Способ получения информации о разрезе в процессе бурения и устройство для его осуществления

Способ получения информации о разрезе в процессе бурения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для получения геологической информации о структуре разряда с названием пород (П) в процессе бурения. Цель изобретения - расширение объема получаемой информации о разрезе. Для этого задают минимальный размер выделяемого геологического объекта (ВГО) и в соответствии с ним производят сглаживание измеренных х-к воздействий инструмента и промывочной жидкости на скважину и скважины на них, скоростей их изменения и их дисперсий. В последовательностях сглаженных х-к, скоростей изменений хар-к и их дисперсий находят экстремальные точки. По точкам минимумов проводят границы ВГО. В границах каждого ВГО распределяют несглаженные пометровые х-ки по заданным уровням их изменения и определяют количественное содержание каждой в ВГО. Распределение х-к в объекте сравнивают с комбинацией эталонных распределений х-к, полученных при бурении в чистых П. По схожести распределений х-к в ВГО группируют укрупненные объекты (УО) и по названиям преобладающих П в УО определяют его название. Устройство для реализации способа дополнительно снабжено блоками формирования границ и названия ВГО и УО, блоком вычисления мощности ВГО и блоками принятия решений о названии ВГО и УО и количественном содержании П и о границах Уо. Кроме того устройство содержит датчики технологических параметров бурения, блоки низкочастотной фильтрации и формирования скорости изменения сигнала датчика и документирования. Все блоки выполнены на логических элементах, позволяющих по последовательности, определяемой числом параметров, поступающих на них кодовых сигналов получить информацию о границах и названиях ВГО и УО с количественным содержанием П в них. 2 с. и з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1481388

А1 (51) 4 Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2i) 3945955/24-03 (22) 06.08.85 (46) 23.05.89. Бюл. И - 19 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (72) А.Г.Винс, .В,И.Дмитриев, Э.Г.Карапетян, С.С»Мещеряков, А.К.Цвеер, Л.Г.Шраго и К.Г.Шубникова (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1035206, кл. Е 21 В 47/00, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О

РАЗРЕЗЕ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для получения геологической информацйи о структуре разряда с названием пород (П) в процессе бурения. Цель изобретения— расширение объема получаемой информации о разрезе. Для этого задают минимальный размер выделяемого геологического.объекта (ВГО) и в соответствии с ним производят сглаживание измеренных х-к воздействий инструмента и промывочной жидкости на скважину и скважины на них, скоростей их изменения и их дисперсий. В последовательностях сглаженных х-к, скоростей изменений хар-к и их дисперсий находят экстремальные точки. По точИзобретение относится к бурению скважин, а именно к получению геологической информации о структуре разреза с названием пород в процессе кам минимумов проводят границы ВГО.

В границах каждого ВГО распределяют несглаженные пометровые х-ки по saданным уровням их изменения и опре деляют количественное содержание каждой в ВГО. Распределение х-к в объекте сравнивают с комбинацией эталонных распределений х-к, полученных при бурении в чистых П. По схожести распределений х-к вВГО группируют укрупненные объекты (УО) и по названиям преобладающих П в УО определяют его название. Устр-во для реализации способа дополнительно снабжено блоками формирования границ и названия ВГО и УО, блоком вычисления мощности

ВГО и блоками принятия решений о названии ВГО и УО и количественном содержании П и о границах УО. Кроме того, устр-во содержит датчики технологических параметров бурения, блоки низкочастотной фильтрации и формирования скорости изменения сигнала датчика и документирования. Все блоки выполнены на логических элементах, позволяющих по последовательности, определяемой числом параметров, поступающих на них кодовых сигналов получить информацию о границах и названиях ВГО и УО с количественным содержанием П в них. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 табл.

2 бурения, прежде всего разведочных скважин.

Целью изобретения является расширение объема получаемой информа148138 ции о разрезе, а именно о границах геологических объектов, о названиях пород, входящих в объект, о количественном содержании этих пород в объек5 те, о границах более крупных геологических образований, состоящих из нескольких объектов, сгруппированных по принципу общности преобладающей породы. 1О

На фиг.1 и 2 приведены функциональные схемы устройства для реализации способа получения информации о разрезе в процессе бурения.

Устройство для осуществления спо- 15 соба содержит механизм 1 вращения долота, блок 2 управления механизмом вращения долота, датчик 3 крутящего момента, механизм 4 подачи долота, блок 5 управления механизмом подачи 20 долота, датчик 6 механической скорости, датчик 7 проходки, буровой насос

8, блок 9 управления буровым насосом, датчик 10 давления в напорном трубопроводе, емкость 11 для бурового 25 раствора, датчик 12 дифференциального расхода, блок 13 формирования скорости изменения сигнала датчика, блок

14 формирования дисперсии сигнала датчика, фильтр 15.низкой частоты, ЗО задатчик 16 размера объекта, фильтр

17 ультранизкой частоты, блок 18 сравнения, блок 19 выборки сигналов о глубине, блок 20 принятия решений о границах объектов, первый блок 21 памяти, эадатчик 22 уровней сигналов, блок 23 формирования распределений характеристик в объектах, первый блок

24 сравнения, второй блок 25 памяти, блок 26 формирования взвешенных эта- 4О лонных распределений, задатчик 27 начальных весов, блок 28 коррекции, блок 29 формирования комбинаций эталонных распределений, блок 30 выборки, второй блок 31 сравнения, за- 45 датчик 32 допустимого сигнала расхождения, анализатор 33, управляющий блок 34, третий блок 35 памяти, дополнительный блок 36 документирования, блок 37 принятия решений о названии объектов и количественном содержании породы, задатчик 38 числа уровней и меры близости, функциональный блок 39 избирательного сравнения с памятью, блок;40 выборки границ укрупненных объектов, блок 4 1 принятия решений о границах укрупненных объектов, блок 42 вычисления мощности объектов, блок 43 умножения, 8

4 блок 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 1315, 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: 2 3 + 221 = 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 формирЬвания скорости изменения сигнала датчика и дисперсии сигнала соединен

5 14 с первым входом блока 51 формирования названия объектов и первым входом блока 50 Аормирования 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 выходу блока 37 и выходу блока 41 принятия решений о границах укрупненных объектов, вход которого через блок 52 Аормирования 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 следующим образом.

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 Аормирования дисперсии, Кроме того, сигнал с датчика поступает непосредственно в блок 15 низкочастотной Аильтрации, 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 15 последовательно проходит обработку в блоке 50.

Пусть на вход Аильтра 17 ультранизкой частоты с памятью поступают сигналы с третьего выхода блока 15.

Туда же из эадатчика 16 размера

fg объекта поступает сигнал о минимальном размере выделяемого объекта (например, 20 м), в соответствии с которым фильтр настраивается, накапливает утроенное по сравнению с pasмером объекта количество сигналов с третьего выхода блока 15 и производит их сглаживание °

Последовательность сглаженных сигналов из блока 17 поступает на.вход

20 блока 18, где следующие друг за другом сглаженные сигналы сравниваются.На вход блока 19 из блока 18 подается код знака полученной разности „ сигналов. плюс или минус, а блок 19

25 выборки сигналов о глубине, получая иэ датчика 7 проходки сигналы о глубине, выбирает из их последовательности те сигналы о глубине, которые соответствуют перемене знака с мину

ЭО са на плюс в последовательности кодов иэ блока 18. Эти сигналы о глубине есть границы объектов, полученные в блоке 50 который обработал сигнал ,с третьего выхода блока 15. АналогичЗ5 но блок 50 обрабатывает сигналы с первого и второго выхода блока 15, т.е. для датчика 6 механической скорости имеются три блока 50.

Все три сигнала о глубине, полу4О ченные после работы блока 50, поступают одновременно на вход блока 20 принятия решений о границах объектов, где вырабатываются сигналы о единых границах, в данном примере

45 для датчика механической скорости, а в общем случае — для всех датчиков (тогда на вход блока 20 подаются

t все одиннадцать сигналов о глубине— по числу блоков 50).

50 Блок 19 вырабатывает сигнал î rpa" нице объекта, содержащий код параметра, по которому работал блок 50, и .глубину. Эти сигналы по всем параметрам в блоке 20 записываются каж55дый в свое место в последовательности сигнапов, имеющей длину, равную числу параметров. Например, имеем последовательность сигналов о границе объекта, определяемой по шести па1481388 раметров: момент на роторе, скорость

его изменения, его дисперсия и механическая скорость бурения, скорость ее изменения, ее дисперсия.

Последовательность содержит одиннадцать бинарных сигналов, а также сигнал о глубине, из которых шесть сигналов, соответствующих в данном примере шести перечисленным параметрам, могут принимать значение единицы.

В блоке 20 хранятся маски разрешенных сочетаний нулей и единиц для принятия решения о границе. При совпадении при поразрядном сравнении последовательности с маской блок 20 выдает решение о границе. Блок 20 реализован на логических схемах сложения "IIo модулю два 1.

Сигналы о единых границах объектов поступают в блок ?3 формирования распределений, куда из блока 21 памяти поступают накопленные в нем усредненные на 1 м проходки сигналы 25 в количестве, утроенном по сравнению с размером объекта, причем о минимальном размере объекта блок 21 получает сигнал из эадатчика 16.

Блок 21 получает из задатчика 16 сигнал, соответствующий минимальному размеру объекта, например 20 м. Это означает, что объекты менее 20 м пользователя не интересуют. Обычно минимальный размер объекта назначается, исходя из априорного значения размера. В блоке 21 полученный из блока 16 сигнал умножается на целое число (например, 3 или 5), определяемое при настройке устройства.

Именно такое количество отсчетов сигнала, поступивших из блока 15, в блоке 21 накапливается по каждому параметру. Например, при работе только двух механизмов 1 и 4 блок 50 45 включается шесть раз и на вход блока

21 поочередно поступают шесть последовательностей сигналов (сигналы с первого, второго и третьего выходов из двух блоков 47, подключенных параллельно к блокам 3 и 6). Пусть каждая последовательность — в количестве Зх20 60 сигналов, что будет соответствовать усредненным, .например, на 1 м проходки данным эа 60 м: момент на роторе (блоки 2, 1, 3, блок

15) 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 (V„) 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 5

7 7 7 7 7 7 7 7 10 10 10 10

1088888332 2 2 5

5 5

Результаты сравнения сигналов с уровнями изменения 1,„,т.е. номера интервалов, в которые попали значения сигналов, будут соответственно:

8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9

10 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11

111010101010108 8 7 7 9

9 9

Результаты сравнения и суммирования одинаковых номеров интервалов, упорядоченных по возрастанию приведены в табл.2.

Таким образом, на выходе блока

23 — последовательность сигналов, соответствующая в границах объекта

Дельта-вес

0,083

0,083

45

9 1481 3 распределению чисел попаданий значений параметра в интервалы изменения этого параметра.

Блок 23 состоит из схем сравнения, на выходы которых через логическое

5 устройство подключены счетчики количества отсчетов, попадающих в заданный диапазон.

По одному выходу из блока. 23 сигналы о распределении механической скорости в объекте (с границами) поступают в блок 24 сравнения, вход последнего через блок 29 формирования комбинаций эталонных распределе- 15 ний, блок 26 формирования взвешенных эталонных распределений связан с блоком 25 памяти эталонных распределений. В блоке 25 хранятся эталонные распределения усредненных на 1 м 20 проходки сигналов механической скорости, полученные при бурении в чистых породах, например, для условий нефтеносной провинции при бурении в соли верхней (соль 1), соли ниж- 25 ней (соль 2), песчанике, кабонате плотном (карбонат 1), карбонате трещиноватом (карбонат 2) и глине.

Эти шесть распределений в виде последовательностей сигналов одинаковой 30 длины (для 13 интервалов 13 сигналов) поступают из блока 25 на вход блока 26, куда через блок 28 корректировки из задатчика 27 поступают начальные 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 0,167

6 О, 167 тогда после однократной работы блоков

28, 26, 29, 24, 30-34 в блок 28 поступают сигналы о коррекции:

Код породы Дельта-вес

1 0,083

6 0,083

88 10 на выходе блока 28 в блок 26 (и в блок 35 для. запоминания) переданы .сигналы:

Код породы Вес

1 0,250

2 О, 167

3 О,!67

4 0,167

5 0,167

6 О, 083

Снова проработают блоки 26, 29, 24, 30, 33, 34 и на вход блока 28 поступают новые сигналы о коррекции, например, такие:

Код породы

5 тогда иэ блока 28 в блок 26 (и в блок

35) будут переданы сигналы:

Код породи Вес

1 0,250

2 0,250

3 О, 167

4 О, 167

5 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.

В блоке 26 формируются взвешенные эталонные распределения: для данного примера — последовательность из 13 сигналов, соответствующая распределению усредненных на t.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 остальные

1481388 12 последовательности 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 (IV) сигналов иэ блока .23 (II) и блока 29 (III) приведенная в табл. 3 подается с учетом знака на вход блока ЗО,В блоке 30 из полученной последовательности 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 30 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 чистых пород, соответствующие этим номерам, 5 со знаками, определяемыми по знакам максимальных сигналов. Эти коды чистых пород вместе со знаками из анализатора 33 поступают в блок 34, где вырабатываются управляющие сигналы

10 о коррекции, т,е. "сигналы из блока

30 в блоке 31 сравниваются по модулю с сигналом расхождения из блока 32.

Например, при сигнале расхождения

0,1 результаты сравнения: интервал

7 — больше, минус; интервал 10— больше, плюс, подаются в блок 33, где для интервалов 7 и 10 (поскольку в обоих случаях сигналы превышают сигнал расхождения) выбираются коды

20 тех чистых пород, которые в этих интервалах имеют максимумы, например: минус — глина с кодом 6 плюс — соль

1 с кодом 1.

Эти коды чистых пород и знаки по25 ступают на вход блока 34, где хранится(защита) величина сигнала дельта-веса, которая равна. например, половине величины сигнала начального веса (блок 27). В блоке 34

ЗО дельта-вес получает знак по коду чистой породы, вес которой корректируется. Например, дельта-вес равен

0,083, тогда для глины — ее код 6, а знак минус — управляющий сигнал .о коррекции из блока 34 будет 0,083, 6 (код глины), для соли i — ее код 1, а знак плюс — управляющий сигнал из блока 34 будет 0,083, 1 (код соли 1) °

Для остальных кодов чистых пород

40 (2-5) блок 34 не выдает в блок 28 сигнал о коррекции.

Блок 34 представляет собой постоянное запоминающее устройство, где хранится величина дельта-веса, комму45 тируемая на определенные входы блока

28 с учетом знака, Из блока 28 откорректированные веса чистых пород поступают в блок

35, где запоминаются, а также через блоки 26, 29, 24, 30 и 31 в блок 33, где вновь анализируются результаты сравнения с сигналом расхождения.

Предположим, что цикл повторяется еще несколько раз и веса чистых пород в блоке 28 принимают значения: 1 соль 1 0,250; 2 — соль 2 0,667, 3 песчаник 0; 4 — карбонат 10; 5 — карбонат 2 0; 6 — глина 0,083. Пусть эти сигналы, пройдя через блоки ?6, 1481388

29, 24 и 30, перерабатываются в дна максимальных сигнала, которые в блоке 31 оказываются меньше сигнала расхождения, поступают на вход ана.5 лизатора 33 в виде результатов сравнения: меньше, плюс, номер интервала, меньше, минус, номер интервала.

Анализатор 33 в этом случае не будет отыскивать коды чистых пород, не-10 са 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 которому последние из запомненных откорректированных весов чистых пород из блока 35 поступят в блок 36, где они будут задокументированы, и в блок 37 принятия решений. 20

Таким образом, результатом работы блока 51 янляются 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 н данном примере при- 30 нимает один результат, а н 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

9 10 11 12 13

0 29 0 34 0 13 0 0

50 интервалов объект помечается особой меткой, например

Блок 39 состоит из логических схем выборки, сумматора, схем срав55 нения и памяти.

На входе блока 40 — сигналы о границах объекта, о номерах интервалон с меткой. Например, такие, полученные по параметру „, (табл.6) .

Возможные сочетания кодов пород:

126101101

4,5 11110

1 2 3 4 5 6 7 8

0 0 0 0 0 0 008 016 а из блока 38 — два сигнала со значениями 4 и 0,6. Блок 39 вь1числяет 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 Г", 4„„, 1

Р

V,, 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 15371575 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 объектон 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: количестно 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, например, "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 V

l6

1481388

Б блоке 40 происходит сравнение номеров интервалс::, и меток. При их совпадении объекты объединяются, т,е. граница между ними исчезает. Например, 5 номера интервалов первого объекта (1491-1536 м) и его метка совпадает с номерами интервалов и меткой второго объекта (1537-1575 M). Объекты объединяются, границы нового объекта — 1491-1575, номера интервалов

8, 9, 10, метка " ) .". Следующий, третий объект с границами 1576-1609 м сравнивается с объединенным объектом с границами 1491-1575 м. Номера, интервалов (8,9,10 и 9;10,11) не совпадают, поэтому третий объект не присоединяется к объединенному объекту. Четвертый объект с границами

16 10-1700 м сравнивается с третьими.

Номера интервалов и метки совпадают, поэтому третий и четвертый объекты объединяются. Пятый и шестой объекть. также присоединяются к этому объединению. Образуется объект с граница- 25 ми 1576-1847 м. Седьмой объект с границами 1848 †18 м не имеет трех интервалов, в которых выполнялось бы условие превышения меры, поэтому он не присоединяется к предыдущему объекту. Восьмой объект с интервалами 6,78 в границах 1873-2011 м не присоединяется к предыдущему. Девятый объект объединяется с восьмым.

Таким образом, после сравнения номеров интервалов и меток происходит стирание некоторых границ объектов и на выходе блока 40 останутся только границы укрупненных объектов. Б данном примере для параметра Ь это ч, следующие границы:

1491-1575

1576-1847

1848-1872

1873-2081 45 передаваемых в блок 4 1.

Блок 40 представляет собой запоминающее устройство со схемами сравнения и логикой, 50

Блок 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 содержатся

55 (защиты) веса параметров для принятия решения о единых границах и величина суммарного веса.

Например, пусть заданы следующие веса параметров:

Момент на роторе M р 0,05

Скорость изменения Мр 0 01

Дисперсия 6 0,01

Мр

Механическая скорость V 0,5

Скорость изменения V 0 02 з

Дисперсия Б „ 0,03

Давление в напорном трубопроводе P

Скорость изменения P

Дифференциальный расход Л Q 0,2

CKopocTb изменения лЦ 0

Плотность бурового раствора р 0,05

Пусть также граница 1575 м получена по параметрам: И,, P, ЛЦ, й(, у а 1847 м — по параметрам V„, 6, dO.

Эти параметры в одиннадцатиразрядной последовательности (по числу параметров) соответствующей каждой границе, помечены единицей:

0,1

0,01

15751000011011

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 о

17

18

1481388 названиях пород в неукрупненных объектах из блока 37 (табл.8).

Толщины одинаковых пород в пределах укрупненных границ суммируются

5 (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. 20

Вся 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 из обретения 30

1. 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, 40 определения границ и названий объек-. тов разреза, отличающийся тем,что, с целью расширения объема получаемой информации о разрезе, задают минимальный размер выделяемого 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 характеристик 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 долота, 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 фильтрации и 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 формиl рования 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!

1481388

10

30 венно с вторым входом блока формирования названия объектов и входом блока принятия решений î rpаницах 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 объек топ, 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 третьи