Автоматическая газокаротажная станция

 

ОПИСАНИЕ l750la

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскю

Социалистических

Реслублих

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5а 18зе

Заявлено 26.Х.1963 (№ 863145/26-25) с присоединением заявки №

МПК Е 21Ь

УДК 550.839(088.8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1965. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25.XI.1965

Авторы изобретения

Заявитель

Л. И. Померанец, С. Г. Комаров, Г. И. Эпштейн, И, Я. Ривкин, А. А. Дацкевич и Б. H. Фроймович

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГАЗОКАРОТАЖНАЯ СТАНЦИЯ

Лодпасная группа № 10

Изобретение относится к устройствам для проведения газового каротажа.

Известны автоматические газокаротажные станции с регистрацией аналоговых кривых изменения параметров, причем регистрация кривой изменения каждого параметра производится отдельным регистрирующим прибором. Эти станции содержат датчики для измерения каждого параметра, глубиномер, расходомер бурового раствора, хроматограф и устройство для автоматического преобразования сигналов действующих глубин в сигналы истинных глубин.

Предложенная автоматическая газокаротажная станция обеспечивает регистрацию большого комплекса параметров одновременно в аналоговой форме в виде кривой, показывающей изменение параметра в функции глубины скважины, и в дискретной форме в виде кода, пригодного для непосредственного ввода в универсальную цифровую вычислительную машину. Регистрация аналоговых кривых каждого параметра в функции глубин обеспечивает возможность оперативных геологических заключений, а регистрация в дискретной форме — возможность машинной обработки и интерпретации зарегистрированных материалов по любой методике. Для сокращения количества регистрирующих приборов все параметры сведены в три группы.

Первая группа связана с буровым раствором и шламом. К этой группе относятся суммарные газопоказания, интенсивность люминесценции бурового раствора, параметры бу5 рового раствора и шлама н т. п. Все этп параметры как бы переносятся с забоя до места измерения (устье скважины) буровым раствором, как каналом связи, и поэтому пх необходимо регистрировать не в функции дейст10 вующих глубин (глубин забоя скважины в момент измерения данного параметра), а в функции истинных глубин (глубин забоя скважины в момент вскрытия пласта, который характеризуется данным значением параметра).

15 Переход от действующих к истинным глубинам производится с помощью так называемой величины «отставания» — величины углубления скважины за время движения бурового раствора от забоя до устья скважины.

20 Вторая группа параметров, характеризующих технологию проводки скважины, регистрируется в функции действующих глубин. I( этой группе относится скорость проходки или обратная ей величина — время бурения 1 л

25 скважины, расход бурового раствора на выходе скважины, коэффициент разбавления ит. п.

Третья группа параметров характеризует результаты хроматографического анализа бу30 рового раствора (содержание отдельных ком175018

3 понентов газов). Эта группа может измеряться только дискретно — IIe чаще, чем через определенные интервалы времени (время цикла одного анализа хроматографа), а регистрация параметров должна производиться в функции истинных глубин.

Одновременная регистрация каждой группы параметров в аналоговой форме в виде кривой и в дискретной форме в виде кода возMîæíà благодаря тому, что для каждой группы параметров имеется свое регистрирующее устройство, выполненное в виде многоточечного электронного самопишущего потенциометра с пространственным преобразователем типа

«угол-код», установленным на валу реохорда потенциометра, и ленточного перфоратора, фиксирующего дискретное значение параметра по команде контактного устройства, механически связанного с печатающей кареткой потенциометра.

На чертеже изображена блок-схема автоматической газокаротажной станции.

Для регистрации параметров первой группы в функции истинных глубин станция имеет ряд датчиков на буровой: датчик 1 глубин, выключатель 2 «мертвого конца» и расходомер 8 бурового раствора на выходе скважины.

По данным датчика 1 и выключателя 2 глубиномером 4 станции определяются действующие глубины Нд. Станция имеет счетно-решающее устройство 5, автоматически получающее сигналы истинных глубин Н„по сигналам действующих глубин, поступающих с глубиномера, и расхода бурового раствора

Q, поступающих от расходомера. Величина отставания определяется экспериментально и периодически в виде объема затрубного пространства скважины вводится в устройство 5.

Для исключения потерь газа, возникающих при контакте бурового раствора с атмосферой, буровой раствор специальным устройством б отбирается из затрубного пространства скважины и с помощью насоса 7 подается в дегазатор непрерывного действия 8, Из дегазатора газ для анализа поступает в суммарный газоанализатор 9.

Для увеличения динамического диапазона регистрации суммарных газопоказаний газоанализатор имеет два выхода. С первого выхода снимается сигнал, пропорциональный суммарным газопоказаниям в основном масштабе Г„,„, а со второго выхода — сигнал

1,„„,.„„загрубленный, например, в 10 раз.

Интенсивность люминесценции бурового раствора А,о„измеряется с помощью желобного люминоскопа 10. При необходимости регистрации других параметров первой группы, например физических свойств бурового раствора, на буровой устанавливаются соответствующие датчики 11, 12 и т. д.

Регистрация аналоговых кривых параметров первой группы в функции истинных глубин А = f (Н„) производится регистрирующим прибором 18, выполненным в виде многоточечного электронного самопишущего по5

45 тепциометра, к коммутатору 14 которого подк;почены выходы суммарного газоапализатора 9, люмипоскоп 10 и датчики 11, 12.

Регистрация параметров в газовом каротаже производится через определенные интервалы глубин Н,. Сигналы действующих глубин

Од поступают на устройство 5, с выхода которого подаются сигналы Н„через указанные интервалы истшшых глубин.

При поступлении на командный прибор 15 регистратора 18 сигнала истинных глубин Н„ нуль-орган регистатора с помощью коммутатора 14 подключается к первому выходу газоанализатора 9, регистратор отрабатывает величину Г„,„и наносит ее на неподвижную ленту в вйде точки с индексом «1». Затем коммутатор подключает нуль-орган регистратора ко второму выходу газоанализатора, регистратор отрабатывает значение Г„,„, -„„„и фиксирует его на ленте в виде точки с индексом «2». Затем отрабатывается значение А „„„ и,фиксируется па ленте в виде точки с индексом «3» и т. д. После фиксации значений всех параметров первой группы командный прибор 15 подает команду на протяжку ленты регистратора»а необходимую длину, обеспечивающую запись в выбранном масштабе глуоин.

После протяжки ленты регистрирующий прибор выключается до поступления следующего сигнала истинных глубин от устройства

5, после которого цикл регистрации повторяется в описанном порядке. Последовательность одноименных точек образует аналогичную кривую изменения соответствующего параметра.

Для регистрации параметров в кодовой форме с валом реохорда регистратора 18, угол поворота которого пропорционален амплитуде регистрируемого параметра, механически связан пространственный преобразователь 1б типа «угол вЂ к» со своим считывающим устройством 17 и ленточным перфоратором 18. Сигнал па ленточный перфоратор 18

IIa регистрацию группы параметров подается от командного прибора 15 регистратора 18.

Для синхронизации момента нанесения значения регистрируемого параметра на ленту регистратора 18 и перфоратора 18 сигнал на стартовый электромагнит перфоратора для регистрации данного параметра подается контактным устройством 19, связанным с печатающей кареткой регистратора.

Регистрация параметров второй группы в функции действующих глубин В = Р(Нд ) в основном аналогична описанной выше.

В станции имеются соответствующие счетIIo-решающие устройства: устройство 20 для определения скорости проходки Vq или времени бурения одного метра скважины 7,, подключенное к глубипомеру 4, устройство 21 для определения коэффициента разбавления

Е, подключенное к глубиномеру 4 и расходомеру 8, устройство 22 для определения расхо175018

20 да бурового раствора на выходе скважины

Q, подключенное к расходомеру 8.

При расширении комплекса параметров второй группы на буровой устанавливаются дополнительные датчики 28, 24 и т. д., а в станции соответствующие счетно-решающие устройства 25, 26 и т. д.

Регистратор параметров второй группы полностью аналогичен описанному выше. Он содержит многоточечный самопишущий потенциометр 27 с преобразователем 28 типа

«угол — код», связанным с валом реохорда, коммутатор 29, командный прибор 80 и контактное устройство 81. связанное с печатающей кареткой, считывающее устройство 82 и ленточный перфоратор 88. Регистрация группы параметров производится после поступления на командный прибор 80 сигнала действующих глубин Нд от глубиномера 4.

Регистрация параметров третей группы (содержание предельных углеводородных газов, например от метана Г> до гексана Г6, или других компонентов) в функции истинных глубин С = <р (Н„) имеет некоторую специфику.

Обычная хроматограмма, характеризующая содержание этих компонентов в буровом растворе, имеет вид серий пик, смещенных по оси времени. Для регистрации амплитудных значений пик станция снабжена определителем максимумов, подающим в момент максимума пики команду на регистрацию содержания каждого компонента в аналоговой и дискретной форме.

Лппаратура станции для регистрации параметров третьей группы включает выносной блок 84 хроматографа на буровой, измерительный блок 85 хроматографа в станции, подключенный к регистрирующему прибору, который так же, как и для других групп параметров, состоит из многоточечного потенциометра 86 с пространственным преобразователем 87, командного прибора 88, контактного устройства 89, считывающего устройства

40 и ленточного перфоратора 41.

Регистрация группы параметров начивается после поступления сигнала истинных глубин Н„от устройства 5 на командный прибор

88 регистратора, который запускает хроматограф на очередной цикл анализа. 1 аманда на фиксацию значения параметра на ленте потенциометра 86 поступает от определителя максимумов 42 в момент достижения пикой максимума. Определитель подключен к потенциометру 86 и производит определение максимума пики по изменению знака производной с плюса на ноль или по изменению фазы напряжения в управляющей обмотке реверсивного электродвигателя нуль-органа

25 зо

55 регистратора. Регистрация параметров третьей группы в дискретной форме полностью аналогична регистрации параметров первой и второй групп.

Для нанесения на перфоленту дополнительных данных, которые необходимо ввести в универсальную цифровую вычислительную машину (исходная глубина забоя скважины при начале измерений, интервалы глубин, через которые производится регистрация параметров и др.), в станции имеется специальное устройство 48 с пространственным преобразователем 44 типа «угол — код» для набора значений указанных параметров в закодированном виде, устройство 45 для считывания этих величин на ленточный перфоратор и переключатель 46 для поочередного подключения этих устройств к перфораторам 18, 88 и 41, регистрирующим параметры первой, второй и третьей групп.

Предмет изобретения

Лвтоматическая газокаротажная станция с регистрацией нескольких групп параметров через определенные интервалы глубин, в том числе группы параметров, связанных с буровым раствором и шламом (например, суммарные газопоказания) в функции истинных глубин, группы параметров бурения в функции действующих глубин и группы параметров хроматографического анализа бурового раствора в функции действующих грубин, содержащая датчики для измерения каждого параметра, глубиномер скважины, расходомер бурового раствора, хроматограф и устройство для автоматического преобразования сигналов действующих глубин в сигналы истинных глубин, отличающаяся тем, что, с целью одновременной регистрации параметров в аналоговой форме для оперативных геологических заключений и в дискретной форме в виде кода, пригодного для непосредственного ввода в универсальную цифровую вычислительную машину, а также с целью синхронизации момента фиксации параметра в аналоговой н дискретной форме, станция содержит для регистрации каждой из групп параметров свое регистрирующее устройство, выполненное в виде многоточечного электронного самопишущего потенциометра с пространственным преооразователем типа «угол — код», установленным па валу реохорда потенцио метр а, и ленточного перфоратора, фиксирующего дискретное значение параметра по команде контактного устройства, механически связанного с печатающей кареткой потенциометра.

175018

Составитель Э. А. Коган

Редактор И. Г. Карпас Текред Л. К. Ткаченко Корректор О. Б. Тюрина

Эаказ 3373/! Тираж 700 формат бум. 60)(90 /q Обьем 0,41 изд. л. Цена 5 коп, ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2