Устройство для акустического каротажа

Устройство для акустического каротажа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oll NCAHHK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)685995 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.05.77 (21) 2489007/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл .

G 01 Ч 1/40!/

Е 21 В 47/00

Гасударвтввнный квинтет

СССР но делам иэоорвтвннй н открытий (53) УДК 550.834:

:622.241 (088.8

Опубликовано 15.09.79. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.79 (72) Автор изобретения

А. Г. Бобышев

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к области промысловой геофизики при акустическом исследовании скважины с целью выявления объектов классификации (уголь, нефть, газ, трещина, коллектор и т. д.).

Известно устройство для ультразвукового каротажа буровых скважин (1), содержащее скважинный прибор с излучателем и приемником, блок-баланс, фильтр, усилитель-формирователь, электронно-лучевую трубку, блок синхронизации, блок развертки, блок марок времени, фоторегистратор, модулятор, входной усилитель, детектор, выходной усилитель-ограничитель, которые регистрируют акустический сигнал и его параметры.

Известно устройство для акустического каротажа скважин (2), содержащее скважинный прибор с излучателем и приемником, каротажный кабель, регистрирующую схему, усилитель, блок задержки, блок вспомогательного усиления, блок синхронизации, дифференцирующий блок, которое также регистрирует акустический сигнал и его параметры.

В устройстве для акустического каротажа (3), содержащем скважинный прибор с излучателем и приемником, каротажный кабель, коммутирующее устройство, вырезающее устройство, спусковую схему, блок запуска излучателя, запоминающее устройство, считывающее устройство, резонансный спектроанализатор, датчик глубин, кинокамеру, примен и для анализа сигналов спектр«анализатор.

11олучаемая информация в этих условиях в виде акустического сигнала и его параметров или спектрограммы обрабатывается вручную, либо с помощью алгоритмов

10 в виде программ решаются задачи классификации на универсальных цифровых ЭВМ, причем с погрешностями до 32 — 390/р.

Такие погрешности возникают из-за плохой помехоустойчивости электронного кана ла устройств акустического каротажа, т. е. погрешности заложены в самой конструкции аппаратуры, так как до сих пор не решена ни теоретически, ни практически задача выделения случайного сигнала на фоне случайных помех. Вторая причина погрешностей — это решение задач классификации с помощью жестко-детерминистских алгоритмов ввиду невозможности использования сложных по своему созданию эвристических

685995 программ для- случайных процессов, как, например, прогнозирование при поиске по. лезных ископаемых ввиду лавинообразности как самих классов, так и прототипов внутри класса, т. е. невозможности алгоритмизации этих процессов.

Большим недостатком является то, что исследование самой скважины и анализ результатов ведутся в разных местах, удаленных друг от друга на значительных расстояниях, причем алгоритмы и программы составляются годами высококвалифицирован ными специалистами-математиками.

Цель изобретения — повышение точности и автоматизация . процесса классификации сложных топологических структур скважины.

Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены система распознавания, двухканальная и одноканальная следящие системы, блок приема сигналов, устройство управления, магнитограф и роликбаланс; при этом выход скважинного прибора соединен через каротажный кабель с выходом блока запуска излучателя и с выходом блока приема сигналов, выход которого соединен с сигнальными входами магнито. графа и системы распознавания, а ее выход соединен с сигнальным входом регистратора, первый и второй следящие входы которого соответственно соединены с выходом одноканальной следящей системы и с одним из выходов двухканальной следящей системы, а вход ее механически соединен с роликбалансом, другой выход двухканальной следящей системы соединен со следящим входом магнитографа, а его следящий выход соединен с входом одноканальной системы, управляющие выходы устройства управления соединены соответственно с входB;;è управления системы распознавания, магнитографа и блока запуска излучателя.

На чертеже показана блок-схема предлагамого устройства, содержащего скважинный прибор 1 с излучателем 2 и приемником 3, каротажный кабель 4, блок 5 запуска излучателя, блок 6 приема сигналов, магнитограф 7 и систему 8 распознавания, ре -истратор 9, устройство 10 управления, одноканальную следящую систему 11, двухканальную следящую систему 12, ролик-баланс

13, следящий выход 14 магнитографа. следящий вход 15 магнитографа, вход 16 управления магнитографа, сигнальный вход-выход

17 магнитографа, сигнальный вход 18 системы распознавания, вход 19 управления системы распознавания, сигнальный вход 20 регистратора, первый и второй следящие входы 21, 22 регистратора, первый и второй следящие выходы 23, 24 двухканальной следящей системы, первый 25, второй 26, третий 27 управляющие выходы устройства управления.

Выход скважинного прибора 1 с излучателем 2 и приемником 3 соединен каротажным кабелем 4 с входами блока 5 запус5

И

25 зв

86

45 ка излучателя и блока о при ма сигналов, выход которого соединен с сигнальным входом 17 магнитографа 7 и сигнальным входом

18 системы 8 распознавания. Выход системы распознавания соединен с сигнальным входом 20 регистратора 9, при этом его первый следящий вход 21 соединен с выходом одноканальной следящей системы 11, а его второй следящий вход 22 соединен со вторым следящим выходом 24 двухканальной следящей системы 12, вход которой механически соединен с ролик-балансом 13. Первый следящий выход 23 двухканальной следящей системы соединен с следящим входом 15 магнитографа 7. Следящий выход у магнитографа 7 соединен с входом одноканальной следящей системы 11. Вход управления 16 магнитографа 7 соединен с первым управляющим выходом 25 устройства управления 10, а ее второй управляющий выход 26 соединен с входом блока 5 запуска излучателя. Третий управляющий выход 27 устройства управления соединен с входом 19 управления системы 8 распознавания.

Устройство работает следующим образом.

Блок 5 запуска излучателя своим импульсом по кабел о 4 запускает излучатель 2 скважинного прибора 1. Излучатель 2 испускает колебания в породу. Измененные породой колебания принимаются приемником 3 скважинного прибора 1 и по кабелю 4 поступают в блок 6 приема сигналов, где происходит фазовая коррекция сигнала.

Далее эти сигналы поступают одновременно в магнитограф 7 и систему 8 распознавания, с помощью которой происходит анализ и решение задач классификации. Разделенные каналами классификации в системе распознавания сигналы поступают на каналы регистратора 9, где фиксируется каждый распознаваемый об ьект (уголь, газ, трещина т. д.} на своей определенной полосе на фотобумажной ленте регистратора 9 в функции глубины скважины.

Устройство имеет режимы обучения и распознавания. В режиме обучен .я происходит обучение системы распоз! авания 8 на основе известных для данного района скважинных матернаrIGB, записанных в виде акустического сигнала на магнитной лепте магнитor.раАа 7.

В этом случае происходит отладка, обучение блоков системы распознавания на основе известных материалов до тех пор, пока не будут выдаваться постоянные статические результаты классификации на ленте регистратора 9. В этом режиме устройством управления 10 отключен блок 5 запуска излучателя и сигналом управления в магнитографе 7 включена связь с одноканальной следящей системой 11, которая синхронизирует работу механизмов передвижения магнитной ленты магнитографа 7 и ленты регистратора 9.

Устройством 10 управления также в обоих режимах обеспечивается переключение

685995

Формула изобретения

0 7ЛУ

ЦН ИИП И Заказ 6454/46 Тираж 697 Подписное

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S положительных и отрицательных цепей системы распознавания 8.

В режиме распознавания устройством 10 управления включен блок 5 и отключена от магнитографа 7 одноканальная следящая систем а.

При движении скважинного прибора 1 по скважине получаемые сигналы анализируются системой распознавания и выдаются конечные результаты классификации на фотобумажной ленте регистратора 9, механизм передвижения которой синхронизируется to двухканальной следящей системой 12, которая выдает напряжение при вращении роликбаланса 13 при скольжении по нему каротажного кабеля 4. Второй выход двухканальной системы синхронизирует движение скважинного прибора 1 с механизмом передвижения магнитной ленты магнитографа 7 при записи акустических сигналов.

В режиме распознавания системой 8 распознавания исследуемый сигнал в блоке рецептивного поля располагается острорезо- 30 нансными фильтрами на отдельные составляющие, которые проходят каналы нейтронно-пороговой сети, где фильтруются, суммируются и интегрируются и выдаются на каналы регистратора 9, где результаты классификации фиксируются по каналам на фотобумажнои ленте.

Применение таких устройств дает народному хозяйству большой эффект, так как результат каротажа скважин, литологическое расчленение, точная отбивка границ плас- 3е та и т. д. получаются сразу на месте исследования, причем с большой точностью происходит выделение и разделение самых сложных топологических структур, как, например, водонефтяной пласт с входящими друг в друга компонентами до 80 — 90 /o, т. е. даже о 3% в таком сложном случае можно определить точно нефтяной или водяной пласт.

Устройство для акустического каротажа, содержашее скважинный прибор с излучателем и прием нйком, каротажный кабель, блок запуска излучателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса классификации сложных топологических структур скважины, в него введены система распознавания, двухканальная и одноканальная следящие системы, блок приема сигналов, устройство управления, магнитограф и ролик-баланс, при этом выход скважинного прибора соединен через каротажный кабель с выходом блока запуска излучателя и с входом блока приема сигналов, выход которого соединен с сигнальными входами магнитографа и системы распознавания, а ее выход соединен с сигнальным входом регистратора, первый и второй следяшие входы которого соответственно соединены с выходом одноканальной следяшей системы и с одним из выходов двухканальной следящей системы, а вход ее механически соединен с ролик-балансом, другой выход двухканальной следящей системы соединен со следящим входом магнитографа, а его следящий выход соединен с входом одноканальной следящей системы, управлявшие выходы устройства управления соединены соответственно с входами управления системы распознавания, магнитографа и блока запуска излучателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 375604, кл. G 01 V 1/40. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 399815, кл. G 01 V !/40, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 265805, кл. G 01 V 1/40, 1967 (прототип).