SU1298361A1 - Способ исследовани скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  геофизических исследований нефт ных и газовых скважин с помощью приборов, спускаемых на кабеле. Цель - повышение точности и достоверности измерени  геофизических параметров. В скважину опускаетс  скважинный прибор (СП), соединенный через кабель и направл ющий ролик с наземной панелью. При движении СП измер ютс  геофизические параметры и параметры, характеризующие движение СП, и передак1тс  по кабелю на поверхность дл  регистрации. При этом процессы движени  СП передачи и регистрации информации осуществл ютс  синхронно. Дл  согласовани  частоты синхронизации F, с процессом движени , ее измен ют в зависимости от скорости V движени  СП по формуле F y-P V 2F-Ch, где у - погрешность измерени ; h - шаг квантовани ; F - ширина жесткого спектра измер емого сигнала; Р - мощность, потребл ема  от источника информации; С - энергетический порог чувствительности. 1ил. i СЛ е

Description

Изобретение относитс  к геофизике, а именно к исследованию нефт ных и газовых скважин с помощью приборов, спускаемых на кабеле.

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние точности и достоверности измерени  геофизических параметров.

На чертеже приведена принципиальна  схема реализации способа.

Исход  из теоремы Котельникова и опира сь на результаты исследований Новицкого П. В., можно получить выражение

N. g-,(1)

где W| - число каналов (измерений); погрешность измерени ; энергетический порог чувствительности;

граничное значение частоты спектра сигнала; потребл ема  от ;источника информации мощность. Это вьфажение по существу  вл ет;5 )

If

с

F - Р прибора . При таком согласовании погрешность измерени  не будет зависеть от скорости движени  прибора. Из выражени  (4) получаем у2 - Ic2FCh

гг PV

В насто щее врем  при исследовании скважин обычно частота синхронизации  вл етс  величиной посто нной, т.е.

fO Fj const5 а скорость измен етс , т.е. . Поэтому и погрешность измен етс  обратно пропорционально изменению скорости. Если же частота синхронизации  вл етс  функцией скорости

15 движени  прибора, т.е. корректируетс  в соответствии с выражением (5), то точность измерени  повышаетс  за счет согласовани  процессов движени  с процессами измерени  и передачи данных и обеспечени  независимости от скорости движени .

Из сказанного следует, что выражение (4)  вл етс  тем аналитическим вьфажением, в соответствии с которым

20

с  математической моделью многоканаль- должно осуществл тьс  управление (из- ного процесса измерени  (преобразова- менение) частотой синхронизации процессами измерени  и передачи данных при каротаже. Такое управление обеспечивает адаптацию режимов измерени  30 и передачи данных к процессу движени  прибора. Результатом этого, как

ни ) при временном уплотнении каналов .

Процесс каротажа  вл етс  совокупностью по крайней мере двух процессов - процесса измерени  и процесса движени . Поэтому можно получить формулу , аналогичную выражению (1) и определ ющую число каналов измерени  в зависимости от скорости движени  прибора

ТГ V,

(2)

и - Ил - ,,г )

г V

где F - частота синхронизации коммутаторов скважинного при- бора и наземной аппаратуры; - длина шага квантовани ; V - скорость движени  прибора. Очевидно, согласование рассматриваемых процессов возможно при условии

40

п

показано,  вл етс  повышение точности измерени .

Реализаци  способа может быть ос.у- 35 ществлена с помощью каротажной станции , оснащенной компьютезированной каротажной лабораторией ЛК-01. Эта лаборатори  оснащена блоком питани  скважинной аппаратуры, которьй управл етс  от микроэвм. Лаборатори  работает с комплексными скважинными приборами типа К 1А-723. Эти приборы снабжены элементами, контролирующими скорость движени  прибора. Сигнал от скважинного прибора, характеризующий движение прибора, поступает в микро- ЭВМ, от которой поступает сигнал управлени  на блок питани  дл  изменени  частоты питани  скважинного при- 50 бора. Частота этого блока питани   вл етс  частотой синхронизации коммутаторов (скважинного и наземного) многоканальной измерительной и передающей аппаратуры. В этих лаборатори х регистраци  данных осуществл етс  с помощью бумажного носител , управление приводом которого весьма просто осуществл етс  напр жением с

45

N,

N,

.(3)

Отсюда не трудно получить выражение

тг ,11 с . 2FCh

(4)

Очевидно, что частота синхронизации , согласующа  между собой процессы измерени  и передачи данных, линейно .зависи ма от скорости движени . Одновременно оно показывает, каким образом необходимо согласовать частоту синхронизации с процессом движени 

;5)

прибора. При таком согласовании погрешность измерени  не будет зависеть от скорости движени  прибора. Из выражени  (4) получаем у2 - Ic2FCh

гг PV

В насто щее врем  при исследовании скважин обычно частота синхронизации  вл етс  величиной посто нной, т.е.

Fj const5 а скорость измен етс , т.е. . Поэтому и погрешность измен етс  обратно пропорционально изменению скорости. Если же частота синхронизации  вл етс  функцией скорости

движени  прибора, т.е. корректируетс  в соответствии с выражением (5), то точность измерени  повышаетс  за счет согласовани  процессов движени  с процессами измерени  и передачи данных и обеспечени  независимости от скорости движени .

Из сказанного следует, что выражение (4)  вл етс  тем аналитическим вьфажением, в соответствии с которым

должно осуществл тьс  управление (из- менение) частотой синхронизации процессами измерени  и передачи данных при каротаже. Такое управление обеспечивает адаптацию режимов измерени  и передачи данных к процессу движени  прибора. Результатом этого, как

показано,  вл етс  повышение точности измерени .

Реализаци  способа может быть ос.у- ществлена с помощью каротажной станции , оснащенной компьютезированной каротажной лабораторией ЛК-01. Эта лаборатори  оснащена блоком питани  скважинной аппаратуры, которьй управл етс  от микроэвм. Лаборатори  работает с комплексными скважинными приборами типа К 1А-723. Эти приборы снабжены элементами, контролирующими скорость движени  прибора. Сигнал от скважинного прибора, характеризующий движение прибора, поступает в микро- ЭВМ, от которой поступает сигнал управлени  на блок питани  дл  изменени  частоты питани  скважинного при- бора. Частота этого блока питани   вл етс  частотой синхронизации коммутаторов (скважинного и наземного) многоканальной измерительной и передающей аппаратуры. В этих лаборатори х регистраци  данных осуществл етс  с помощью бумажного носител , управление приводом которого весьма просто осуществл етс  напр жением с

измен ющейс  частотой, поступающим от указанного блока питани 

Реализацию способа, -.е, режима управлени  частотой синхронизации, можно продемонстрировать на примере системы, функциональна  схема которой приведена на чертеже. Приведенна  схема  вл етс  функциональной схемой комплексного прибора К 1А-723 разработанного на основе агрегатиро- ванной системы скважинных приборов (АСКП).

На чертеже показаны скважинный прибор 1, включающий фильтр 2 разделени  питающего напр жени  400 Гц от информационных импульсов, формируемых преобразователем 3 напр жение - длительность временного интервала или широтно-импульсным модул тором (ВШМ), на который через коммутатор 4 поступают информационные сигналы с датчиков 5. Питание электронных элементов и узлов .скважинного прибора осуществл етс  от вторичного источника 6. При этом среди указанных дат- 25 на напр жени , пропорциональна  ул

чиков находитс  и датчик нат жени  (силы), который контролирует силу нат жени  между приборами и нижним концом кабел . В качестве датчика нат жени  используетс  тензометри- ческий преобразователь давлени  Д-100

Скважинный прибор через кабель и направл ющий ролик 7 соединен с наземной панелью 8, включающей в свой состав фильтр 9 разделени  частоты 400 Гц (напр жение питани  скважинного прибора), формирователь 10 импульсов синхронизации, счетчик 11 числа канало;в, дешифраторы (мультиплексоры ) 12 и 13, формирователь 14 дли- тельности временного (информационного ) интервала на основе триггера, источник 15 питани  -скважинной аппаратуры УГ-1, выпускае1Ф1й серийно, преобразователь 16 временной интервал- напр жение и исполнительный механизм (микродвигатель) 17. Причем дл  реализации способа вновь введенными эле- ментами в функциональную схему комплексного прибора К 1А-723 и наземной панели соответственно введены датчик нат жени , дешифратор (мультиплексор) 12, преобразователь 16 и исполнительный механизм 17.

Реализаци  способа осуществл етс  в процессе работы всей системы следующим образом. При изменении скорости движени  прибора 1 информаци  об

этом изменении в форме напр жени , пропорционального ускорению прибора, с датчика нат жени  через коммутатор 4 поступает на ШИМ 3. Далее утке в

форме последовательности длительностей временных интервалов через фильтры 2 и 9 информаци  поступает в наземную часть. Число, временных интервалов зависит от числа датчиков в

приборе, Дп  выделени  каждого цикла опроса датчиков из скважинного прибора поступают также импульсы-маркеры, с помощью которых осуществл етс  выделение каналов, соответствующих

конкретным датчикам. Эта процедура осуществл етс  с помощью формировател  10 импульсов синхронизации, счет- чика 8, мультиплексоров 12, 13 и формировател -триггера 14, Геофизичес -ка  информаци  с дешифратора-мультиплексора 13 поступает на регистрацию, а информаци  о нат жении кабел  с дешифратора 12 поступает на преобразователь 16 врем  - напр жение. Величи30

40

корению прибора с преобразовател  16 поступает на электродвигатель 17. Так как электродвигатель  вл етс  интегрирующим звеном, то число оборотов его пропорционально скорости движени  приборов. Враща  потенциометр , электродвигатель тем самым измен ет частоту питающего напр жени  УГ-1 в соответствии с приведенными j формулами.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ исследовани  скважин, вклю- чакнций измерение геофизических параметров при движении скважинного прибора и параметров, характеризующих движение прибора, передачу измеренной информации по кабелю на поверхность и ее регистрацию, а также синхронизацию процесса регистрации информации с процессом движени  скважинного прибора, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности и достоверности измерени  геофизических параметров, измен ют частоту синхронизации процессов измере- ни  параметров, передачи и регистрации информации в зависимости от ско- рости движени  скважинного прибора согласно формуле

   р с- 2F.C.h

   51298361

   Fp - частота синхронизации;

   V - скорость движени  прибора; у - погрешность измере ни ;5

   h - шаг квантовани ;

   i

   I

   к

   Tfr 7R 1Г

   LTz:

   П

   Л

   Редактор А, Ворович

   Составитель В, Сидоров Техред Л.Сердюкова

   Заказ 870/32 Тираж 533

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   ширина частотного спектра измер емого сигнала;

   мощность, потребл ема  от источника информации;

   энергетический порог чувствительности ,

   Корректор А. Обручар

   Подписное