении уровня напряжения на выходе запоминающего устройства с пилообразно изменяющимся напряжением на выходе формирователя ФП. Сравнение происходит с помощью компаратора К. При этом схема обеспечивает линейное преобразование амплитуды сигнала в интервал времени, причём коэффициент преобразования, а также начальное значение интервала, соответствующее нулевому уровню преобразуемого сигнала, не зависят от тока питания In. Второй режим работы модулятора ТИС предназначен для преобразования сигнала напряжения постоянного тока (не связанного с током питания скважинного прибора). Включение этого режима осуществляется подачей логического сигнала ИК=1. Отличие этого режима от описанного выше состоит в том, что на вход сумматора в качестве сигнала нулевого уровня подаётся напряжение не от обмотки Тр2, а через ключ К от источника постоянного напряжения на У 2. Напряжение питания цепи заряда конденсатора ФП в этом случае осуществляется через ключ К с опорного стабилитрона У1. Функциональная схема блока БК-БКЗ. Функциональная схема блока БК-БКЗ прибора приведена на рис.5.3 Схема содержит трансформаторы Т1 ... Т 10, коммутаторы К1,К2,КЗ, масштабные усилители У1, У2, логику управления. Схема работает следующим образом. Ток питания In поступает в блок БК-БКЗ через блок ТИС и проходит через опорный резистор R1 и трансформатор Тр10, после чего через силовой коммутатор К1 и поступает на питание зондовой установки. Коммутатор К1 содержит три ключа и обеспечивает, соответственно три режима питания: 1. электрод Аэ; 2. электрод А 1; 3. электрод А2. Управление коммутаторами осуществляется двоичным кодом с блока ТИС через дополнительную логику. Коммутатор К2 подключает ко входу У1 сигналы с измерительных трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к соответствующим электродам зондовой установки, а также сигнал нулевого уровня и стандартсигналы 8тг и 8тч с трансформатора Т 10. Рис 5.2 Компоновка прибора. Функциональная схема блока ИК. Функциональная схема блока ИК прибора приведена на рис.5.3 Схема содержит генератор Г гармонических колебаний 50 кГц для питания излучающей (генераторной) катушки КГ зонда. Питание генератора, в свою очередь, обеспечивается встроенным источником стабилизированного напряжения постоянного тока ИП. Последовательно с генераторной включена фокусирующая катушка КФ, обеспечивающая компенсацию прямого поля с целью исключения его влияния на принимаемый сигнал. Сигнал с приёмной катушки КП после усиления VI поступает на ключ Кик. В соответствии с текущим кодом канала ключи Кик, Ко, Кет подключают на вход фазового детектора ФД либо сигнал зонда ИК, либо опорные сигналы калибровки. Фазосдвигающая цепь Ф обеспечивает совпадение по фазе сигналов управления ФД и детектируемого сигнала. Продетектированные сигналы зонда и калибровки запоминаются на конденсаторах Cl, C2, СЗ, усиливаются V2 и последовательно поступают на выход блока. Рис. 5.3 Функциональная схема блока ТИС Рис.5.4 Общий Вид прибора К1А-723М. ПРИБОР К3А-723 НАЗНАЧЕНИЕ: 1. Прибор микрокаротажа комплексный К3А-723 предназначен для измерения электрического сопротивления пород зондами микрокаротажа(МК), бокового микрокаротажа(БМЖ) и диаметра скважины(Dc). ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРИБОРА: Прибор состоит из следующих узлов: 1) электронный блок; 2) электромеханизм; 3) блок датчиков перемещений; 4) рычажный механизм с зондовыми установками; 5) стыковочный узел. Рис.5.4 Прибор микрокаротажа комплексный К3А-723 Для управления электромеханизмом на третью жилу кабеля подается постоянное напряжение положительной либо отрицательной полярности,в зависимости от требуемого направления вращения электродвигателя.Концевые выключатели в крайних положениях электромеханизма прерывают цепь питания. При включении прибора в режим измерения в первую жилу кабеля подаётся стабилизированный переменный ток 0,4А частотой 400Гц.Источник ИП вырабатывает необходимые для питания электронных схем уровни напряжения. ПОРЯДОК РАБОТЫ: 1. Произвести необходимые соединения. 2. Произвести опробование электромеханизма. При этом необходимо обеспечивать значение тока питания электродвигателя, установленное во время поверки. 3. Опустить прибор в скважину в интервал исследований. В режиме "ТЕСТ" проверить функционирование прибора, плавно установив номинальный режим питания 0,4А источником П4507.Убедившись в нормальном функционировании прибора,сбросить ток питания. 4. Перевести рычаги прибора в раскрытое положение, подав на 3 жилу напряжение положительной полярности, обеспечивая при этом требуемый ток питания электродвигателя и контролируя крайнее электромеханизма по амперметру источника питания. положение 5. Инициировать систему"Гектор" в режим регистрации данных. 6. Включить прибор,установив номинальный ток питания 0,4А(контролируя его значение на дисплее)источником П4507. 7. Произвести на подъеме запись данных зондами МК,БМК,Dc. 8. Выключить питание прибора. 9. Перевести рычаги прибора в закрытое положение,подав на 3 жилу напряжение отрицательной полярности, контролируя срабатывание концевых выключателей электромеханизма по амперметру источника питания. 10. Осуществить подъём прибора из скважины. АППАРАТУРА, ЕЕ ПОВЕРКА ВИКИЗ СЕРТИФИКАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ Аппаратура ВИКИЗ обеспечивает измерение разностей фаз между э.д.с., наведенными в измерительных катушках пяти электродинамически подобных трехкатушечных зондов, и потенциала самопроизвольной поляризации ПС. Прибор состоит из зондового устройства, блока электроники и наземной панели. Пространственная компоновка элементов зондового устройства: В аппаратуре ВИКИЗ используется набор из пяти трехкатушечных зондов. Конструктивно зондовое устройство выполнено на едином стержне, и все катушки размещены соосно. На рис 5.5 показана схема размещения катушек на зондовом устройстве. Здесь приняты следующие обозначения: Г1-Г5 — генераторные катушки; И1И6 — измерительные катушки. Блок электроники обеспечивает поочередную работу зондов. Первой включается генераторная катушка Г1(5), и измеряется разность фаз между э.д.с., наведенными в измерительных катушках И1(6), И2(7). Второй включается катушка Г2(4), и измеряется разность фаз между э.д.с., наведенными в измерительных катушках И2(7), И3(8). Далее поочередно включаются генераторные катушки остальных зондов. Электронная схема содержит: усилители мощности — 1-5; смесители — 6-11; аналоговый коммутатор — 12; перестраиваемый гетеродин — 13; устройство управления скважинным прибором — 14; усилители промежуточной частоты — 15, 16; опорный кварцевый генератор — 17; широкополосный фазометр — 18; передатчик телесистемы—19; выходное устройство — 20; блок питания — 21. Рис 5.5 Структурная схема аппаратуры. Смесители расположены в зондовом устройстве рядом с измерительными катушками. Там же установлен аналоговый коммутатор. Остальные элементы схемы расположены в блоке электроники. Скважинный прибор подключается к наземной панели с помощью трехжильного кабеля. Схема функционирования скважинного прибора и наземной панели: Скважинный прибор работает следующим образом рис.5.5.: Сигнал, стабилизированный по частоте, с опорного генератора 17 поступает в устройство управления скважинным прибором 14, в котором вырабатываются сигналы, управляющие генераторными частотами. По команде из того же устройства 14 через усилитель мощности на катушку Г1 первого зонда подается рабочая частота. По команде из устройства 14 настраивается частота гетеродина 13, смещенная относительно генераторной частоты на величину промежуточной частоты. Переменный ток в генераторной катушке возбуждает в окружающей среде электромагнитное поле. Это поле наводит в измерительных катушках И1-И6 э.д.с., зависящие от электрофизических свойств горных пород. Эти э.д.с. передаются на входы смесителей 6-11, а на их вторые входы поступает сигнал гетеродинной частоты. На выходе смесителей появляются сигналы промежуточной частоты с теми же фазами, что и у высокочастотных сигналов.
