Способ получения информации о разрезе в процессе бурения и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(51)4 В 47/О РЕ ТРОЙ 2 его разведочн ится к бур получению Изобрскважин,гической я, преждн.ью изобре объема ниюеоло- разУ ение от именноформацианием п ния является лучаемой инф о структуррод в проце еза с на ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения(56) Авторское свидетельство СССРУ 1035206, кл. Е 21 В 47/00, 1983.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ОРАЗРЕЗЕ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ И УССТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горномуделу и предназначено для получениягеологической информацйи о структуре разряда с названием пород (П) впроцессе бурения. Цель изобретения -расширение объема получаемой информации о разрезе. Для этого задают минимальный размер выделяемого геологического.объекта (ВГО) и в соответствии с ним производят сглаживаниеизмеренных х-к воздействий инструмента и промывочной жидкости на скважину и скважины на них, скоростей ихизменения и их дисперсий. В последовательностях сглаженных х-к, скоростей изменений хар-к и их дисперсийнаходят экстремальные точки, По точкам минимумов проводят границы ВГО.В границах каждого ВГО распределяютнесглаженные пометровые х-ки по заданным уровням их изменения и определяют количественное содержание каждой в ВГО. Распределение х-к в объекте сравнивают с комбинацией эталонныхраспределений х-к, полученных при бурении в чистых П. По схожести распределений х-к вВГО группируют укрупненные объекты (УО) и по названиямпреобладающих П в УО определяют егоназвание, Устр-во для реализации способа дополнительно снабжено блокамиформирования границ и названия ВГОи УО, блоком вычисления мощностиВГО и блоками принятия решений оназвании ВГО и УО и количественномсодержании Пи о границах УО. Крометого, устр-во содержит датчики технологических параметров бурения,блоки низкочастотной фильтрации иформирования скорости изменения сигнала датчика и документирования. Всеблоки выполнены на логических элементах, позволяющих по последовательности, определяемой числом параметров, поступающих на них кодовых сигналов получить информацию о границахи названиях ВГО и УО с количественным содержанием П в них. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 2 ил., 10 табл.5 15 20 25 35 40 45 50 10 30 венно с вторым входом блока Формирования названия объектов и входом блока принятия решений о границах объектов, первый выход которого подключен к третьему входу блока Формирования названия объектов, второй выход соединен через блок вычислений мощности объектов с первым входом блока умножения, выход которого под" ключен к первому входу блока Формирования названий укрупненных объектов, выход которого соединен я блоком документирования, второй и третий входы подключены соответственно к выходу блока принятия решений о названии объектов о количественном содержании породы и выходу блока принятия решений о границах укрупненных объектоп, вход которого через блок формирования границ укрупненных объектов соединен с первым выходом блока формирования названия объектов, второй выход которого подключен к входу блока принятия решений о названии объектов и количественном содержании породы, первый выход которого соединен с вторым входом блока умножения.3. Устройство по п.2, о т л и ; ч а ю щ е е с я тем, что блок Формирования границ объектов содержит задатчик размера объекта, фильтр ультранизкой частоты, блок сравнения и блок выборки сигналов о глубине, причем первый выход задатчика размера объекта является первым выходом блока, второй выход соединен с первым входом фильтра ультранизкой частоты, второй вход которого является первым входом блока, выход подключен через блок сравнения к первому входу блока выборки сигналов о глубине, второй вход которого и выход являются соответственно вторым входом и вторым выходом блока.4. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования названия объектов содержит три блока памяти, эадатчики уровней сигналов, начальных весов и допусти" мого сигнала расхождения, блоки формирования распределений характеристик в объектах, взвешенных эталонных распределений, комбинаций эталонных распределений, блок выборки, анализатор, управляющий блок, блок коррекции, два блока сравнения, дополнительный блок документирования, причем первый и второй входы первого блока памяти являются первыми и вторыми входами блока, выход подключен к первому входу блока формирования распределений характеристик в объектах, второй вход которого является третьим входом блока, третий вход соединен с задатчиком уровней сигналов, первый выход является первым выходом блока, второй выход подключен к первому входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен через блок формирования комбинаций эталонных распределений с выходом блока Формирования взвешенных эталонных распределений, выход подключен через блок выборки к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком допустимого сигнала расхождения, выход через анализатор и управляющий блок подключен к первому входу блока коррекции, второй вход которого соединен с задатчиком начальных весов, первый выход подключен к входу третьего блока памяти, второй выход соединен с первым входом блока формирования взвешенных эталонных распределений, второй вход которого подключен к второму блоку памяти, при этом первый выход третьего блока памяти соединен с дополнительным блоком документирования, второй выход является вторым выходом блока.5, Устройство по п,2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования границ укрупненных объектов содержит задатчик числа уровней и меры близости, Функциональный блок избирательного сравнения с памятью, блок выборки границ укрупненных объектов, причем первый вход Функционального блока избирательного сравнения с памятью является входом блока, второй вход соединен с задатчиком числа уровней и меры близости, выход подключен к входу блока выборки границ укрупненных объектов, выход которого является выходом блока.) Параметр Породы Код Вес 1 0,5 6 0,5 Соль 1 Глина Момент на роторе М Скорость изменения М Дисперсия Механическаяскорость Скорость измененияДисперсия и т.д. В интервалеВ относительных единицах (деление на 38) 0 Соль 1Соль 2ГлинаСольСоль 2ГлинаСоль 1ГлинаСоль 1Глина 7 8 9 10 11 12 13 1,8-2,6 2,6-4,0 4,0-6,0 6,0-9,0 9,0-13,0 13,0-20,0 20,0-30,023 24 1481388 Таблица 6 Таблица 5 Номера интерва Метка лов Границы объекта Результатсравнения(метка) Интервал Сумма1491-1537 1537-1575 8 9 10 8 9 10 Таблица 7 ГраниЗначения параметров при весе Мр мр Р Р 3 Я0,1 0,001 0,2 Мр 0,051575 1847 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1575 0,051847 0,02 0,05 0,030,5 0,03 0,1 0,2 Оф 2 Результаты вычисления суммарного веса Оч 05 +ОБОЗ +01 +Оэ 2 +Оэ 02 +Оь 05 =Оъ 045Оэ 5 +ОБОЗ +012=0,73 1575 1847 Результаты сравнения суммарных весов с хранящимся в блоке 41весом 0,5 1575 1847 0,450,5 0173Оэ 5 1 2 3 2 3 4 3 4 5 4 5 6 5 6 7 6 7 8 7 8 9 8 9 10 9 10 11 10 11 12 11 12 13 0 0 0 0 0,08 0,24 0,53 0,79 0,76 0,47 0,13 1576-1609 1610-1700 1701-179015 1791-1847 1848-1872 11873-2011 2012-2081 Результаты поразрядного умножения 9 10 11 9 9 10 11 ) 9 10 11 ) 9 10 119 10 11 ) 96 7 8.6 7 826 1481388 Таблица 8 Укрупненныеграницы, м Мелкие граниТолщины пород в объектах, м Соль 1 Соль 2 Глина Песча- Карбо- Карбоник нат 1 нат 2 14911491-1536 153 -1575 1576-1609 1610" 1 700 1701-1790 1791-1847 1848-1872 1873-2011 2012-2081-18471848-187218732081 Таблица 9 Количественное содержание пород в объектахСоль 2 Глина Песчаник Карбонат 1 Ка Границы,м1481308 Составитель А.РыбакоТехред Л. Сердюкова К ор В.Гирняк Редактор Г.Волкова 51 аказ 2649/31 Ти одписно КНТ С Производственно-издательский комбинат "П од, ул. Гагарина,ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, о изобр 35, Рау ениям и открытиям кая наб., д. 4/5 нт", г.у148138ции о разрезе, а именно о границахгеологических объектов, о названияхпород, входящих в объект, о количественном содержании этих пород в объек 5те, о границах более крупных геологических образований, состоящих изнескольких объектов, сгруппированныхпо принципу общности преобладающейпороды. 1 ОНа Фиг,1 и 2 приведены функциональные схемы устройства для реализации способа получения информациио разрезе в процессе бурения,Устройство для осуществления способа содержит механизм 1 вращения долота, блок 2 управления механизмомвращения долота, датчик 3 крутящегомомента, механизм 4 подачи долота,блок 5 управления механизмом подачи 20долота, датчик 6 механической скорости, датчик 7 проходки, буровой насос8, блок 9 управления буровым насосом,датчик 10 давления в напорном трубопроводе, емкость 11 для бурового 25раствора, датчик 12 дифференциальногорасхода, блок 13 формирования скорости изменения сигнала датчика, блок14 формирования дисперсии сигналадатчика, фильтр 15 низкой частоты, ЗОзадатчик 16 размера объекта, фильтр17 ультранизкой частоты, блок 18сравнения, блок 19 выборки сигналово глубине, блок 20 принятия решенийо границах Объектов,первый блок 21памяти, эадатчик 22 уровней сигналов,блок 23 Формирования распределенийхарактеристик в объектах, первый блок24 сравнения, второй блок 25 памяти,блок 26 формирования взвешенных эталонных распределений, задатчик 27начальных весов, блок 28 коррекции,блок 29 формирования комбинаций эталонных распределений, блок 30 выборки, второй блок 31 сравнения, задатчик 32 допустимого сигнала расхождения, анализатор 33, управляющийблок 34, третий блок 35 памяти, дополнительный блок 36 документирования, блок 37 принятия решений о названии объектов и количественном содержании породы, задатчик 38 числауровней и меры близости, функциональный блок 39 избирательного сравненияс памятью, блок;40 выборки границукрупненных объектов, блок 4 1 принятия решений о границах укрупненныхобъектов, блок 42 вычисления мощности объектов, блок 43 умножения,84блок 44 формирования названий укрупненных объектов, блок 45 документирования, датчик 46 плотности бурового раствора, блок 47 низкочастотной фильтрации и Формирования скорости изменения сигнала датчика и дисперсии сигнала, объединяющий блоки 13- 15, блок 38 Формирования скорости изменения сигнала датчика и низкочастотной Фильтрации, включающий блоки 13 и 15, блок 49 низкочастотной Фильтрации, включающий блок 15, блок 50 Формирования границ объектов, включающий блоки 16-19, блок 51 формирования названия объектов, включающий блоки 21-36, блок 52 Формирования границ укрупненных объектов, включающий блоки 38-40.Поскольку для каждой характеристики, полученной в блоках 47-49 свой блок 50, а устройство содержит два блока 47, два блока 48 и один блок 49, то число блоков 50 в устройстве равно сумме произведений числа блоков на число характеристик, получаемых в данном блоке: 23 + 22 1 = 11.Устройство содержит память блоков 51 по наличию в устройстве датчиков (блоки 3, 6, 10, 12, 47) .Выходы датчиков 3 и 6 подключены каждый к своему блоку 47, выходы датчиков 10 и 12 подключены каждый к своему блоку 48. Блок 20 подключен по входу ко всем одиннадцати блокам 50, причем первый выход блока 20 соединен с третьим входом каждого блока 51.Блок 41 связан по входу с пятью блоками 52 Формирования границ укрупненных объектов. Блок 37 соединен со вторыми выходами всех пяти блоков 51 Формирования названий объектов,Блоки 2, 5 и 9 управления механизмами вращения долота, подачи долота, буровым насосом соединены соответственно через механизм 1 вращения долота с датчиком 3 крутящего момента, через механизм 4 подачи долота с датчиком 6 механической скорости, через буровой насос 8 с датчиком 10 давле" ния в напорном трубопроводе, входы датчиков 12 и 46 дифференциального расхода и плотности бурового раствора связаны с емкостью 11 для бурового раствора. Третий выход блока 47 низкочастотной фильтрации и ФормирЬ- вания скорости изменения сигнала датчика и дисперсии сигнала соединен5 14 с первым входом блока 51 формирования названия объектов и первым входом блока 50 формирования границ объектов, второй вход которого подключен к датчику 7 проходки, первый и второй выходы соединены соответственно со вторым входом блока 51 формирования названия объектов и входом блока 20 принятия решений о границах объектов, первый выход которого подключен к третьему входу блока 51, второй выход соединен через блок 42 вычисления мощности объек.тов с первым входом блока 43 умножения, выход которого подключен к первому входу блока 44 формирования названий укрупненных объектов, выход которого соединен с блоком 45 документирования, второй и третий входы подключены соответственно к выходублока 37 и выходу блока 41 принятия решений о границах укрупненных объектов, вход которого через блок 52 формирования границ укрупненных объектов соединен с первым выходом блока 51 формирования названий объектов, второй выход которого подключен к входу блока 37 принятия решений о названии объектов и количественном содержании породы, первый выход которого соединен со вторым входом блока 43 умножения.Устройство, реализующее способ получения информации о разрезе в процессе бурения, работает следующимобразом.Пусть задействован только один механизм 4 подачи долота, тогда связанный с этим механизмом датчик 6 механической скорости измеряет с некоторой частотой опроса (например, каждые 10 с) скорость углубки. Сигналы с датчика 6 поступают в блок 13 формирования скорости изменения параметра, где определяется приращение величины сигнала в единицу времени, а также в блок 14 формирования дисперсии, Кроме того, сигнал с датчика поступает непосредственно в блок 15 низкочастотной фильтрации, куда поступают характеристики из блоков 13 и 14. В блоке 15 скорость. изменения механической скорости из блока 13, ее дисперсия из блока 14 и сама механическая скорость с датчика 6 проходят низкочастотную фильтрацию, усредняющую характеристики и сигналы на каждом метре проходки. Каждый усредненный сигнал с первого,второго и третьего выходов блока 15последовательно проходит обработкув блоке 50.Пусть на вход фильтра 17 ультранизкой частоты с памятью поступаютсигналы с третьего выхода блока 15.Туда же из эадатчика 16 размераобъекта поступает сигнал о минимальном размере выделяемого объекта(например, 20 м), в соответствии скоторым фильтр настраивается, накапливает утроенное по сравнению с раз мером объекта количество сигналов стретьего выхода блока 15 и производитих сглаживаниеПоследовательность сглаженных сигналов из блока 17 поступает на.вход 20 блока 18, где следующие друг задругом сглаженные сигналы сравниваются,На вход блока 19 из блока 18 подается код знака полученной разностисигналов: плюс или минус, а блок 19 25 выборки сигналов о глубине, получаяиэ датчика 7 проходки сигналы о глубине, выбирает из их последовательности те сигналы о глубине, которыесоответствуют перемене знака с мину ЭО са на плюс в последовательности кодов иэ блока 18. Эти сигналы о глубине есть границы объектов, полученныев блоке 50 который обработал сигнал,с третьего выхода блока 15. АналогичЗ 5 но блок 50 обрабатывает сигналы спервого и второго выхода блока 15,т,е, для датчика 6 механической скорости имеются три блока 50.Все три сигнала о глубине, полу О ченные после работы блока 50, поступают одновременно на вход блока 20принятия решений о границах объектов, где вырабатываются сигналы оединых границах, в данном примере 45 для датчика механической скорости,а в общем случае - для всех датчиков(тогда на вход блока 20 подаютсявсе одиннадцать сигналов о глубине -по числу блоков 50).5 О Блок 19 вырабатывает сигнал о гра"нице объекта, содержащий код параметра, по которому работал блок 50,и .глубину, Эти сигналы по всем параметрам в блоке 20 записываются каж 55 дый в свое место в последовательности сигнапов, имеющей длину, равнуючислу параметров. Например, имеемпоследовательность сигналов о границе объекта, определяемой по шести па 1481388раметров: момент на роторе, скоростьего изменения, его дисперсия и механическая скорость бурения, скоростьее изменения, ее дисперсия.Последовательность содержит одиннадцать бинарных сигналов, а такжесигнал о глубине, из которых шестьсигналов, соответствующих в данномпримере шести перечисленным параметрам, могут принимать значениеединицы.В блоке 20 хранятся маски разрешенных сочетаний нулей и единицдля принятия решения о границе. Присовпадении при поразрядном сравнениипоследовательности с маской блок 20выдает решение о границе. Блок 20 реализован на логических схемах сложения По модулю два 1,20Сигналы о единых границах объек"тов поступают в блок 23 формированияраспределений, куда из блока 21 памяти поступают накопленные в нем усредненные на 1 м проходки сигналы 25в количестве, утроенном по сравнениюс размером объекта, причем о минимальном размере объекта блок 21 получает сигнал из эадатчика 16.Блок 21 получает из задатчика 16сигнал, соответствующий минимальномуразмеру объекта, например 20 м. Этоозначает, что объекты менее 20 мпользователя не интересуют. Обычноминимальный размер объекта назначается, исходя из априорного значенияразмера. В блоке 21 полученный изблока 16 сигнал умножается на целоечисло (например, 3 или 5), определяемое при настройке устройства.40Именно такое количество отсчетовсигнала, поступивших из блока 15,в блоке 21 накапливается по каждомупараметру. Например, при работетолько двух механизмов 1 и 4 блок 50 45включается шесть раз и на вход блока21 поочередно поступают шесть последовательностей сигналов (сигналы спервого, второго и третьего выходовиз двух блоков 47, подключенных параллельно к блокам 3 и 6). Пусть каждая последовательность - в количестве Зх 2060 сигналов, что будет соответствовать усредненным, .например,на 1 м проходки данным эа 60 м: момент на роторе (блоки 2, 1, 3, блок15) скорость изменения момента на роторе (блоки 2, 1, 3, блоки 13, 15),дисперсия момента на роторе (блоки 2, 1, 3, блоки 14, 15), механическая скорость (блоки 5, 4, 6,блок 15); скорость изменения механической скорости (блоки 5, 4, 6, блоки 13, 15); дисперсия механической скорости (блоки 5, 4, 6, блоки 14, 15).Сигналы по каждому из этих параметров за устроенный по сравнению с минимальным размером объекта интервал проходки, накопленные в блоке 21, поступают на вход блока 23. Блок 21 представляет собой устройство памяти, объем которого определяется сигналом из эадатчика 16.На вход блока 23 поступает последовательность иэ 60 сигналов, например, за интервал проходки 1530-1590 м. Из блока 20 поступают границы объектов, например 1537 и 1575 м. В блоке 23 из последовательности в 60 сигналов вырезается интервал, соответствующий 1537-1575 м, Каждый из этих 38 сигналов сравнивается с поступающими из блока 22 уровнями изменения параметра, которые, например, для механической скорости (7) приведены в табл.1.Результаты сравнения сигналов с уровнями - признаки принадлежности сигналов тому или иному интервалу - сравниваются между собой, вычисляется число сигналов, имеющих одинаковый результат сравнения, т.е. попавших в один интервал, Пусть в данном примере 38 отсчетов сигнала 7 для простоты .имеют целые значения:3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 57 7 7 7 7 7 7 7 10 10 10 101088888332 2 2 55 5Результаты сравнения сигналов с уровнями изменения 7 т.е. номера интервалов, в которые попали значения сигналов, будут соответственно:8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 1 О 10 10 10 1 0 10 10 10 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О 10 1 0 1 0 10 1 0 8 8 7 7 9 9 9Результаты сравнения и суммирования одинаковых номеров интервалов,упорядоченных по возрастанию приведены в табл.2,Таким образом, на выходе блока23 - последовательность сигналов, соответствующая в границах объектаДельта-вес 0,083 0,083 40 45 50 9 14813распределению чисел попаданий значений параметра в интервалы измененияэтого параметра,Блок 23 состоит из схем сравнения,на выходы которых через логическое5устройство подключены счетчики количества отсчетов, попадающих в заданный диапазон.По одному выходу из блока. 23сигналы о распределении механической скорости в объекте (с границами)поступают в блок 24 сравнения, входпоследнего через блок 29 формирования комбинаций эталонных распределений, блок 26 формирования взвешенныхэталонных распределений связан сблоком 25 памяти эталонных распределений. В блоке 25 хранятся эталонные распределения усредненных на 1 м 20проходки сигналов механической скорости, полученные при бурении в чистых породах, например, для условийнефтеносной провинции при бурениив соли верхней (соль 1), соли нижней (соль 2), песчанике, кабонатеплотном (карбонат 1), карбонатетрещиноватом (карбонат 2) и глине.Эти шесть распределений в виде последовательностей сигналов одинаковой 30длины (для 13 интервалов 13 сигналов) поступают из блока 25 на входблока 26, куда через блок 28 корректировки из задатчика 27 поступаютначальные веса чистых пород. 35 На входе блока 28.сигналы из блока 34, несущие информацию о том, веса каких чистых пород корректируются (соль 1 и глина, коды 1 и 6) и на сколько. В соответствии с этим в блоке 28 веса этих чистых пород корректируются на величину дельта-веса (сложением или вычитанием). Например, начальные веса имеют значения: Код породы Начальный вес 1 0,167 2 0,167 3 0,167 4 0,167 5 О, 16 6 О, 167 тогда после однократной работы блоков . 24 30 34 в блок 28 по тупают сигналы о коррекции: Код породы Дельта-вес 1 0,083 6 0,08388 10на выходе блока 28 в блок 26 (и в блок 35 для. запоминания) переданы .сигналы:Код породы Вес1 0,250 2 0,167 3 О,67 4 0,167 5 0,167 6 0,083Снова проработают блоки 26, 29,24, 30, 33, 34 и на вход блока 28 поступают новые сигналы о коррекции, например, такие:Код породы25 тогда иэ блока 28 в блок 26 (и в блок 35) будут переданы сигналы:Код породи Вес1 0,250 2 0,250 3 О, 167 4 О, 1675 0,083 6 0,083 и так далее, до тех пор, пока блок 33 больше не обнаружит кодов чистых пород, подлежащих корректировке, в соответствии с чем передает в блок 34 сигналы, по которым блок 34 вырабатывает сигнал "Стоп", означающий конец корректировки. По этому сигналу, переданному через блок 28 в блок 35, последние запомненные в блоке 35 коды пород и веса поступа. ют в блок 36 на документирование и в блок 37. Сигналы о кодах пород и весах и есть информация о названиях и количественной оценке содержания пород в пачке. Таким же образом блок-схема 51 проработает по всем параметрам.Блок 28 представляет собой сумматор.4В блоке 26 формируются взвешенные эталонные распределения: для данного примера - последовательность из 13 сигналов, соответствующая распределению усредненных на 1.м проходки сигналов механической скорости, полученных при бурении в соли 1, умножается на начальный вес соли 1: последоватедьность сигналов - распределений механической скорости при бурении в соли 2 - умножается на начальный вес соли 2, И так все остальныепоследовательности умножаются на свой начальный вес, На выходе блока 26 взвешенные эталонные распределения, поступающие в блок 29, где вычисляется их сумма и таким образом для данного примера из шести последовательностей сигналов формируется одна последовательность - комбинация эталонных распределений, которая подается на вход блока 24. В блоке 24 последовательность сигналов о распределении механической скорости в объекте иэ блока 23 сравнивается с последовательностью - комбинацией эталонных распределений иэ блока 29, результат сравнения - последовательность сигналов со своими знаками - подается на вход блока 30,где выбираются максимальный сигнал со знаком плюс со своим кодом - номером интервала и максимальный сигнал со знаком минус со своим кодом - номером интервала.Вычисленная в блоке 24 поразряд- ная разность (17) сигналов иэ блока .23 (11) и блока 29 (111) приведенная в табл. 3 подается с учетом знака на вход блока ЗО,В блоке 30 из полученной по-следовательности выбираются два максимальных по абсолютному значению сигнала: положительный и отрицательный, а также номера интервалов, которым эти сигналы принадлежат, т,е. в данном примере для интервала 7 сигнал 0,12, для интервала 10 - сиг нал 0,14.Блок 30 состоит их схем сравнения сигналов и логики управления выборкой сигналов из памяти.Сигналы из блока ЗО поступают в блок 31, куда из задатчика 32 поступает сигнал расхождения, с которым в блоке 31 сравниваются по модулю максимальные сигналы. Результаты сравнения (большь или равно, меньше: знак, определяемый знаком максимального сигнала: код - номер интервала) подаются на вход анализатора 33, где каждому коду - номеру интервала, соответствует код той чистой породы, чье эталонное распределение в этом интервале имеет наибольшее значение.Если хотя бы один из результатов сравнения больше или равен сигналу расхождения, но номерам интервалов обоих результатов сравнения в анапизаторе 33 отыскиваются коды чистыхпород, соответствующие этим номерам,5со знаками, определяемыми по знакаммаксимальных сигналов. Эти коды чистых пород вместе со знаками из анализатора 33 поступают в блок 34, гдевырабатываются управляющие сигналы10 о коррекции, т,е. сигналы из блокаЗО в блоке 31 сравниваются по модулюс сигналом расхождения из блока 32.Например, при сигнале расхождения0,1 результаты сравнения: интервал15 7 - больше, минус; интервал 10 -больше, плюс, подаются в блок 33,где для интервалов 7 и 10 (посколькув обоих случаях сигналы превышаютсигнал расхождения) выбираются коды20 тех чистых пород, которые в этих интервалах имеют максимумы, например:минус - глина с кодом 6 плюс - соль1 с кодом 1.Эти коды чистых пород и знаки по 25 ступают на вход блока 34, где хранится(защита) величина сигналадельта-веса, которая равна. например, половине величины сигнала начального веса (блок 27). В блоке 3430 дельта-вес получает знак по коду чистой породы, вес которой корректируется. Например, дельта-вес равен0,083, тогда для глины - ее код 6,а знак минус - управляющий сигнал.о коррекции из блока 34 будет 0,083,6 (код глины), для соли 1 - ее код 1,а знак плюс - управляющий сигнал изблока 34 будет 0,083, 1 (код соли 1)Для остальных кодов чистых пород(2-5) блок 34 не выдает в блок 28сигнал о коррекции,Блок 34 представляет собой постоянное запоминающее устройство, гдехранится величина дельта-веса, коммутируемая на определенные входы блока28 с учетом знака,Из блока 28 откорректированныевеса чистых пород поступают в блок35, где запоминаются, а также черезблоки 26, 29, 24, 30 и 31 в блок 33,где вновь анализируются результатысравнения с сигналом расхождения.Предположим, что цикл повторяетсяеще несколько раз и веса чистых породв блоке 28 принимают значения: 1соль 1 0,250; 2 - соль 2 0,667, 3песчаник 0; 4 - карбонат 10; 5 - карбонат 2 0; 6 - глина 0,083. Пустьэти сигналы, пройдя через блоки 26,1481388 14 29, 24 и 30, перерабатываются в два максимальных сигнала, которые в блоке 31 оказываются меньше сигнала расхождения, поступают на вход ана.5 лизатора 33 в виде результатов срав" нения: меньше, плюс, номер интервала, меньше, минус, номер интервала. Анализатор 33 в этом случае не будет отыскивать коды чистых пород, веса которых следует корректировать, а передаст в блок 34 сигнал, по которому этот блок отменит корректиров,ку и через блок 28 передаст в блок 35 сигнал о конце работы, по кото рому последние из запомненных откорректированных весов чистых пород из блока 35 поступят в блок 36, где они будут задокументированы, и в блок 37 принятия решений. 20Таким образом, результатом работы блока 51 являются названия пород объекта с количественным содержанием пород. В данном примере этот результат получен при включении блока 50 25 один раз, так как имеем один датчик 6 механической скорости. В общем случае имеем столько результатов, сколько датчиков. Соответственно этому блок 37 в данном примере при нимает один результат, а в общем случае - по числу датчиков. В блоке 37 принимается одно общее для всех датчиков решение о названии объекта и о количественном содержании пород в нем. Это выполняется с учетом весового коэффициента каждого датчика.Блок 37 принимает на вход коды пород и веса по всем параметрам (табл.4). 40 45 9 10 11 12 130,29 0,34 0,13 0 0 50интервалов объект помечается особойметкой, напримерБлок 39 состоит из логическихсхем выборки, сумматора, схем сравнения и памяти.На входе блока 40 - сигналы о границах объекта, о номерах интерваловс меткой, Например, такие, полученные по параметру , (табл.б) . Возможные сочетания кодов пород: 3, б 101101101001,261011014,5 11110 1 2 3 4 5 6 7 80 0 О О 0 0 О 08 О 16 а из блока 38 - два сигнала со значениями 4 и 0,6. Блок 39 вычисляет суммы и сравнивает их с мерой .(табл.5) .Результат работы блока 39 с объектом в границах 1537-1575 м 8, 9, 10 и 9, 10, 11 с меткой " ".При невыполнении условия превышения меры суммы ни в одной тройке Пропускаются коды пород и веса тех параметров, которым соответствует: единица, т.е. в примере Р ммр Ч 6 . Веса пород этих параметров усредняются: 1 - соль 1-0,5; 2 соль 2-0,1; 6 - глина - 0,4,Это решение является результирующим по объекту в границах 1537- 1575 м.Блок 37 представляет собой коммутатор с сумматором.Таким образом, имеет на данном этапе работы устройства границы объектов, названия объектов с количественным содержанием пород. Работа остальных блоков устройства приводит к укрупнению объектов, к определению названий этих объектов с количественным содержанием пород.Из блока 23 на вход блока 39 поступают сигналы о распределении значений параметра в границах выделенных объектов, а из блока 38 - два числа: количество уровней (или меньшее на единицу количество интервалов), в которое попадает и-я часть всех значений параметра мера близости и. Например, из блока 38 поступают два числа: 4 (интервала) и 0,6 (мера). Блок 39 вычисляет последовательно для каждых трех соседних интервалов, начиная с 1,2,3, сумму числа попаданий в эти интервалы, сравнивает эту сумму с мерой, при превышении меры суммой номера соответствующих интервалов запоминаются и помечаются одинаковой меткой, нап" ример, "больше" ( и так по всем соседним тройкам интервалов, 2,3,4,3,4,5 до последней тройки, например 11, 12, 13, В рассматриваемом примере для объекта с границами 1537, 1575 из блока 23 поступают следующие распределения сигналов Ч,;В блоке 40 происходит сравнениеномеров интервалс, и меток. При ихсовпадении объекты объединяются, т,е.граница между ними исчезает. Например,5номера интервалов первого объекта(1491-1536 м) и его метка совпадаетс номерами интервалов и меткой второго объекта (1537-1575 м), Объектыобъединяются, границы нового объекта - 1491-1575, номера интервалов8, 9, 10, метка " ) .". Следующий,третий объект с границами 1576-1609 мсравнивается с объединенным объектом с границами 1491-1575 м. Номера,интервалов (8,9,10 и 9;10,11) не совпадают, поэтому третий объект неприсоединяется к объединенному объекту. Четвертый объект с границами16 10-1700 м сравнивается с третьими,Номера интервалов и метки совпадают,поэтому третий и четвертый объектыобъединяются. Пятый и шестой объекть 1также присоединяются к этому объединению. Образуется объект с границами 1576-1847 м. Седьмой объект с границами 1848-1872 м не имеет трех интервалов, в которых выполнялось быусловие превышения меры, поэтомуон не присоединяется к предыдущемуобъекту. Восьмой объект с интервалами 6,78 в границах 1873-2011 м неприсоединяется к предыдущему, Девятый объектобъединяется с восьмым.Таким образом, после сравнения номеров интервалов и меток происходитстирание некоторых границ объектови на выходе блока 40 останутся толькограницы укрупненных объектов, В данном примере для параметраэточследующие границы;1491-15751576-18471848-18721873-2081 45передаваемых в блок 4 1.Блок 40 представляет собой запоминающее устройство со схемами сравнения и логикой,50Блок 41 принимает на вход границы укрупненных объектов и параметры, по которым эти границы получены, а на выходе выдает границы укрупненных объектов "согласованные" по всем параметрам. В блоке 41 содержатся55 (защиты) веса параметров для принятия решения о единых границах и величина суммарного веса.Например, пусть заданы следующие веса параметров:Момент на роторе М р 0,05Скорость изменения Мр 0,01Дисперсия 6 0,01МрМеханическая скорость 17 0,5Скорость изменения Чм 0 021Дисперсия Б 0,03Давление в напорном трубопроводе РСкорость изменения РДифференциальныйрасход Л 0,2Скорость изменения дЦПлотность буровогораствора р 0,05Пусть также граница 1575 м получепо паратрам Мй(, уа 1847 м - по параметрам 7, 6 ВО.мЭти параметры в одиннадцатиразрядной последовательности (по числу параметров) соответствующей каждой границе, помечены единицей: 0,10,01 1575 1 0 0 0 0 1 1 О 1 1 1 Беса параметров, умноженные поразрядно на соответствующую последовательность, складываются, полученный суммарный вес для данной границы сравнивается с величиной суммарного веса, зашитого в блоке 41 (например, 0,5) (табл.7). Граница считается состоявшейся, если суммарный вес, набранный ею по сработавшим параметрам, превышает величину 0,5. Таким образом, граница 1575 м исчезает и граница 1847 м становится границей укрупненного объекта, полученной по совокупности параметров. Блок 41 содержит схемы умножения, сложения, сравнения, памяти а также постоянное запоминающее устройство.На вход блока 44 поступают сигналы о границах, укрупненных объектов из блока 41, сигналы о толщинах неукрупненных объектов (вложенных в укрупненные) из блока 43, сигналы оназваниях пород в неукрупненныхобъектах из блока 37 (табл.8).Толщины одинаковых пород в пределах укрупненных границ суммируются5 (например, в объекте 1491-1847 м соль 1: 15+19+20+50+40+30 = 174 м) и делятся на толщину всего объекта (1847-1491 = 356 м) 174:356 = 0,49. 10 Таким образом, в блоке 44 определяется количественное содержание пород в укрупненных объектах, приведенное в табл.9.Следовательно, на выходе блока 44 имеем названия пород, составляющих укрупненный объект, и количественное содержание этих пород в объекте. Блок 44 содержит схемы избирательного сложения и деления. 20Вся информация - о границах и названиях объектов с количественным содержанием пород в них, о границах и названиях укрупненных объектов с количественным содержанием пород из 25 блока 44 поступает в блок 45, где распечатается в виде окончательного документа (табл.10).Формула изобретения 301. Способ получения информации о разрезе в процессе бурения путем измерения по глубине скважины характеристик воздействия инструмента и промывочной жидкости на скважину и скважины на них, измерения скорости изменения характеристик, измерения дисперсий характеристик, сглаживания характеристик, сравнения с эталонами, 4 О определения границ и названий объектов разреза, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения объема получаемой информации о разрезе, задают минимальный размер вьделяемого 5 геологического объекта и в соответствии с этим размером производят сглаживание характеристик, скоростей их изменения и их дисперсий, находят в последовательностях сглаженных характеристик, скоростей изменения ха- . рактеристик и их дисперсий экстремальные точки, при этом границы объектов проводят по точкам минимумов распределяют в границах каждого 55 объекта несглаженные пометровые характеристики по заданным уровням их изменения и определяют количественное содержание каждой породы в объекте, сравнивая распределение характеристик. в объекте с комбинацией эталонных распределений характеристик, полученных при бурении в чистых породах, после чего группируют укрупненные объекты между собой по схожести распределений характеристик в объектах и определяют название укрупненного объекта по названиям преобладающих пород в нем,2. Устройство для получения информации о разрезе в процессе бурения, содержащее блоки управления механизмами вращения долота, подачи долоФа, буровым насосом, соединенные соответственно через механизм вращения долота с датчиком крутящего момента, через механизм подачи долота - с датчиком механической скорости, через буровой насос - с датчиком давле-. ния в,напорном трубопроводе, датчик проходки, датчики дифференциального расхода и плотности бурового раствора, входы которых связаны с емкостью. для бурового раствора, два блока низкочастотной фильтрации и формирования скорости изменения сигнала датчика И дисперсии сигнала, два блока низкочастотной фильтрациии формирования скорости изменения сигнала датчика и блок низкочастотной фильтрации, входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков, а выходы подключены к входам блока принятия решений о границах объектов, блок умножения и блок документирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком формирования границ объектов, блоком формирования названия объектов, блоком формирования границ укрупненных объектов, блоком вычисления мощности объектов, блоком принятия решений о названии объектов и количественном содержании породы, блоком формирования названий укрупненных объектов, блоком принятия решений о границах укрупненных объектов, причем третий выход блока низкочастотной фильтрации и формирования .скорости изменения сигнала датчика и дисперсии сигнала соединен с первым входом блока формирования названия объектов и первым входом блока формирования границ объектов, второй вход которого подключен к датчику проходки, первый и второй выходы соединены соответст
СмотретьЗаявка
3945955, 06.08.1985
СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО АВТОМАТИЗАЦИИ ГЛУБОКОГО РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ
ВИНС АЛЕКСАНДР ГЕННАДЬЕВИЧ, ДМИТРИЕВ ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ, КАРАПЕТЯН ЭЛЬВИНА ГУРГЕНОВНА, МЕЩЕРЯКОВ СЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ, ЦВЕЕР АЛЕКСАНДР КАЛМАНОВИЧ, ШРАГО ЛЕОНИД ГРИГОРЬЕВИЧ, ШУБНИКОВА КИРА ГУГОВНА
МПК / Метки
МПК: E21B 47/00, E21B 47/12
Метки: бурения, информации, процессе, разрезе
Опубликовано: 23.05.1989
Код ссылки
<a href="https://patents.su/14-1481388-sposob-polucheniya-informacii-o-razreze-v-processe-bureniya-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения информации о разрезе в процессе бурения и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Способ подготовки продуктивного пласта к выщелачиванию полезного ископаемого
Следующий патент: Способ контроля положения бурового инструмента в массиве горных пород
Случайный патент: Штамм дрожжей candida guilliermondll ф5-121