СПОСОБ ПРОМЕРА ГЛУБИНЫ СПУСКА СКВАЖИННОГО ПРИБОРА ПРИ КАРОТАЖНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В СКВАЖИНАХ Российский патент 2001 года по МПК E21B47/04 

Предлагаемое изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано для построения устройств промера глубины спуска скважинного прибора при проведении каротажных исследований в нефтяных и газовых скважинах.

Известен способ промера глубины спуска скважинного прибора при проведении каротажных исследований в скважинах [1], включающий предварительное разбиение грузонесущего каротажного троса на одинаковые отрезки и обозначение упомянутых отрезков магнитными метками путем нанесения на броню грузонесущего каротажного троса на границах указанных отрезков магнитных меток в виде одиночных магнитных импульсов, запоминание сигнала, соответствующего длине отрезку ΔL, закрепление на конце грузонесущего каротажного троса скважинного прибора на расстоянии L_н от границы первого отрезка, запоминание сигнала, соответствующего расстоянию L_н, спуск скважинного прибора в скважину или его подъем, обнаружение магнитных меток на движущемся грузонесущем каротажном тросе путем их считывания считывающим устройством, регистрацию границ упомянутых отрезков на записи каротажной кривой при обнаружении магнитных меток на грузонесущем каротажном тросе, определение количества обнаруженных магнитных меток n и расчет глубины спуска скважинного прибора L_пр по формуле
L_пр= L_н+ΔL(n-1) (1)
Недостатком способа-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, связанные с разбиением грузонесущего каротажного троса на одинаковые отрезки ΔL, чем обеспечивается промер глубины с постоянной дискретностью ΔL независимо от того, какие горизонты проходит скважинный прибор. Согласно [1] при каротаже нефтяных и газовых скважин длина отрезков ΔL при разметке грузонесущего каротажного троса выбирается равной 10, 20 или 40 м. Поэтому в ряде случаев, например при проведении перфорации, для увеличения точности определения глубины рекомендуется в момент прохождения скважинным прибором границ пласта наносить на броню грузонесущего троса дополнительные метки [1] . При этом нанесение дополнительных меток осуществляется непосредственно перед выполнением операции перфорации при нахождении каротажного прибора в скважине на соответствующем горизонте, причем эти дополнительные метки наносятся на броню грузонесущего троса как индикаторные по записи каротажной кривой; нанесение указанных дополнительных меток нарушает систему разбиения грузонесущего каротажного троса на отрезки ΔL одинаковой длины. Поэтому по окончании выполнения перфорации [1] предписывают выполнять повторную разметку всего грузонесущего каротажного троса, что приводит к увеличению объема и продолжительности дорогостоящих полевых работ.

Целью заявляемого способа является расширение функциональных возможностей путем изменения дискретности измерения глубины спуска скважинного прибора L_пр на разных горизонтах.

Поставленная цель достигается тем, что в способе промера глубины спуска скважинного прибора при проведении каротажных исследований в скважинах, включающем предварительное разбиение грузонесущего каротажного троса на отрезки и обозначение упомянутых отрезков магнитными метками, запоминание сигнала, соответствующего длине отрезка, закрепление скважинного прибора на конце грузонесущего каротажного троса на расстоянии L_н от границы первого отрезка, запоминание сигнала, соответствующего расстоянию L_н, спуск скважинного прибора в скважину или его подъем, обнаружение магнитных меток на движущемся грузонесущем каротажном тросе путем их считывания считывающим устройством, регистрацию границ упомянутых отрезков на записи каротажной кривой при обнаружении магнитных меток на грузонесущем каротажном тросе, определение номера обнаруженной магнитной метки и расчет глубины спуска скважинного прибора L_пр, разбивают грузонесущий каротажный трос на отрезки разной длины ΔL_i , для обозначения каждого из упомянутых отрезков применяют пронумерованные магнитные метки с индивидуальной, неповторяющейся структурой, представляющие собой по длине каждого из упомянутых отрезков последовательность участков разной степени намагниченности брони грузонесущего каротажного троса, запоминают образцы сигналов, соответствующих указанным пронумерованным магнитным меткам и их номерам, при определении глубины спуска скважинного прибора сравнивают сигналы, соответствующие считанным с движущегося грузонесущего каротажного троса магнитным меткам, с их образцами, и при совпадении сигнала, соответствующего считанной магнитной метке, с его образцом считают номер соответствующего образца номером n обнаруженной магнитной метки, регистрируют на записи каротажной кривой вместе с границами отрезков соответствующие номера обнаруженных магнитных меток, а расчет глубины спуска скважинного прибора L_пр осуществляют по формуле

В результате представляется возможным производить разбиение грузонесущего каротажного троса таким образом, чтобы при нахождении скважинного прибора на большом расстоянии от продуктивного пласта использовать разбиение грузонесущего каротажного троса на отрезки большой длины, а по мере приближения скважинного прибора к продуктивному пласту, где требуется увеличение точности промера глубины, длина указанных отрезков уменьшалась. В результате при нахождении скважинного прибора вблизи от продуктивного пласта определение глубины его спуска осуществляется чаще, с меньшей дискретностью, соответственно чаще и с меньшей дискретностью осуществляется регистрация на записи каротажной кривой границ упомянутых отрезков ΔL_i и номеров n обнаруженных магнитных меток.

Работа заявляемого способа поясняется на примере конкретного выполнения устройства определения глубины спуска скважинного прибора, представленном на фиг. 1.

Скважинный прибор, закрепленный на конце предварительно размеченного грузонесущего каротажного троса, на расстоянии L_н, от границы первого отрезка, спускается в скважину. Определение глубины спуска скважинного прибора в скважину L_пр осуществляется устройством определения глубины спуска скважинного прибора, состоящим из считывающего устройства 1, включающего в себя последовательно соединенные индукционную катушку 2, блок согласованной фильтрации 3, решающую схему 4, а также из вычислителя 5 и блока памяти 6. В свою очередь блок согласованной фильтрации 3 состоит из k согласованных фильтров 3.1-3.k, по одному на каждый из сигналов, соответствующих каждой из пронумерованных магнитных меток с индивидуальной, неповторяющейся структурой, используемых для обозначения упомянутых отрезков. Входы k согласованных фильтров 3.1-3. k соединены вместе и подключены к входу блока согласованной фильтрации 3. Выходы k согласованных фильтров 3.1- 3.k являются выходами блока согласованной фильтрации 3 и подключены к соответствующим входам решающей схемы 4. Выход решающей схемы 4 служит выходом считывающего устройства 1 и подключен к соединенным вместе первому входу вычислителя 5 и первому выходу 7 устройства определения глубины спуска скважинного прибора. Второй вход вычислителя 5 подключен к выходу блока памяти 6, выход вычислителя 5 служит вторым выходом 8 устройства определения глубины спуска скважинного прибора.

Работа способа заключается в последовательной реализации следующих операций.

1. Предварительно разбивают грузонесущий каротажный трос на отрезки неодинаковой длины ΔL_i и обозначают упомянутые отрезки пронумерованными магнитными метками с индивидуальной, неповторяющейся структурой, представляющими собой на длине каждого из упомянутых отрезков последовательность участков разной степени намагниченности брони грузонесущего каротажного троса.

2. Запоминают сигналы, соответствующие длине отрезков ΔL_i, запоминают образцы сигналов, соответствующих указанным пронумерованным магнитным меткам и их номерам. Данные операции выполняются в блоке памяти 6 и в блоке согласованной фильтрации 3. Сигналы, соответствующие длине отрезков ΔL_i, запоминаются в блоке памяти 6; а информация об образцах сигналов S_i(t) и их номерах i, соответствующих указанным пронумерованным магнитным меткам, содержится в виде передаточных характеристик соответствующих согласованных фильтров. Для каждого сигнала S_i(t) в составе блока согласованной фильтрации 3 устанавливается соответствующий i-ый согласованный фильтр, импульсная переходная характеристика которого g_i(t) с точностью до постоянного множителя а совпадает с зеркальным отображением сигнала S_i(t), сдвинутым на интервал времени T, длительность которого больше или равна длительности этого сигнала [2].

g_i(t) = aS_i(T-t). (3)
3. Закрепляют скважинный прибор на конце грузонесущего каротажного троса на расстоянии L_н, от границы первого отрезка, запоминают сигнал, соответствующий расстоянию L_н. Информация о расстоянии L_н запоминаются в блоке памяти 6.

4. Спускают или поднимают скважинный прибор в, обнаруживают магнитные метки на движущемся грузонесущем каротажном тросе путем их считывания считывающим устройством. Сравнивают сигналы, соответствующие считанным с движущегося грузонесущего каротажного троса магнитным меткам, с их образцами, и при совпадении сигнала, соответствующего считанной магнитной метке, с его образцом считают номер соответствующего образца номером n обнаруженной магнитной метки. Операции обнаружения и сравнения выполняются считывающим устройством 1. При движении грузонесущего каротажного троса около считывающего устройства 1 на выходе индукционной катушки 2 в соответствии с законом намагниченности брони грузонесущего каротажного троса формируется соответствующий сигнал, который подается на входы согласованных фильтров 3.1-3.k. Выходные сигналы согласованных фильтров 3.1-3.k поступают в решающую схему 4, где осуществляется их сравнение. В решающей схеме 4 выносится решение об обнаружении той магнитной метки, для которой выходной сигнал соответствующего согласованного фильтра превышает выходные сигналы остальных согласованных фильтров 3.1-3.k. Выходной сигнал решающей схемы 4 поступает на выход считывающего устройства 1 и содержит признак обнаружения магнитной метки и ее номер n.

5. Регистрируют на записи каротажной кривой вместе с границами отрезков номер обнаруженной магнитной метки, осуществляют расчет глубины спуска скважинного прибора L_пр по формуле(2). Данные операции выполняются по сигналу от решающей схемы 4.

Выходной сигнал решающей схемы 4, содержащий признак обнаружения магнитной метки и ее номер n, подается на соединенные вместе первый вход вычислителя 5 и первый выход 7 устройства определения глубины спуска скважинного прибора. Сигнал с первого выхода 7 устройства определения глубины спуска скважинного прибора далее используется для регистрации на записи каротажной кривой границ отрезка ΔL_i и номера обнаруженной магнитной метки n. В вычислителе 5, на второй вход которого поступают из блока памяти 6 сигналы, соответствующие упомянутым значениям ΔL_i, L_н, осуществляется в соответствии с формулой (2) расчет глубины спуска скважинного прибора в скважину L_пр; результат расчета выдается на второй выход 8 устройства определения глубины спуска скважинного прибора.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований скважин. М.: Недра, 1985.

2. Возенкрафт Дж., Джекобс И. Теоретические основы техники связи. Пер. с англ. под ред. Р.Л. Добрушина. М.: Мир, 1969.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем повышения точности определения глубины спуска. В способе предварительно разбивают грузонесущий каротажный трос (ГКТ) на отрезки разной длины. Разбиение осуществляют таким образом, чтобы на глубинах, соответствующих глубине залегания промысловых пластов, длины отрезков были минимальными. Для обозначения каждого из отрезков применяют пронумерованные магнитные метки (ММ) с индивидуальной, неповторяющейся структурой, распределяя их по длине размечаемого отрезка. Указанные ММ представляют собой последовательность участков разной степени намагниченности брони ГКТ. Запоминают образцы сигналов, соответствующих пронумерованным магнитным меткам и их номерам. Закрепляют скважинный прибор на конце ГКТ и спускают его в скважину. В процессе спуска или подъема обнаруживают ММ на движущемся ГКТ путем их считывания считывающим устройством и определяют ее номер. При этом сравнивают сигналы, соответствующие ММ, считанным с движущегося ГКТ, с их образцами и при совпадении сигнала, соответствующего считанной ММ, с его образцом считают номер соответствующего образца номером n обнаруженной ММ. Для этого считывающее устройство содержит блок согласованной фильтрации, состоящий из согласованных фильтров, по одному на каждый из сигналов, соответствующих магнитным меткам, при этом входы согласованных фильтров являются входом блока согласованной фильтрации, а выходы согласованных фильтров являются выходами блока согласованной фильтрации. При обнаружении ММ на ГКТ регистрируют границы отрезков на записи каротажной кривой и номер ММ. Рассчитывают глубину спуска скважинного прибора по предложенному математическому выражению. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ промера глубины спуска скважинного прибора при проведении каротажных исследований в скважинах, включающий предварительное разбиение грузонесущего каротажного троса на отрезки и обозначение упомянутых отрезков магнитными метками, запоминание сигнала, соответствующего длине отрезка, закрепление скважинного прибора на конце грузонесущего каротажного троса на расстоянии L_н от границы первого отрезка, запоминание сигнала, соответствующего расстоянию L_н спуск скважинного прибора в скважину или его подъем, обнаружение магнитных меток на движущемся грузонесущем каротажном тросе путем их считывания считывающим устройством, регистрацию границ упомянутых отрезков на записи каротажной кривой при обнаружении магнитных меток на грузонесущем каротажном тросе, определение номера обнаруженной магнитной метки и расчет глубины спуска скважинного прибора L_пр, отличающийся тем, что разбивают грузонесущий каротажный трос на отрезки разной длины ΔL_i, для обозначения каждого из упомянутых отрезков применяют пронумерованные магнитные метки с индивидуальной, неповторяющейся структурой, представляющие собой по длине каждого из упомянутых отрезков последовательность участков разной степени намагниченности брони грузонесущего каротажного троса, запоминают образцы сигналов, соответствующих указанным пронумерованным магнитным меткам и их номерам, при определении глубины спуска скважинного прибора сравнивают сигналы, соответствующие считанным с движущегося грузонесущего каротажного троса магнитным меткам, с их образцами и при совпадении сигнала, соответствующего считанной магнитной метке, с его образцом считают номер соответствующего образца номером n обнаруженной магнитной метки, считывающее устройство содержит блок согласованной фильтрации, состоящий из k согласованных фильтров, по одному на каждый из сигналов, соответствующих магнитным меткам, при этом входы k согласованных фильтров соединены вместе и подключены ко входу блока согласованной фильтрации, а выходы k согласованных фильтров являются выходами блока согласованной фильтрации, регистрируют на записи каротажной кривой вместе с границами отрезков соответствующие номера обнаруженных магнитных меток, а расчет глубины спуска скважинного прибора осуществляют по формуле

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разбиение грузонесущего каротажного троса осуществляют таким образом, чтобы на глубинах, соответствующих глубине залегания промысловых пластов, длины указанных отрезков ΔL_i были минимальными.