Устройство для определения и регистрации приведенных значений парал\етров, характеризующих газо- и нефтепроявления при газовом каротажескважин

 

ОП И(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

289196

Союз Соеетскиз

Социалистически)(Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

)ЧПК, Е 21Ь 47/00

Заявлено 16.IX.1967 (№ 1184036/26-25) с присоединением заявки Ы

Приоритет

Номитет по делом изобретений и открмтий при Совете Министров

СССР.,.?,К 550.839:622.2-! i 088;8) Опубликовано 08.XII.1970. Б?01лстень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 18.11,1971

Авторы изобретения

Л. И. Померанц, В. М. Спорыхин, Г. И. Эпштейн, Е. И. Ленский н Б. Д. Огуля

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

ПРИВЕДEHHbIX ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ГАЗО- И НЕФТЕПРОЯВЛЕНИЯ ПРИ ГАЗОВОМ КАРОТАЖЕ

СКВАЖИН

Изобретение o I носится,к области промыслово-геофизгтчески«исследовя)сий скважин, Основу комплекса исследований при проведении тазового каротажа прооуриваемы« скважин составляют измерение и регистрация параметров, характеризующи«газо- и нефтепроявления; суммарного содержания газов в бУРОВОМ РаСтВОРЕ Гст„„СОДЕРЯСапИЯ В бУРОВОМ растворе предель;!ых углеводородных газов от метана С) до гексана Сс, интенсивности л!Ох!инесценцпи бурового раствора А,„„и др.

Измеряют эти параметры по буровому растнору, выносящему анализируемую среду из забоя к yLTbiu L<(I)aw»H»1; одг!а<ко при этом на величины измеряемых параметров значиTcJIbHo в.1ия(1 p(}к?1«! бурения сква>!сины (cl o. рость буреи?ш и расход бурового раствора па выходе скважины Я„,„). В результате содержание нсф(и и газа в пласте, вскрытом скважиной, OHределястси педосгатичио точно.

Учитывая влив;ше режима бурьпшя с?св

Для предотвращен!)я ?влияния режима бурения скважины на результаты газового каротажа пользуются приведенными величинами параметров, характеризующих газо- и нефте,проявления, представляющими произведение измеренных вели 1?!н 1(1)раз!етров на коэффициент разбавлеш1я.

Известны устройства для регистрац!ш па5 раметров, «арактерпзующи«газо- и исфт«проя<вления (Г,„„, А,„„и др.), II масштабе истинных, глубин путем дискретной регистрац;ш и«мгновенны«зиа loHIHI по сигналам ист!иных глуб!ш с зяпомипающегo устройства и

10 устройство для ре< истряции параметров, получаемых ири компонентном газовом анализ (С) — Сб), в ма«шгяое истинных гл(оип и тем диекретг!01! регистрац

Тг(?сже извесг»0 уcTpollLòâo для автоматичеС 1(О ГО О Il P (<ДЕЛ Е? 1) и В (< Л И Ч И 1?Ь! 1(0 Э ф ф И Ц1! (. 111, 1 разбявлеши Е ю гез! суммирования си!.Иа.)!Ов

or рас«одомеря обьемиого типа Л1 "р за шаг

20 квяиговяиия иO г.(убипям ))„(иитсрв<1. ир(}.".о.1IiII Ока<()к пни?,

25 с глубииомера газокяротяжиой «таиции.

11ри реги«тряц ш параметров Г„.„, А„,„и

С,— C(; в мяс:.игяб)е и«1ипиы«глубин и коэффициента разб!?в ILHIIiI в масштабе действующи«глубин приведенные значения иарамет30 ров Гсу„, „р, А,к,„, „р, С,„р — С,„р определяются

289196 расчетным путем с предварительным отнесением величин параметров Г, „A,, . C — Cz u коэфф ициента разбавления Е к одному интервалу с кважины. Таким образом, для определения приведенных значений параметров берут значение коэффициента разбавления Е„, определенное по величинам расхода бурового раствора Q,„„è продолжительности бурения

Т,„, которые наблюдались не во время измерения значений, параметров I, „, А,„„, и

С вЂ” Сб, а при вскрытии, пласта и поступлении в буровой раствор нефти и газа.

Описанная операция:весьма трудоемка, что исключает оперативность определения пересечения продуктивных горизонтов скважиной.

Цель изобретения — - автоматическое определение и регистрация приведенных значений:параметров, характеризующих газо- и нефтепроявления. Для этого необходимо в момент вскрытия пласта определить коэффициент разбавления или,пропорциональные ему величины, запомнить их значения íà время перемещения бурового раствора из забоя к устью скважины, затем по команде истинных глубин измерить величину параметра, умножить измеренную величину на запомненную величину, коэффициента разбавления и зарегистрировать приведенное значен ие параметра.

Предлагаемое устройство обеспечивает определение и регистрацию приведенных значений параметров, характеризующих газо- и нефтепроявления, непосредственно в процессе бурения.

От известных оно отличается тем, что на выходе датчика измеряемого параметра установлен делитель напряжения, сопротивления которого включены в схему потенциометра через плату шагового искателя, связанного с запоминающим устройством и с командным устройством регистрирующего прибора, На выходе каждого датчика включен индивидуальный делитель напряжения, подключенный к отдельной плате общего шагового и кателя.

Устройство содержит датчик 1 измеряемого параметра (газоанализатор, датчик люминесценции, хроматограф и т. д.), расходомер 2 объемного типа, глубиномер 3, запоминающее устройство 4,;преобразующее сигналы действующих глубин Н... поступающие от глубиномера через шаг квантования по глубинам

Н„, в сигналы истинных глубин Н,.„, делитель напряжения 5, составленный из одина ковых калиброванных резисторов 6, которые подключены ас выводам платы шагового искателя 7 с электромагнитом 8, шаговый двигатель 9, датчик меток 10, считывающее устройство 11, реле 12 с контактами 13; пересчетное устройство 14, переключатель 15 шага квантования по,глубинам, магазин сопротивления 16 с переключателем 17» схему 18 сброса показаний шагового искателя, Электромагнит 8 шагового искателя скважины до сигналам, поступающим от расхо55

5

50 домера 2 на выходе скважины при .каждом прохождении через него объема бурового раствора ЛVð срабатывает. Поэтому число срабатываний шагового искателя за определенный интервал времени определяется объемом бурового раствора, прошедшим за этот интервал времени через расходомер на выходе скважины.

Носитель меток глубин запоминающего устройства 4 перемещается .с помощью шагового двигателч 9 по сигналам ЛРр от расходомера на выходе скважины, т. е. в функции объема бурового расчвора, эвакуированного из скважины,ф,„„dt. Через шаг:квантования по глубинам Н, датчиком 10 на носитель на носятся метки действу ющих глубин Н „.„по сигналам глубиномера 8 газокаротажной станции. Считывающее устройство 11 смещено по ходу движения носителя относительно датчика 1О;на величину объема затрубногo пространства скважины Vc (в м в масштабе протяжки носителя (в мм/л1 ). Поэтому считанная устройством 11 метка глубин перемещается вместе с носителем от .датчика 10 до устройства 11 за время перемещения бурового раствора от забоя до устья скважины и является сигналом истинных глубин Н„, При сч итыва нии устройством 11 сигнала ис тинных глубин Н„.„срабатывает реле 12 и своими контактамл 18 отключает электромагнит 8 шагового искателя от выхода расходомера 2. При этом шаговый искатель устанавливается в положение т, которое указывает на число сигналов Л Рр, поступивших на электромагнит 8 за время от прихода одного смежного сигнала Н„.„до прихода другого сигнала Н„,„.

Поскольку носитель запоминающего устройства 4 перемещается по тем же .сигналам

ЛГр в функции об ьема бурового раствора, эвакуированного из скважины, то число т будет пропорционально объему бурового раствора, прошедшему через забой скважины в момент вокрытия пласта, параметры которого измеряются в данный момент датчиком 1, за период между двумя соседними метками глубин на Hocëòåëå, т. е. за период бурения интервала скважины, равного шагу KBBIHToвания по глубинам Н „, В этом случае число т определяется выражением ps к0вык и

1 и 1 р где ̈́— шаг квантования по глубинам, М;

Q,„,, расход бурового раствора на выходе скважин в момент вскрытия пласта, л/сек; о„— GKopocTb бурения скважи ны в момент вокрытия пласта, и/час, Лир — цена сигнала расходомера, л.

Число m пропорционально коэффициенту разбавления Е„в момент вскрытия пласта.

Действительно, величина коэффициента Е определяется выражением

Еи=- 0,77 10 Q„,, Т,„, Я /М, (2)

>з

Beëkl÷IIHà I Ä, связана с величиной

1 ношением 71 — — — Ти. „..<<ин/.1!.

Н,„.

Подставляя выражения (4) и (5) жение (3), получим

1< <и=6 10- Я»,, и Т,„=6. 10- - (<).ь „

Н, Т1 соо. выра иТи к ив (6) =- 6 10 2 m Л Vz яз/я, ПОЛСТ<»B,!k!k! ЗНЛ !ЕНИЕ Q вык.и Т< и ИЗ жеиия (4) В Вырлженис (2), п01)ч;lм

E„= 0 77 10з — 1 .г 17 aç

Бырл(7) Выра, кение (7) показывает. что Величина

КОЭффИЦНЕНта РЛЗОЛВ.!ЕНИЯ Еи ПРИ ВСКРЫТЫ пласта пропо1)циоиальная числу т, т. е. количеству шлгоь шагового искате.ля 7 за периол межлу лвум.< смежными сигнл,)ами истинны(глб<ш //и „.

BeëèITI> ИСИО II>зоваил лля илкожлси

Поског!ьку ил:11)я)не<<не, снимаемое через ползунок шаг )В)г,) искатс.!я 7, пропорционально суммарному сопротивлеишо включенного шаговым искателем участка цепи потенцнометра, равному 1и R//< — сопротивлению калиброванного резистора б (B 0,11), то

ń— К вЂ” mp,,ц /л, 1 1

И Нк гле .К вЂ” 0,77 1УК<, ./(1 — коэффициент пропорциональности потенцр!Ометрической с.;емы,,11З/>11 O,ff, ГЛС Т,„— ирОЛОЛж!ГГЕЛЬНОСтЬ бурЕНИя 1 ли сквBжииы в пeðèз". вскрытия пласта, л1<н, .11.

Произв лен11е Q„„, и Т,„ирелставляет собой доьем V,„îó;)ового p,ñòâîp1. прошедший чер е з р л<с к 0 л 0 м е ) и л Б ы:(Ол е с к В л ж и н ы (а с. I e ло!)Tcльио, и через забой скважины, так как !(Нлкость и") л<(ти !ес)(11 иес ким асма) За Bpe , pekI1Ik1 1 .1! .лl>ажкны В ИЕрпоЛ BCI(pi>ITkikl

ii,.! 11 с та

1 <и: 6 10 Овых и> T<и - fr. l .kk. (3) где Q„„,, в л/сек, Т,и в яп н,<к

Произвслеиис .>Г1ЛР прслстлвляет собой

Ооъем v„.„á! розого раствора, прошелшего через заб01! скважины при Вскрытии:и;Iастл

3 1 ВРЕМЯ Т„,,, и ОУj)CHHkl ИИТЕПВЛЛЛ СКВЛ)НИНЫ, кваитовани1! HÎ I;11 i)IIH ut

V и:- 6 10 Qâíõ. и Т . к, „— -6 10 тЛУр,я (4) 11з выражения (8) слелует, что величина напряжения, снимаемого с иотенциометра на регистрируя)щин .<риоор РП, <иропорциональве 1ич:!Не коэф11)ициeHTB разо»влепив Е„ только ири иэстояины. пети I

Нк.

Для ировелеи IB измерений с различным шагом кваитова)глп по глубинам сигналы

10 ЛУр от рлс.(ОЛомера 2 пересчигыглются пересчетным устройством И в сооп!ошении

1: 1,Як И ПОЛа ОтСЯ Í". ЭЛСКтРОМЛГИИт 8 Ша.Г О 3 0 Г 0 и с к л т е.! я .11,): 1 l i p o x o it(3,e I 1 е р е 3 р а с:(оломер объемов б рового раствора Л1з",=

= — //иЛГр. 11змснсиис коэффиц:1еитл 1)ересчегл

lipo113Волигся 1е11)екл)0!аre)см !б шлгл кв гн ОВЛНИЯ HO 1 !",0 I!HI)1.

В этом слу.1ае за:!н!ервлл Времени T„,, „шаговый искатель 7 слеллет H(111< и 111 шагов

il выражение (7) приме! Вил

Еи 0,77 10 Л1и ЛV„" з

= 0,77 10 — <ч1и- 11" =- К вЂ” н)„Я> .!а,/л, (9) з

25 а - сП где 111, =3,6 10 .

1пЛV

/(— коэффнциeHT.

30 Как вилно из Выражений (9) и (10), число т „шагов шагoBîãî искателя пропорционл.!ьио вел

Еи ири Iioi ом шаге квантования ио глубинам If не зав:к:IT от его Величины.

3. !я прове icii .1я i!3мерений при р<1зли1ныг

ЗНЛЧЕИИЯл ЛИЛ i"!РЛ СКВЛЖИИЬ< — H» ВЫ.,ОЛЕ !

»!чика / по:=.1=лоза!ел!.Но с лелителем н»пря;кеш!я б у T»H0.-. Ich магазин сопротивлений 16 с пе1)е:(Г!1очл гслем Ь, изисняюгций

40 с! м)1ариое сопрот1!влеиие пепи потенциометра г отношении 1/n- по cpaBHe!iшо с сопротивлси:!ем при злланно;1 ли»метре скважины.

Величина нл;<ряжеи)гя U„, снимаемого потенциометра на ре<ч<стрирующий прибор РП, 46 1 ропорционал-HBH Оку I в цепи потснциометра и суммарному сопрстивлснию /(„. набранНОМ Ша ГОЗЫ М:К з ЛтЕ.К М.

Величина тока / нл Вы.(оле датчика 1 Ilponc;JHIIQHBëüHà зел! iIIH< измеряемого парамет50 ра (!1апpи>1еp, Be lичине / <)-;< <111)1! Нри>!еиеии1! в качест<ве ллт-IH!(» газолнл.З<изатора), а величина Р,„.„==и!„1(, т. е. пропорциональна вел;< IHkte 1(оэффици<.НГ;1 разбавления Е..

Йоэгому Вели-<инл напряжения U„, поди66 Влемого ил рсгис грир 101Г1ий прибор РП, буЛЕГ Ира<парцп ):-1ЛГ!ь:.1а ВЕЛИЧИНЕ ИрИВЕЛЕНИОГО

I! B P B ) I - k 1) л (н л и;) и м е 11, ври пр).

V„= И„-„= КГ„..„Е„= КТ„-„, „(11) гле У(— коэфф.1циент пропорциональности, спрелеляемый параметрами с.(емы потенциом етра.

Предлагаемое уcTpolicTBQ рассчитано на дискретное нзмеречие и регистрацшо приве289196

1.0

35 10

60 денных значений пар".ìåòðîâ, характеризующих газо- и нефтвнроявлен ия, в масштабе истинных глубин с шагом квантования по глубинамм.

Для определення коэффициентd рàзбавления Е„после фиксации регистрирующим прибором приведенного значения параметра в устройстве имеется схема 18 сброса показаний шагового искателя, устанавливающая его в исходное положение д,ля нового цикла счета по команде регистрирующего прибора РП, Предлагаемое устройство работает следук1щим образом.

Перед началoм н3мереHHII считывающее устройство !1 запоминающего устройства 4 устанавливают на экспериментально определенную величину V, по цгкале, градуированной в кубических метрах.

Переключателем 15 устанавливают шаг квантования по глубинам Н, через который будет проводиться регистрация параметров, а переключателем 17 — величину диаметра скважины по номинальному диаметру до, IQTа.

Начинается очередной цикл долбления скважины и поступающие от расходомера и глубиномера газокаротажной станции сигналы заставляют работать за поминающее vcTройство 4 и шаговый искатель 7. Прн поступлении с запоминающего устройства первого сигнала истинных глубин Н, „контактами 13 разрывается сигнальная цвпь электромагнита 8 шагового искателя и подается команда на регистрирующий прибор РП для фиксации значения параметра, которое при первом цикле с првделения приведенного значения параметра может быть произвольным.

После фиксации этого значения параметра регистрирующ ш прибор РП подает команду на схему 18, и шаговый искатель 7 возвращается в исходное положение. Поскольку контакты 18 замкнули сигнальную цепь электромагнита 8, прн каждом сигнале ЛГр электромагнит срабатывает, переводя шаговый искатель 7 в следующее,положение и вводя в схему потенцио»етра резисторы б.

При поступлени lс,ледующего сигнала Н,„ снова срабатывает реле 12, разрывая контактами 18 сигнальчую цепь электромагнита 8 и останавливая ша"oHblI . искатель 7 в положении т„. Помольку шаговым искателем в этом случае включено в схему потенциометра суммарное сопротивление Л, „= т„Р, пропорциоцальное величине коэффициента разбавления Е,, то регистрирующий прибор фиксирует приведенное значение параметра, Затем по команде регистрирующего,прибора схема 18 снова возвращает шаговый искатель в исходное положение, и начинается следующий цикл определения приведенного значения параметра.

Предлагаемое устройство обеспечивает опрвделение приведенных значений нескольких параметров от раз Ibis датчиков и их регистрацию с помощью общего регнстрнрм осего прибора, а также рРГHcrpHLIHIo нескольких параметров, определяемых с помощью одного датчика (хроматермографа).

В случае регистрации нескольких параметров, измеряемых различными датчиками, с помощью одного регистрирующего прибора (на пример, Г, „„ри А„„,,„р)к выходу каждого датчика подключаются индивидуальные делители напряжения, каждый нз которых подключен к выводам отдсльных плат одного шагового искателя, а приведенное значение каждого параметра подается на регистрирующий прибор в виде напряжения, снимаемого с потенциометра, собранного на соответствующей плате шагового искателя. Работает устройство аналогично случаю определения приведенного значения одного параметра с той лишь разницей, что сигнал на схему 18 для возвращения шагового искателя в исходное положение подается регистрирующим прибором после последовательной фиксации значений всех регистрируемых .параметров.

В случае регистрации нескольких параметров, определяемых одним датчиком (детектором хроматермографа).,с помощью общего регистрирующего прибора (например, C,„ð—

С,„р ) устройство работает аналогично, только сигнал на схему 18 подается регистрирующим прибором после последовательной фиксации значений всех регистрируемых параметров.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения и регистрации приведенных значений параметров, характеризующих газо- и нефтепроявления при газовом каротаже скважин, содержащее датчики измеряемых IHpHìåòðîâ, запоминающее устройство, преобразующее сигналы действующих глубин в сигналы истинных глубин, расходомер объемного типа и регистрирующий прибор, отла тющееся тем, что, с целью учета влияния режима бурения скважины в момент вскрытия, пласта, параметры которого фиксируют в данный момент, на выходе датчика измеряемого параметра установлен делитель напряжения, сопротивления:которого включены в схему нотенциометра чепез плату шагового иокателя. связан ного с запоминающим устрoHcTBoM и с командным устройством регистрирующего прибора.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью послвдовательного определения и регистрации приведенных значений нескольких параметров, на выходе каждого датчика включен индивидуальный делитель напряжения, подключенный к отдельной плате общего шагового исказеля.

289196

Составитель 3. Терехова

1 едактор Т. 3. Орловская Техред А. А, Камышникова Корректоры; T. А. Абрамова и О. Б. Тюрина

11зд. Кз 28 Заказ 120/19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4 5

Типография, пр. Са униза, 2