7 Изучение каротажной станции акс/л-51

Измерительная лаборатория АКС/Л-51 предназначена для проведения каротажных исследований с трехжильным кабелем. В комплект станции входят: фоторегистратор (I) ФР-4 с панелью вспомогательного привода (II) и измерительной панелью (III), токовая панель (IV), пульсаторная (V), блок выпрямителей (VI), силовой блок (VII), силовая панель (VIII), зарядная панель (IX), панель дополнительных приборов (X), панель переключателей (XI), входная панель (XII), контрольная панель (XIII), переговорно-сигнальная панель (XIV) с приемником «Москва» и панель подогрева (XV).

Фоторегистратор ФР-4

Предназначен для непрерывной записи на фотобумаге различных параметров при каратаже скважин. Основные узлы фоторегистратора: блок гальванометров, оптическая система и лентопротяжный механизм (ЛПМ).

Блок гальванометров состоит из пяти зеркальных гальванометров-шлейфов, общего магнитопровода и катушек подмагничивания. Первые три гальванометра (считая от передней к задней стенке ФР) установлены в цепи первого канала (КС). Первый и второй гальванометры ведут записи кривых в масштабах соответственно в 25 и 5 раз более мелких, чем масштабы записи кривой основного, третьего, гальванометра. Четвертый гальванометр установлен на втором канале (ПС), пятый установлен в III канале записи и используется при записи кривых трехточечного наклонометра. Установка на «0» бликов гальванометров осуществляется электрическими корректорами нуля.

Оптическая система

Обеспечивает получение световых бликов на фотобумаге и наблюдение за их положением, вертикальную и горизонтальную разграфку фотобумаги, отметку марок времени и глубин. Толщина масштабных линий основных и дополнительных регулируется реостатом «Общий свет». Для нанесения марок времени цепь лампочек осветителя присоединена к трансформатору через контакты, которые через каждые 30с разрываются кулачком. Длина l отрезков вертикальных линий между двумя соседними включениями цепи дает возможность определить скорость V передвижения зонда в скважине V=1,2*l/M, где M – масштаб глубин регистрации кривых.

Нанесение масштабных линий глубин – горизонтальная разграфка – осуществляется включением лампочки при показаниях счетчика, кратных 5, и более ярким горением той же лампочки при показаниях счетчика, кратных 50. Проверяется работа этой системы по работе лампочки «Горизонтальные линии», укрепленной на правой дверце ФР.

Отметка меток производится лампочкой, управляемой от кнопки «Метка». При включении лампочки при прохождении метки на фотобумаге (у ее левого края) наносится черта. Контрольная лампочка метки контролирует работу этого устройства.

ЛПМ приводится в движение от приемника автосинхронной передачи. Датчик глубин установлен на блок-балансе. Его ротор через зубчатую передачу соединен со втулкой мерного блока, через который кабель опускается в скважину. Передача рассчитана так, что при каждом метре прохождения кабеля ротор приемника делает 4 полных оборота.

Фотобумага закладывается в подающую кассету со счетчиком бумаги, а принимается в приемную с ножом для обрезания бумаги.

Кроме 3 контрольных лампочек на передней крышке ФР имеется амперметр в цепи подмагничивания гальванометров и шкала наблюдения, ручка переключателя масштабов глубин, сброса показаний счетчика глубин, счетчика глубин и ручка «протяжка» для изменения показаний счетчика.

На панели управления (II) находится реостат «Свет», регулирующий силу света осветителя гальванометров; выключатель «Свет» цепи освещения и обмоток подмагничивания; ручка реостата «Привод» для регулирования скорости движения бумаги, включатель «Протяжка» обмотки возбуждения вспомогательного автосина протяжки, переключатель «ДГ-выкл-Пр» для переключения работы ЛПМ ФР от датчика глубин к датчику электродвигателя протяжки, кнопка «Метка» для нанесения меток.

Измерительная панель (ИП)

На лицевой стороне ИП установлены следующие приборы. 1) Переключатель «Предел измерения» I, II, III каналов ФР. Масштабы записи разности потенциалов при восьми позициях переключателей пределов соответственно будут следующими (табл. 7.1):

Таблица 7.1

Порядковый номер позиции переключателя пределов	1	2	3	4	5	6	7	8
Масштабы регистрации мВ/см	0,5	1,25	2,5	5	12,5	25	50	-

2) Реостаты «Сопр, I канала», «Сопр, II канала», «Сопр, III канала» могут ввести 0-500 Ом для регулировки сопротивлений внешней цепи каналов; 3) Переключатель «Шунт» для включения шунтирующих емкостей в 50-500 мкФ для уменьшения пульсаций точки, т. е. бликов гальванометров. 4) Переключатель «I, ∆V» при помощи этого переключателя I-й канал можно использовать для измерения ∆V или силы тока; 5) Выключатель для отключения I канала, если его блик уходит за пределы шкалы; 6) Головка «Регулировка» реостата неградуированного КП с выключателем элемента КП; 7) Градуированный КП в цепи II канала, состоит из трех декадников (39, 40, 41). «Градуированный компенсатор поляризации ГКП» с сопротивлением 9х0,1; 9х1; 9х10 Ом при токе питания 5мА дает возможность включать в MN ∆V=0-499,5 мВ со ступенями 0,5 мВ. Сила тока контролируется миллиамперметром (42) и регулируется реостатом (43) «Ток ГКП». Включение элемента и измерение знака компенсирующей разности потенциалов осуществляется переключателем (44) «ГКП». 8) Неградуированный КП III канала с регулирующим реостатом (45) «регулировка» и выключателем (46) «КП» элемента компенсатора. 9) Панель 47 с гнездами для подключения цепи каждого из трех каналов к гальванометрам ФР других каналов, изменения полярности подключаемой цепи и при необходимости введения КП «R», «ГКП», «КП» в любой из каналов.

На шасси панели установлены шунтирующие емкости, дроссели с выключателем, ячейки для компенсационных элементов, колодки для присоединения ИП к внешним цепям и гнездо для подключения I канала к шунту токовой панели.

Токовая панель (ТП)

На токовой панели сосредоточены органы управления силой тока питания. На лицевой панели расположены: 1) миллиамперметр (60) с переключателем «Предел измерения» (61). При четырех положениях последнего шкала миллиамперметра составляет соответственно 15-75-300-1500 мА. 2) Переключатель (62) «Контрольный шунт» устанавливает эталонное сопротивление для измерения силы тока. 3) Переключатель (64) «Полярность» для изменения направления тока АВ. 4) Реостат (65) «Точная» и магазины сопротивления (71) «Средняя», (72) «Грубая» для регулировки силы тока в АВ. 5) Выключатель (74) «Цепь тока» для выключения тока питания и переключения. 6) Гнезда (75) «А», «В» для подключения цепи в схему лаборатории.

Пульсаторная панель.

На шасси пульсаторной панели закреплен горизонтальный пульсатор с редуктором скоростей и батареей разделительных конденсаторов. Пульсатор служит для преобразования постоянного тока, питающего зонда, в пульсирующий ток переменного направления и синхронного выпрямления переменной разности потенциалов между электродами MN в пульсирующие разности потенциалов постоянного направления. Применение пульсатора дает возможность производить одновременно регистрацию КС и ПС. Пульсатор также применяется в методе ВП для создания кратковременных импульсов тока и выключения измерительных приборов в паузах. Основным рабочим элементом пульсатора является сдвоенный коллектор – тока и напряжения, – укрепленный на одном валу.

На лицевой стороне пульсаторной панели расположены следующие элементы:

1. Выключатель (65) «Мотор» цепи питания электродвигателя.

2. Ключи (66, 67) «Токовая цепь» для выключения колец токового коллектора пульсатора.

3. Ключи (68, 69) «Измерительная цепь» для выключения колец измерительного коллектора.

4. Выключатель (70) «Конденсатор» для включения в MN разделительного конденсатора и ручка (78) редуктора скоростей.

Блок выпрямителя

В блоке VI выпрямителя установлен двухполупериодный селеновый выпрямитель. Переключатель 71 служит для изменения числа шайб, подключаемых на выход выпрямителя и числа секций батарей при батарейном питании. В зависимости от его положения величины выпрямленных напряжений могут изменяться от 3 до 250 В, а напряжения батарей от 15 до 180 В.

Силовой блок

В силовом блоке (УП) установлен силовой трансформатор 86. Первичная обмотка имеет выводы, рассчитанные на подключение лаборатории к сети переменного тока 110, 220, 380 и 550 В. Переключение обмоток производится переключателем 87. Плавная регулировка напряжения осуществляется переключателем 88, изменяющим число включенных витков первичной обмотки трансформатора. На щитке блока установлены предохранители 89. Вторичные обмотки рассчитаны на напряжение 6, 18, 24, 110 и 220 В. В цепь силового блока включен стабилизатор (94), поддерживающий постоянство напряжения ±1%.

Силовая панель

На силовой панели VIII установлены вольтметр (90) переменного тока, подключенный к 110 В вторичной обмотки силового трансформатора, выключатель 91 «Сеть» силовой панели лаборатории, выключатель (92), «Выпрямитель цепи АВ» выпрямителя и гнезда (93) «110», «220» для подключения вспомогательных приборов.

С помощью зарядной панели (IX) производится зарядка аккумуляторов (12 В), подмагничивание магнитной системы гальванометров ФР от выпрямителя.

В ячейке X устанавливаются панели, необходимые при радиоактивных и других видах каротажа (наклонометр и т. д.).

На панели переключателей (XI) установлен щиток (99) с двумя рядами гнезд. В нижнем ряду расположены гнезда, соединенные с выводами трех измерительных каналов, и гнезда от заземлений. В верхнем ряду – гнезда от коллекторного провода и основных цепей АВ и MN лаборатории. Здесь же расположены кнопки «Автомашина» (100), «Подъемник» для связи и лампочка (102) приема сигнала.

Входная панель (XII) содержит две 12-контактные муфты «Подъемник» (103), «Датчик глубин» (104), двухконтактную (105) «Сеть» для переключения подъемника, блок-баланса и силовой сети и гнезда (106) «Земля» для заземления станции.

Контрольная панель (XIII) содержит: вольтметр (107) «Скорость кабеля» (шкала прибора проградуирована в м/ч скорости подъема кабеля); миллиамперметр (110) «Натяжение кабеля», подключенный в цепь электрического динамометра; переключатель (111) «Натяжение», обеспечивающий возможность измерения натяжения от датчика; выключатель (112) «Подъемник» для отключения контрольных приборов подъемника; ручку (113) реостата «Установка тока» для эталонировки динамометра; выключатель (114) «Метка» магнитного меткоуловителя, выключатель (115) «Сеть» сети; указатель глубин (116) с ручкой (117) для сброса показаний счетчика на нуль; лампу (118) работы магнитного меткоуловителя. На шасси панели установлен четырехкаскадный усилитель магнитного меткоуловителя.

Переговорно-сигнальная панель (XIV, а, б) состоит из радиоприемника «Москвич» (XIV, а) и усилителя (XIV, б). Микрофоном и телефоном служат динамики приемника. Переключение с приема на передачу осуществляется ножным переключателем 120. На добавочной панели (121) установлен ключ (122) для перевода приемника на вещание, ключ (123) для перевода приемника на работу от постоянного тока и гнезда (124) для подключения такого источника.

Кабель, используемый в скважине, должен обладать высокой механической прочностью, высоким сопротивлением изоляции; низким омическим сопротивлением токонесущих жил. Он бывает 1, 3 и 7-жильный в оплетках различного типа (также бронированный). Из легких трехжильных кабелей используется КТШ-0,3; КТШ-2; КТШ-4 и др.

Лебедки и самоходные подъемники предназначены для спуска в скважину и подъема кабеля и зонда. Основными деталями лебедки являются барабан, коллектор для подсоединения к жилам кабеля, привод для вращения барабана, трансмиссия или редуктор для измерения скорости подъема и рама, на которой собрана лебедка. Для направления кабеля в скважину, определения глубины снаряда и наблюдения за натяжением кабеля используется блок-баланс.

Зонды электрического каротажа служит для ввода тока в землю и измерения разности потенциалов. Зонды радиоактивного каротажа содержать измерительное устройство – счетчик, в случае необходимости – источник радиоактивного излучения, а также систему блоков питания, преобразования и усиления.

Порядок измерений

После установки лаборатории заземляют ее корпус, экраны измерительной цепи (3 и 3п), двужильным кабелем подключают силовую линию к сети промтока, устанавливают электроды N и N₁, последнее обычно устанавливают в амбаре с буровым раствором, возможно дальше друг от друга и железных предметов. Затем проверяют сопротивление изоляции цепей АВ и MN. Проверив сопротивление изоляции, подключают жилы коллекторного провода к гнездам коробки, установив, какая из жил кабеля коллекторного провода соединена с питающим и приемным заземлением; соединяют с лабораторией датчик глубин и сигнальное устройство (шестижильным проводом), а также подъемник (двенадцатижильным проводом).

Затем проверяют действие синхронной передачи ФР, связи, сигнализации и устройства для отметки меток. Соединив провода на схеме панели переключений, приступают к спуску зонда; при прохождении нулевой метки через уровень стола ротора спуск кабеля прекращают и ставят «0» счетчик глубин. Когда электроды зонда войдут в раствор, регулируют сопротивление каналов ПС и КС, устанавливают силу тока и, включив измерительную цепь, подготавливают ФР к измерениям.

При помощи реостатов в цепи канала ламп, освещающих зеркала гальванометров и вертикальную разграфку, дают яркость света, обеспечивающую четкость регистрации.

Далее проверяют:

а) действие горизонтальной разграфки; для этого вращают ручку «Протяжка»; при глубинах, кратных 5 и 50 м, должна загораться лампочка «Горизонтальные линии», по вспышкам лампочки «Запись» проверяют ЛПМ;

б) исправность цепи меткоотбивателя (по вспышкам лампы при включении кнопки «Метка»);

в) отметки марок времени по работе реле.

Далее дается указание о спуске зонда на забой.

На участке скважины, закрепленном колонной, блики гальванометров канала КС при включенном токе питания должны находиться в нулевом положении. После выхода зонда из колонны регулируют сопротивление цепей КС и ПС: индикатором Р (38, 111) до 800 Ом; после этого устанавливают нужную силу тока и поддерживают ее реостатом постоянной на весь период регистрации. При необходимости устраняют вибрацию бликов емкостным шунтом. Далее регулируют канал ПС; для этого блик гальванометра приводят в среднее положение компенсатором поляризации. Далее проводят контрольную запись, а достигнув забоя, проявляют ее. Убедившись в хорошем качестве записи, начинают основные измерения при подъеме зонда, руководствуясь следующими правилами:

1. Яркость освещения бликов должна быть тем больше, чем больше скорость движения зонда.

2. Если блик ПС выходит за пределы шкалы, запись прекращают и блик смещают КП, величину смещения и глубину отмечают в журнале.

3. При прохождении метки через уровень стола ротора рабочий нажимает кнопку «Метка».

4. В начале (через каждые 200 м) и в конце записи оператор отмечает положение нулевой линии гальванометра остановкой записи (1-2 с) и выключением тока питания. При этом валик ЛПМ прокручивают вручную. По окончании замера ленту проявляют, просушивают и передают в обработку.

Отчет по лабораторной работе объемом 4-5 страниц должен содержать описание станции, зондов, имеющихся в лаборатории, порядка измерения.