- •Курсовая работа Разработка проекта двухкатушечного индукционного зонда с заданным радиусом исследования (м) и подавлением влияния скважины и зоны проникновения с заданным общим радиусом (м)
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Теория индукционного метода
- •2. Расчетная модель
- •3. Методика проектирования
- •4. Результаты расчетов
- •5. Анализ результатов и обоснование принятого решения
- •Заключение
- •Список литературы
2. Расчетная модель
Пространственный фактор элементарного кольца определяется уравнением:
Bк
=
,
где Lu – длина зонда; rк – радиус элементарного кольца; LГ и LП – расстояния от центров генераторной и приемной катушек до оси элементарного кольца.
Как видно из рисунка, расстояния LГ и LП выраженные через цилиндрические координаты r и z будут иметь следующий вид:
,
.
Т
огда,
учитывая полученные выше соотношения
для LГ
и
LП,
расчетная формула пространственного
фактора элементарного кольца примет
вид:
.
Из приведенной выше формулы следует, что величина пространственного фактора элементарного кольца определяется его вертикальным расположением относительно катушек и горизонтальным расстоянием от оси зонда при фиксированной длине зонда.
3. Методика проектирования
По имеющимся значениям Rисс = 1,2 м, Rпод = 0,5 м, учитывая, что расстояние rк изменяется с шагом ∆r = 0,1 м, а область по вертикали учитывается от (-Lu/2) до (Lu/2), с шагом ∆Lu = 0,1 м, рассчитываем дифференциальные геометрические факторы в радиальном направлении для зондов разной длины, близкой к оптимальной, строим зависимости величины фактора от расстояния от оси катушек (скважины). Расчеты проводим для 3-х значений Lu.
Длину зонда, для которого зависимость будет наиболее адекватной заданному интервалу исследований (Rпод - Rисс), принимаем за проектное решение. Кроме того, для выбранного варианта зонда необходимо рассчитать и построить аналогичную зависимость для интегрального геометрического фактора. Все расчеты проводим до расстояний не менее (Rисс + Lu/2).
4. Результаты расчетов
м
rk |
-0,8 |
-0,7 |
-0,6 |
-0,5 |
-0,4 |
-0,3 |
-0,2 |
-0,1 |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
Bk |
Bk int. |
0,1 |
0,194 |
0,083 |
0,026 |
0,011 |
0,004 |
0,004 |
0,004 |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
0,004 |
0,004 |
0,007 |
0,011 |
0,026 |
0,083 |
0,194 |
0,665 |
0,665 |
0,2 |
0,191 |
0,165 |
0,100 |
0,060 |
0,029 |
0,029 |
0,024 |
0,021 |
0,020 |
0,021 |
0,024 |
0,029 |
0,040 |
0,060 |
0,100 |
0,165 |
0,191 |
1,270 |
1,936 |
0,3 |
0,185 |
0,191 |
0,157 |
0,119 |
0,074 |
0,074 |
0,063 |
0,057 |
0,056 |
0,057 |
0,063 |
0,074 |
0,091 |
0,119 |
0,157 |
0,191 |
0,185 |
1,912 |
3,848 |
0,4 |
0,178 |
0,195 |
0,185 |
0,163 |
0,122 |
0,122 |
0,109 |
0,102 |
0,100 |
0,102 |
0,109 |
0,122 |
0,140 |
0,163 |
0,185 |
0,195 |
0,178 |
2,471 |
6,319 |
0,5 |
0,170 |
0,191 |
0,195 |
0,187 |
0,160 |
0,160 |
0,150 |
0,144 |
0,142 |
0,144 |
0,150 |
0,160 |
0,173 |
0,187 |
0,195 |
0,191 |
0,170 |
2,869 |
9,188 |
0,6 |
0,160 |
0,182 |
0,193 |
0,195 |
0,184 |
0,184 |
0,178 |
0,174 |
0,173 |
0,174 |
0,178 |
0,184 |
0,191 |
0,195 |
0,193 |
0,182 |
0,160 |
3,083 |
12,272 |
0,7 |
0,150 |
0,171 |
0,185 |
0,193 |
0,194 |
0,194 |
0,193 |
0,191 |
0,190 |
0,191 |
0,193 |
0,194 |
0,195 |
0,193 |
0,185 |
0,171 |
0,150 |
3,135 |
15,407 |
0,8 |
0,140 |
0,159 |
0,174 |
0,185 |
0,194 |
0,194 |
0,195 |
0,195 |
0,195 |
0,195 |
0,195 |
0,194 |
0,191 |
0,185 |
0,174 |
0,159 |
0,140 |
3,064 |
18,471 |
0,9 |
0,129 |
0,147 |
0,161 |
0,173 |
0,186 |
0,186 |
0,189 |
0,191 |
0,191 |
0,191 |
0,189 |
0,186 |
0,181 |
0,173 |
0,161 |
0,147 |
0,129 |
2,911 |
21,382 |
1 |
0,119 |
0,135 |
0,148 |
0,159 |
0,174 |
0,174 |
0,178 |
0,181 |
0,181 |
0,181 |
0,178 |
0,174 |
0,168 |
0,159 |
0,148 |
0,135 |
0,119 |
2,712 |
24,094 |
1,1 |
0,109 |
0,123 |
0,135 |
0,145 |
0,160 |
0,160 |
0,165 |
0,167 |
0,168 |
0,167 |
0,165 |
0,160 |
0,154 |
0,145 |
0,135 |
0,123 |
0,109 |
2,492 |
26,586 |
1,2 |
0,100 |
0,112 |
0,122 |
0,132 |
0,146 |
0,146 |
0,150 |
0,153 |
0,154 |
0,153 |
0,150 |
0,146 |
0,140 |
0,132 |
0,122 |
0,112 |
0,100 |
2,269 |
28,855 |
1,3 |
0,091 |
0,101 |
0,111 |
0,119 |
0,132 |
0,132 |
0,136 |
0,138 |
0,139 |
0,138 |
0,136 |
0,132 |
0,126 |
0,119 |
0,111 |
0,101 |
0,091 |
2,053 |
30,908 |
1,4 |
0,083 |
0,092 |
0,100 |
0,107 |
0,118 |
0,118 |
0,122 |
0,124 |
0,125 |
0,124 |
0,122 |
0,118 |
0,113 |
0,107 |
0,100 |
0,092 |
0,083 |
1,851 |
32,759 |
1,5 |
0,076 |
0,083 |
0,090 |
0,096 |
0,106 |
0,106 |
0,109 |
0,111 |
0,112 |
0,111 |
0,109 |
0,106 |
0,102 |
0,096 |
0,090 |
0,083 |
0,076 |
1,665 |
34,423 |
1,6 |
0,069 |
0,075 |
0,081 |
0,087 |
0,095 |
0,095 |
0,098 |
0,099 |
0,100 |
0,099 |
0,098 |
0,095 |
0,091 |
0,087 |
0,081 |
0,075 |
0,069 |
1,496 |
35,919 |
1,7 |
0,063 |
0,068 |
0,073 |
0,078 |
0,085 |
0,085 |
0,087 |
0,089 |
0,089 |
0,089 |
0,087 |
0,085 |
0,082 |
0,078 |
0,073 |
0,068 |
0,063 |
1,344 |
37,263 |
1,8 |
0,057 |
0,062 |
0,066 |
0,070 |
0,076 |
0,076 |
0,078 |
0,079 |
0,080 |
0,079 |
0,078 |
0,076 |
0,074 |
0,070 |
0,066 |
0,062 |
0,057 |
1,209 |
38,472 |
1,9 |
0,052 |
0,056 |
0,060 |
0,063 |
0,068 |
0,068 |
0,070 |
0,071 |
0,071 |
0,071 |
0,070 |
0,068 |
0,066 |
0,063 |
0,060 |
0,056 |
0,052 |
1,088 |
39,560 |
2 |
0,048 |
0,051 |
0,054 |
0,057 |
0,061 |
0,061 |
0,063 |
0,064 |
0,064 |
0,064 |
0,063 |
0,061 |
0,059 |
0,057 |
0,054 |
0,051 |
0,048 |
0,981 |
40,541 |
м
м
rk |
-0,85 |
-0,75 |
-0,65 |
-0,55 |
-0,45 |
-0,35 |
-0,25 |
-0,15 |
-0,05 |
0,05 |
0,15 |
0,25 |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
Bk |
Bk int. |
0,05 |
0,173 |
0,019 |
0,004 |
0,001 |
0,001 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,001 |
0,001 |
0,004 |
0,019 |
0,173 |
0,397 |
0,397 |
0,15 |
0,171 |
0,118 |
0,054 |
0,027 |
0,016 |
0,011 |
0,007 |
0,008 |
0,007 |
0,007 |
0,008 |
0,009 |
0,011 |
0,016 |
0,027 |
0,054 |
0,118 |
0,171 |
0,840 |
1,237 |
0,25 |
0,168 |
0,160 |
0,115 |
0,078 |
0,055 |
0,041 |
0,027 |
0,030 |
0,028 |
0,028 |
0,030 |
0,034 |
0,041 |
0,055 |
0,078 |
0,115 |
0,160 |
0,168 |
1,408 |
2,645 |
0,35 |
0,163 |
0,172 |
0,152 |
0,124 |
0,099 |
0,082 |
0,060 |
0,064 |
0,061 |
0,061 |
0,064 |
0,071 |
0,082 |
0,099 |
0,124 |
0,152 |
0,172 |
0,163 |
1,965 |
4,610 |
0,45 |
0,156 |
0,172 |
0,169 |
0,154 |
0,136 |
0,121 |
0,098 |
0,102 |
0,098 |
0,098 |
0,102 |
0,109 |
0,121 |
0,136 |
0,154 |
0,169 |
0,172 |
0,156 |
2,425 |
7,035 |
0,55 |
0,149 |
0,167 |
0,173 |
0,169 |
0,160 |
0,150 |
0,131 |
0,135 |
0,132 |
0,132 |
0,135 |
0,141 |
0,150 |
0,160 |
0,169 |
0,173 |
0,167 |
0,149 |
2,741 |
9,776 |
0,65 |
0,141 |
0,159 |
0,170 |
0,173 |
0,171 |
0,167 |
0,156 |
0,158 |
0,156 |
0,156 |
0,158 |
0,162 |
0,167 |
0,171 |
0,173 |
0,170 |
0,159 |
0,141 |
2,906 |
12,681 |
0,75 |
0,133 |
0,150 |
0,163 |
0,170 |
0,173 |
0,173 |
0,169 |
0,170 |
0,169 |
0,169 |
0,170 |
0,172 |
0,173 |
0,173 |
0,170 |
0,163 |
0,150 |
0,133 |
2,940 |
15,621 |
0,85 |
0,124 |
0,140 |
0,153 |
0,162 |
0,168 |
0,171 |
0,173 |
0,173 |
0,173 |
0,173 |
0,173 |
0,173 |
0,171 |
0,168 |
0,162 |
0,153 |
0,140 |
0,124 |
2,874 |
18,495 |
0,95 |
0,115 |
0,130 |
0,142 |
0,152 |
0,159 |
0,164 |
0,170 |
0,169 |
0,170 |
0,170 |
0,169 |
0,167 |
0,164 |
0,159 |
0,152 |
0,142 |
0,130 |
0,115 |
2,741 |
21,236 |
1,05 |
0,107 |
0,120 |
0,131 |
0,141 |
0,149 |
0,154 |
0,162 |
0,161 |
0,162 |
0,162 |
0,161 |
0,158 |
0,154 |
0,149 |
0,141 |
0,131 |
0,120 |
0,107 |
2,568 |
23,803 |
1,15 |
0,098 |
0,110 |
0,120 |
0,129 |
0,137 |
0,143 |
0,151 |
0,150 |
0,151 |
0,151 |
0,150 |
0,147 |
0,143 |
0,137 |
0,129 |
0,120 |
0,110 |
0,098 |
2,375 |
26,178 |
1,25 |
0,090 |
0,101 |
0,110 |
0,118 |
0,125 |
0,131 |
0,139 |
0,138 |
0,139 |
0,139 |
0,138 |
0,135 |
0,131 |
0,125 |
0,118 |
0,110 |
0,101 |
0,090 |
2,178 |
28,356 |
1,35 |
0,083 |
0,092 |
0,100 |
0,107 |
0,114 |
0,119 |
0,127 |
0,125 |
0,127 |
0,127 |
0,125 |
0,123 |
0,119 |
0,114 |
0,107 |
0,100 |
0,092 |
0,083 |
1,985 |
30,341 |
1,45 |
0,076 |
0,084 |
0,091 |
0,097 |
0,103 |
0,108 |
0,115 |
0,114 |
0,115 |
0,115 |
0,114 |
0,111 |
0,108 |
0,103 |
0,097 |
0,091 |
0,084 |
0,076 |
1,802 |
32,142 |
1,55 |
0,070 |
0,076 |
0,083 |
0,088 |
0,093 |
0,097 |
0,104 |
0,103 |
0,104 |
0,104 |
0,103 |
0,100 |
0,097 |
0,093 |
0,088 |
0,083 |
0,076 |
0,070 |
1,632 |
33,774 |
1,65 |
0,064 |
0,070 |
0,075 |
0,080 |
0,084 |
0,088 |
0,093 |
0,092 |
0,093 |
0,093 |
0,092 |
0,090 |
0,088 |
0,084 |
0,080 |
0,075 |
0,070 |
0,064 |
1,476 |
35,250 |
1,75 |
0,059 |
0,063 |
0,068 |
0,072 |
0,076 |
0,079 |
0,084 |
0,083 |
0,084 |
0,084 |
0,083 |
0,081 |
0,079 |
0,076 |
0,072 |
0,068 |
0,063 |
0,059 |
1,334 |
36,584 |
1,85 |
0,054 |
0,058 |
0,062 |
0,065 |
0,069 |
0,071 |
0,076 |
0,075 |
0,075 |
0,075 |
0,075 |
0,073 |
0,071 |
0,069 |
0,065 |
0,062 |
0,058 |
0,054 |
1,207 |
37,791 |
1,95 |
0,049 |
0,053 |
0,056 |
0,059 |
0,062 |
0,064 |
0,068 |
0,067 |
0,068 |
0,068 |
0,067 |
0,066 |
0,064 |
0,062 |
0,059 |
0,056 |
0,053 |
0,049 |
1,092 |
38,883 |
2,05 |
0,045 |
0,048 |
0,051 |
0,054 |
0,056 |
0,058 |
0,061 |
0,061 |
0,061 |
0,061 |
0,061 |
0,060 |
0,058 |
0,056 |
0,054 |
0,051 |
0,048 |
0,045 |
0,990 |
39,476 |
м
м
rk |
-0,9 |
-0,8 |
-0,7 |
-0,6 |
-0,5 |
-0,4 |
-0,3 |
-0,2 |
-0,1 |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
Bk |
0,1 |
0,154 |
0,064 |
0,020 |
0,008 |
0,005 |
0,003 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,003 |
0,005 |
0,008 |
0,020 |
0,064 |
0,154 |
0,521 |
0,2 |
0,152 |
0,128 |
0,076 |
0,044 |
0,028 |
0,020 |
0,012 |
0,013 |
0,012 |
0,012 |
0,012 |
0,013 |
0,016 |
0,020 |
0,028 |
0,044 |
0,076 |
0,128 |
0,152 |
0,988 |
0,3 |
0,148 |
0,149 |
0,120 |
0,089 |
0,066 |
0,052 |
0,033 |
0,037 |
0,034 |
0,033 |
0,034 |
0,037 |
0,043 |
0,052 |
0,066 |
0,089 |
0,120 |
0,149 |
0,148 |
1,501 |
0,4 |
0,144 |
0,154 |
0,144 |
0,123 |
0,103 |
0,087 |
0,063 |
0,069 |
0,064 |
0,063 |
0,064 |
0,069 |
0,076 |
0,087 |
0,103 |
0,123 |
0,144 |
0,154 |
0,144 |
1,978 |
0,5 |
0,138 |
0,153 |
0,153 |
0,144 |
0,130 |
0,118 |
0,094 |
0,100 |
0,096 |
0,094 |
0,096 |
0,100 |
0,107 |
0,118 |
0,130 |
0,144 |
0,153 |
0,153 |
0,138 |
2,359 |
0,6 |
0,132 |
0,147 |
0,154 |
0,153 |
0,147 |
0,139 |
0,121 |
0,126 |
0,123 |
0,121 |
0,123 |
0,126 |
0,132 |
0,139 |
0,147 |
0,153 |
0,154 |
0,147 |
0,132 |
2,615 |
0,7 |
0,125 |
0,141 |
0,150 |
0,154 |
0,154 |
0,151 |
0,141 |
0,144 |
0,141 |
0,141 |
0,141 |
0,144 |
0,147 |
0,151 |
0,154 |
0,154 |
0,150 |
0,141 |
0,125 |
2,746 |
0,8 |
0,118 |
0,133 |
0,144 |
0,150 |
0,154 |
0,154 |
0,151 |
0,152 |
0,152 |
0,151 |
0,152 |
0,152 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,150 |
0,144 |
0,133 |
0,118 |
2,768 |
0,9 |
0,110 |
0,124 |
0,135 |
0,144 |
0,149 |
0,152 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,152 |
0,149 |
0,144 |
0,135 |
0,124 |
0,110 |
2,708 |
1 |
0,103 |
0,116 |
0,126 |
0,135 |
0,141 |
0,146 |
0,152 |
0,151 |
0,152 |
0,152 |
0,152 |
0,151 |
0,149 |
0,146 |
0,141 |
0,135 |
0,126 |
0,116 |
0,103 |
2,591 |
1,1 |
0,096 |
0,107 |
0,117 |
0,126 |
0,132 |
0,137 |
0,145 |
0,144 |
0,145 |
0,145 |
0,145 |
0,144 |
0,141 |
0,137 |
0,132 |
0,126 |
0,117 |
0,107 |
0,096 |
2,440 |
1,2 |
0,089 |
0,099 |
0,108 |
0,116 |
0,123 |
0,128 |
0,137 |
0,134 |
0,136 |
0,137 |
0,136 |
0,134 |
0,132 |
0,128 |
0,123 |
0,116 |
0,108 |
0,099 |
0,089 |
2,270 |
1,3 |
0,082 |
0,091 |
0,099 |
0,106 |
0,113 |
0,118 |
0,127 |
0,124 |
0,126 |
0,127 |
0,126 |
0,124 |
0,122 |
0,118 |
0,113 |
0,106 |
0,099 |
0,091 |
0,082 |
2,094 |
1,4 |
0,076 |
0,084 |
0,091 |
0,097 |
0,103 |
0,108 |
0,116 |
0,114 |
0,116 |
0,116 |
0,116 |
0,114 |
0,111 |
0,108 |
0,103 |
0,097 |
0,091 |
0,084 |
0,076 |
1,921 |
1,5 |
0,070 |
0,077 |
0,083 |
0,089 |
0,094 |
0,098 |
0,106 |
0,104 |
0,106 |
0,106 |
0,106 |
0,104 |
0,102 |
0,098 |
0,094 |
0,089 |
0,083 |
0,077 |
0,070 |
1,755 |
1,6 |
0,064 |
0,070 |
0,076 |
0,081 |
0,086 |
0,089 |
0,096 |
0,095 |
0,096 |
0,096 |
0,096 |
0,095 |
0,092 |
0,089 |
0,086 |
0,081 |
0,076 |
0,070 |
0,064 |
1,599 |
1,7 |
0,059 |
0,064 |
0,069 |
0,074 |
0,078 |
0,081 |
0,087 |
0,086 |
0,087 |
0,087 |
0,087 |
0,086 |
0,084 |
0,081 |
0,078 |
0,074 |
0,069 |
0,064 |
0,059 |
1,455 |
1,8 |
0,055 |
0,059 |
0,063 |
0,067 |
0,071 |
0,074 |
0,079 |
0,078 |
0,079 |
0,079 |
0,079 |
0,078 |
0,076 |
0,074 |
0,071 |
0,067 |
0,063 |
0,059 |
0,055 |
1,323 |
1,9 |
0,050 |
0,054 |
0,058 |
0,061 |
0,064 |
0,067 |
0,071 |
0,070 |
0,071 |
0,071 |
0,071 |
0,070 |
0,069 |
0,067 |
0,064 |
0,061 |
0,058 |
0,054 |
0,050 |
1,203 |
2 |
0,046 |
0,050 |
0,053 |
0,056 |
0,058 |
0,061 |
0,065 |
0,064 |
0,064 |
0,065 |
0,064 |
0,064 |
0,062 |
0,061 |
0,058 |
0,056 |
0,053 |
0,050 |
0,046 |
1,094 |
2,1 |
0,043 |
0,045 |
0,048 |
0,051 |
0,053 |
0,055 |
0,059 |
0,058 |
0,058 |
0,059 |
0,058 |
0,058 |
0,057 |
0,055 |
0,053 |
0,051 |
0,048 |
0,045 |
0,043 |
0,996 |
м
