Устройство для получения информации о скважине в процессе бурения

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - определение нефтегазоносности пласта до его вскрытия. Для этого задатчик уровней изменения сигналов через блок сравнения подсоединен к счетчику кол-ва сигналов разных уровней, выход которого подключен к входу блока формирования последовательности сигналов. Устройство имеет последовательно соединенные блок управления механизмами буровой установки, блок механизмов буровой установки и его датчики, последовательно соединенные с блоком управления циркуляционной системой, блок формирования скорости изменения сигналов от датчиков, блок формирования характеристики дисперсии. Устройство также содержит блок фильтрации, блок памяти сигналов, датчик проходки, блок формирования последовательности сигналов, решающий блок документирования и датчик матриц. Из задатчика структуры матриц поступают сигналы о количестве скважин с одинаковой нефтеносностью. При этом первые 15 строк соответствуют нефтеносным скважинам, последующие 15 строк - промежуточным скважинам. Решающий сигнал поступает в блок документирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК р1)5 Е 21 В 47/ОО

4м

Щ

ОО

4ь

4Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 3593279/24-03 (22) 23.02.83 (46) 30.07 ° 90. Бюл.№ 28 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (721 Э.Г.Карапетян, А.M,Êoòëÿpoí, С.С.Мещеряков, Н.А.Пишпарева, P.I0.Равич-сербо и Л.Г.Шраго (53) 650.332.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 556699999900, кл. Е 21 В 49/00, 1977. Авторское свидетельство СССР

¹ 1035206, кл. Е 21 В 47/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СКВАЖИНЕ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель — определение нефтегазоносности пласта до его вскрытия, Для этого задатчик уровней изменения сигналов через блок сравнения подсоединен к счетчику кол-ва сигналов разных уровней, выход которого подклюИзобретение относится к бурению скважин, в частности к получению технологической и геологической информации в процессе бурения нефтегазовых скважин.

Цель изобретения — определение нефтегазоносности пласта до его вскрытия.

На чертеже приведена структурная схема устройства для получения информации о скважине в процессе бурения..

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 управления механизмом 2 вращения долота и его

„„SU„„I 58) 840 И 1 чен к входу блока формирования последовательности сигналов. Устр-во имеет последовательно соединенные блок управления механизмами буровой установки, блок механизмов буровой установки и его датчик.I последовательно соединенные с блоком управления циркуляционной сис..мой, блок формирования скорости иэменени» сигналов от датчиков блок формирования характеристики дисперсии. Устр-во также содержит блок фильтрации, блок памяти сигналов, датчик проходки, блок форьп рования последовательности сигналов, решаю1ш и блок ",îêóèå÷òèpîâàíèÿ и датчик матриц, Из задатчика структуры

Я матриц поступают сигналы о кол-ве скважин с одинаковой нефтеносностью.

При этом первые 15 строк соответствуют нефтеносным скважинам, последующие

15 строк — промежуточным скважинам.

Решающий сигнал поступает в блок документирования, 1 з.п. ф-лы, 1 пл. датчики 3, последовательно соединенные блок 4 управления механизмом подачи долота, механизм 5 подачи долота и его датчики 6, последовательно соединенные блок 7 управления буровым насосом, буровой насос 8 и его датчики 9, емкость 10 последовательно соединенной промывочной жидкости и ее датчики 11, датчик 12 проходки, блок

13 формирования скорости изменения сигналов от указанных датчиков, блок

14 формирования характеристик дисперсии этих сигналов, блок 15 фильтрации сигналов. При этом входы трех послед1581840 них перечисленных блоков 13, 14 и 15 подсоединены к входам соответствующих

pàY÷Hêîf3 3, 6, 9„ 11 и 12, а выходы— к блокам 15, 13 и 14 соответственно фильтрации сигналов, формирования скорости изменения сигналов, формирования характеристик дисперсии сигналов в свою очередь последовательно подключенным к одному входу блока 16 памяти 1п э тих сигналов, скорости их изменения и,характеристики дисперсии сигналов, к другому входу которого подсоединен б ок 17 управления, связанный с датчик м 12 проходки, 1 через блок 18 срав-15 н ния и счетчик 19 количества. сигнал в разных уровней — к носледовательн соединенным блоку 20 формирования и следовательности сигналов о нефтен сности, блок 21 сравнения последо20 в тельности сигналов, решающему блоку

2 и блоку 23 документирования, и. д тчик 24 матриц, подключенный к блок 21 сравнения последовательности гналов. Задатчик 25 уровней измене- «Р5 я сигналов через блок 18 сравнения и дсоединен к счетчику 19 количества с1 гналов ра" íûõ уровней, выход которог подключен к входу блока 20 последфвательности сигналов. ЗО

Устройство для получения информации о скважине в процессе бурения снабжено блоком 26 формирования амп— л тудно-частотных характеристик сигнал в и блоком 27 формирования характе- р стих автокорреляционной функции, и ичем их входы подключены к выходу б ока 16 памяти сигналов, скорости их изменения и характеристики дисперсии сигналов, а выходы — к входу блока

2 формирования последовательности сигналов. Задатчик 28 структуры матриц через решающий блок 22 подсоединен к блоку 23 документирования, блок

2, вход которого подсоединен к соот- 45 ветствующему датчику 6 через последо" вательно подключенные блок 30 формирования сигналов о наличии датчиков, блок 31 формирования сигналов коррекции подсоединен к одному входу задат- о чика 24 матриц, к другому входу которого подсоединен блок 32 памяти матрице

Устройство для получения информащФи о скважине в процессе бурения работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 3, 6 и 9 поступают карый в свою блок-схему: блок

15 фильтрации сигналов, блок 13 фор.с мирования скорости изменения сигналов от указанных датчиков, блок 14 формирования характеристик дисперсии этих сигналов и в свой запоминающий блок 29. В блоках 13 и 14 формируются соответственно скорость изменения и дисперсия характеристики воздействия, сигналы о которых поступают в блок 15 их фильтрации. В блоке 15 сама характеристика воздействия бурового инструмента на горную породу, скорость ее изменения и дисперсия проходят низкочастотное сглаживание, усредняющее эти характеристики за

1 м проходки. Сигналы об этих характеристиках подаются в блок 16 памяти, который начинает накапливать сигналы, получив управляющий сигнал из блока 17.

Блок 17 управления содержит зара:ее заданные сигналы и вырабатывает два вида управляющих сигналов "Старт" и Стоп в зависимости от того, с

If If каким иэ заданных сигналов совпал сигнал о глубине, поступивший в блок 17 из датчика 12. Так, например, если из датчика 12 поступает сигнал, соответствующий глубине 1000 м, который совпал с сигналом, заданным в блоке

17 и на его выходе появляется сигнал (" Старт" ), по которому начинается накопление сигналов в блоке 16. Пусть сигналы в блоке 16 накапливаются до тех пор, пока сигнал из датчика 12 не будет соответствовать глубине

1500 м. Это сигнал совпадет в блоке

17 с заданным сигналом, в результате чего на выходе однозначно будет выработан сигнал (" Стоп" ), прекращающий накопление сигналов в блоке 16. Таким образом, накопленные за 500 м проходки сигналы о характеристиках воздействия породоразрушающего инструмента, скоростях его изменения и их дисперси ях, усредненные за 1 м, составляют содержимое блока 16.

Запомненные в блоке 16 характеристики поступают на вход блока 18 сравI нения, куда из задатчика 25 поступают .сигналы, соответствующие уровням из,менения характеристик воздействия. !

В блоке 18 характеристики сравниваются с заданными (например пятью) уровнями, при этом вырабатываются сигналы о номере интервала между уровнями, в который попало значение характеристики. Сигналы о номере интерваларезультат сравнения — поступают на

15818со вход счетчика 19, где сигналы с одинаковым номером интервала суммируются.

На выходе счетчика 19 образуются три группьР сигналов, соответствующих рас5 пределениям характеристик воздействия, скоростей изменения и дисперсий по интервалам их изменения. Кроме того, дополнительно запомненные за 500 м проходки характеристики воздействия из блока 16 поступают одновременно в блоки 26 и 27, где формируются соответственно амплитудно-частотные характеристики и характеристики автокорреляционной функции. Выходы блоков 19, 26 и 27 по всем датчикам подключены к блоку 20, который собирает все сигналы в последовательность, несущую информацию о нефтеносности данного участка скважины. Эта последовательность 20 сигналов поступает в блок 21, где сравнивается с последовательностями из блока 24, откорректированными посредством блоков 29, 30, 31 и 24.

Каждый сигнал с технологического 25 датчика поступает в свой запоминающий блок 29, формирующий сигнал о наличии датчика. Все такие сигналы из блоков

29 собираются в блоке 30 в последовательность сигналов о наличии датчиков. 30

Эта последовательность передается в блок 31, где вырабатываются сигналы коррекции эталонных матриц в зависимости от наличия датчиков, передаваемые в блок 24, куда поступают и эталонные матрицы из блока 32. В блоке 24 матри— цы корректируются и поступают в блок 21.

В блоке 21 последовательность из блока 20 сравнивается с каждой строкой матрицы из блока 24 и вырабатываются меры 0 близости, которые поступают в решающий блок 22, куда из задатчика 28 структуры матриц поступают сигналы о количестве скважин (строк матрицы) с одинаковой нефтеносностью (например, матрица состоит из 46 строк), при этом первые !

5 строк соответствуют нефтеносным скважинам, последующие 15 — промежуточным скважинам, остальные 16

"сухим" скважинам . Задатчик 28 пере- 50 дает эти сигналы в блок 22, который вырабатывает решающий сигнал о нефтеносности скважины, сравнивая усредненные меры близости по группам скважин с. одинаковой нефтеносностью (в рассматриваемом примере три группы). Решающий сигнал (" Скважина нефтеносная"/или "Скважина промежуточная" или "Скважина сухая") из блока 22 поступает в блок 23 для покументиро i. и!" к (i B ать > запись на магнитную ленту и др,) °

Пусть решающий сигнал на участке

1000-1500 м был "Скважина сухая", на, участке 1501-2000 м решающий сигнал также оценивает скважину как сухую".

В этом случае скважина оценивается как бесперспективная и дальнейшее бурение прекращается.

Опробование данного устройства на

38 контрольных скважинах с использованием эталонных матриц, составленных по 28 нефтяным и 28 сухим скважинам, показало успешность прогноза для более

807 скважин.

Экономическая эффективность изобретения обусловлена возможностью оперативного прогноза пефтеносн ;.сти в процессе бурения и уменьшением вероятности пропуска месторождения.

Формул а изобретения

1. Устройство для получения н.;:фор— мации о скважине в процессе бурения„ содержащее последова,eльно соединенные блок управления механизмами буровой установки, блок механизмов буровой установки и его датчики„ последовательно соединенные блок управления циркуляци6нной системой, блок циркуляционной системы и его датчики, блок формирования скорости изменения сигналов от указанных датчиков, блок формирования характеристик дисперсии этих сигналов, блок фильтрации сигна-. лов, при этом входы трех последних перечисленных блоков подсоединены к выходам соответствующих датчиков, а выходы — к блокам фильтрации сигналов, формирования скорости изменения сигналов, формирования характеристики дисперсии сигналов, в свою очередь последовательно подключенным к одному входу блока памяти этих сигналов, скорости их изменения и характеристики дисперсии сигна: ов, к другому входу которого подсоединен блок управления, связанный с датчиком проходки, а через блок сравнения — к последовательно соедиченным блоку формирования последовательности сигналов, блоку. сравнения последовательности сигналов, решающему блоку документирования, и датчик матриц, подключенный к блоку сравнения последовательности сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

1581840

I нилов.

Составитель В.Стрельченко

Техред Л.ОлийныкКорректор Т,Палий

Редактор А.Долинич

Заказ 2072 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 целью определения нефтегазоносностипласта до его вскрытия, оно снабжено задатчиком уровней изменения сигналов и счетчиком .количества сигналов раз5 нЫх уровней, причем задатчик уровней изменения сигналов через блок сравнення подсоединен к счетчику количества снгнылов разных уроднен выход которо гр подключен к входу блока фор( мнрования последовательности сиг2. Устройство по п.1, о т л и ч а— ю п е е с я . тем, что оно снабжено блоком формирования амплитудно-частотных характеристик сигналов и блоком формирования характеристик автокорреляционной функции, причем их входы подключены к выходу блока памяти сигналов, скорости их изменения и характеристики дисперсии сигналов, а выходы — к входу блока формирования последовательности сигналов.