Каротажная станция Советский патент 1983 года по МПК G01V1/40 G01V11/00 

циониому гнезду, расположенному на лицевой панели блока управления, выходы каротажного кабеля, входы и выходы измерительных блоков и промежуточных вычислителей, выходу блока питания скважинных приборов, вхо ды шин регистрации данных введены в блок управления и также подключены к коммутационному гнезду, а осуществление необходимых соединений внутри блока управления выполнено в виде на бора сменных по количеству типов скважинных приборов коммутирующих вставок. Каждая из которых представляет собой ответную часть коммутационного -гнезда с электрическими соединениями,.необходимыми для данно го типа скважинных приборов, к выходам шин регистрации данных подключены входы измерительных каналов .цифровсзго регистратора и первые вход каналов блока масштабирования аналоговой записи , выходы измерительных каналов цифрового регистратора подключены к вторым входам каналов блока масштабирования аналоговой записи 2.Каротажная станция по п. 1, о т пи чающая с я тем, что,с цеIB лью повышения надежности контроля цифровой записи, цифровой регистратор выполнен с возможностью одновременной записи и воспроизведения данИых и состоит из аналого-цифрового преобразователя , счётчику глубины,контроллера, накопителя на магнитной ленте и цифроаналогового преобразователя, соединенных шинами интерфейса, причем входы каналов аналого-цифрового преобразователя являются входа ми, измерительных каналов цифрового регистратора, а выходы каналов цифроаналогового преобразователя являются выходами измерительных каналов цифрового регистратора. 3. Каротажная станция по п л и ч а ю щ а я с я тем, -что, с целью повышения точности воспроизведения аналоговых диаграмм после каротажа путем синхронизации скорости воспроизведения со скоростью каротажа, выход канала скорости каротажа цифрового регистратора подключен к второму входу устройства управления лентопротяжными механизмами .

1. КАРОТАЖНАЯ СТАНЦИЯ, содержащая скважинные приборы, каротажный кабель, мерный ролик, блок питания скважинных приборов, измерительные блоки, промежуточные выг числители, шины регистрации данных, блок управления, циф(зЬвой регистратор, имеющий каналы глубины и скорости каротажа и ка;нал- магнитных меток, аналоговый регистратор, блок масштабирования аналоговой записи , выходы которого подключены к измерительным -входам аналогового регистратора, устройство управления лентопротяжными механизмами, первый выход которого подключен к входу управления лентопротяжным механизмом аналогового регистратора, а второй выход - к входу канала глубины цифрового регистратора, датчик магнитных меток каротажного кабели, выход которого подключен к входу канала магнитных меток цифрового регистратора и к первому входу канала магнитных меток аналогового регистратора, а выход канала магнитных меток цифрового регистратора подключен к п второму входу канала магнитных меток аналогового регистратора, перемещения каротажного кабеля, вход которого соединен с мерным роликом, а выход подключен к первому входу устройства управления лентопротяж- i i ными механизмами, устройство измерения скорости каротажа, вход которо0 G: го подключен к выходу датчика перемещения каротажного кабеля, а выход к входу канала скорости каротажа цифрового регистратора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью об легчения условий труда оператор с повышения безопасности обслужи вани1Я, повышения достоверности зарегистриIn D1 рованных в процессе каротажа данных путем раздельной унификации форматов 42а записи геофизических параметров на 30 шкале цифрового регистратора и шкале аналогового регистратора, блок управления включает устройства . согласования с каротажным кабелем для различных методов каротажа, устройства управления измерительными и силовыми переключателями скважинных приборов и индикации их состояний устройства фильтрации информационных сигналов на фоне питающих скважинный прибор силовых напряжений, каждое из которых подключено к коймута

1

Изобретение относится к прикладной скважинной геофизике и может быть использовано при создании каротажных станций, содержащих цифровой и аналоговый регистраторы и предназначенных для промыслово-геофизических нефтяных и газовых скважин.

В устройстве для оперативной совместной обработки данных комплекса геофизических измерений -в скважинах, информационные сигналы от измерительных блоков (каротажных панелей ) подаются на цифровой регистратор непосредственно, а на аналоговый регистратор через блок обработки данных Г 1 J.

Недостатком данного устройства является отсутствие предварительной обработки данных, записываемых цифровым регистратором, что при многообразии типов скважинных приборов, работающих с измерительными блоками, и при наличии переключателей диапазонов измерений в самих скважинных приборах не дает возможности унифицировать форматы записи геофизических параметров на носитель цифрового регистратора (унификация величины измеряеМогО геофизического параметра, приходящейся на единицу шкалы цифровогр регистратора) . Как следствие, в устройстве недостаточна достоверность зарегистрированных в процессе каротажа данных.

В автоматизированной информацион но-измеритёльной системе для геофизических исследований скважин ре5 гИстрация геофизических параметров производится цифровым и .аналоговым регистраторами С23.

Однако в таком устройстве отсут:ствует предварительная обработка данных с целью унификации форматов.записи на носитель цифрового регистратора (входящие в систему цифровой вычислитель поправочных коэффициентов и цифровой блок корректировки пара метров вводят только поправки за ре жимы работы датчиков и электронных схем скважинного прибора, имеющих временной и температурный дрейф). Аппаратура для каротажа и обслуживания включает аналоговый регистратор, силовые и измерительные блоки, программирующую панель f3 . Однако данное устройство не содержит цифрового регистратора и его структурная схема применительно к станции с цифровым регистратором тр бует значительных переработок. Одни из недостатков данного аналога является ограниченность.функций программирующих вилок (только коммутации ), что в ряде случаев затрудняет унификацию форматов записи геофизических данных. Известна также система для регист|эации и обработки данных каротажа, содержащая аналоговый и цифрово регистраторы ft . Недостатком этой системы является подключение .аналого-цифрового пр образователя цифрового регистратора параллельно входам аналогового регистратора (гальванометрам фоторегистратора). Ввиду малого (порядка 200) динамического диапазона основ ной шкалы каротажного аналогового регистратора перед записью в выходные аналоговые сигналы измерительны блоков, представляющие собой медлен но изменяющиеся напряжения постоянного тока,необходимо вводить масштабнУе коэффициенты и напряжения . (устранение лостоянной составляющей сигнала, превышающей в не которых случаях в несколько раз -из меняющуюся составляющую)., формируя тем самым формат, аналоговой записи в единицах измерения геофизического параметра на 1 деление (например, 1 см) шкалы, зависящий от разреза исследуемого интервала скважины. Ка ротажный цифровой регистратор обладает гораздобольшим динамическим диапазоном (порядка 10000), поэтому подключать его параллельно входа аналогового регистратора и записывать на него те же данные, что и на аналоговый регистратор, т.е. дан ные, промасштабированныё для разреза конкретного исследуемого ин тервала.конкретной скважины,нецелесообразно, так как это затрудняет в дальнейшем обработку записанньГх на носитель цифрового регистратора данных, а также сопоставление данных по разным интервалам одной скважины и по разным скважинам.Как следствие, в данной системе.также недостаточна достоверность зарегистрированных в процессе каротажа данных. Наиболее близкой к изобретению является-каротажная лаборатория ЛКЦ-10, содержащая скважинные приборы, каротажный кабель, мерный ро|Лик, блок питания скважинных прибо-, ров, измерительные блоки, промежуточные вычислители, шины регистрации данных, блок управления, цифровой регистратор, имею1ф1Й каналы глубины и скорости каротажа и канал магнитных меток, аналоговый регистратор, блок масштабирования аналоговой записи, выходы которого подключены к измерительным входам аналогового регистратора, устройство управления лентопротяжными мехаключен к входу управления лентопротяжным механизмом аналогового регистратора, а второй выход -к входу канала глубины цифрового регистратора, датчик магнитных меток каротажного кабеля, выход которого подключен к входу канала магнитных меток цифрового регистратора и К первому входу канала магнитных меток аналогового регистратора, а выход канала магнитных меток цифрового регистратора подключен к второму входу канала магнитных меток аналогового регистратора., датчик перемещения каротажного кабеля, вход jKOTOporo соединен с мерным роликом, а выход подключен к первому входу 1устройства управления лентопротяжными механизмами, устройство измерения скорости каротажа, вход которого подключен к выходу датчика перемещения каротажного кабеля, а выход ко входу канала скорости каротажа цифрового регистратора t 5 . Структурная схема лаборатории обеспечивает запись геофизических параметров с измерительных блоков через пульт коммутации и переклочёНИЛ масштабов на аналоговый регистратор} входные цепи цифрового регистратора подключаются параллельно входам аналогового регистрато Spa (гальванометрам фоторегистратора). Недостатком данного устройства ляется подключение входных цепей цифрового регистратора параллельно входам аналогового регистратора. Кроме того, измерительные блоки различных методов каротажа включают не только основные измерительны преобразователи, но и устройства фильтрации, информационных сигналов на фоне питаклцих скважинный прибор напряжений .(в каждый измерительный блок вводятся коллекторн провода, .находящиеся под потенциалом питающих скважинный прибор нап ряжений), Это приводит к-повторению в блоках ряда однотипных узло и ухудшает безопасность обслуживани Кроме того, устройства коммутаци наземных блоков и управления скваж ными приборами сосредоточены не в, одном блоке, а в двух- панели коммутации и переключения масштабов и в блоке управления скважинными при борами, что затрудняет работу оператора . Во всех рассмотренных устройствах отсутствует возможность одновременно с записью данных на цифро вой регистратор проводить воспроизведение данных с цифрового регис ратора на аналоговый регистратор,ч снижает надежность контроля цифровой записи,Кроме того, в режи- ме воспроизведения данных после ка ротажа с целью изменения формата аналоговой записи .или тиражирования данных на носитель аналогового регистратора отсутствует синхронизация со скоростью проведенного каротажа скорости воспроизведения данных с носителя цифрового регист ратора на носитель аналогового регистратора, -что снижает точность воспроизведения аналоговых диаграмм в тех случаях, когда нежелательно трансформирование частотного спектра воспроизводимых данных сторону больших частот, например при записи методами, дающими сильно дифференцированную по разрезу с жины информацию, на аналоговый ре стратор с низкой частотой пропуска Цель изобретения - облегчение у ловий труда оператора, повышение безопасности обслуживания, повышение достоверности зарегистрированных в процессе каротажа данных путем раздельной унификации .форматов записи геофизических параметров на шкале цифрового регистратора и шкале аналогового регистратора, повышение надежности контроля цифровой записи, повышение точности воспроизведения аналоговых диаграмм в режиме воспроизведения данных после каротажа путем синхронизации скорости боепроизведения со скоростью каротажа. Поставленная цель достигается тем, что в каротажной станции ,содержащей скважинные приборы, каротажный кабель, мерный ролик, блок питания скважинных приборов, измеритель.ные блоки, промежуточные вычислители, шины регистрации данных, блок управления, цифровой регистратор, имеющий каналы глубины и скорости каротажа и канал магнитных меток, аналоговый регистратор, блок масштабирования аналоговой записи, выходы которого подключены к измерительным входам аналогового регистратора, устройство управления лентопротяжными механизмами , первый выход которого подключен к входу управления лентопротяжным механизмом йна.логового регистратора, .а второй выход - к входу канала глубины цифрового регистратора, датчик магнитных меток каротажного кабеля, выход которого подключен к входу канала магнитных меток цифрового регистратора и к первому входу канала магнитных меток аналогового регистратора, а выход канала магнитных меток цифрового регистратора подключен к второму входу канала магнитных меток аналогового регистратора, датчик перемещения каротажного кабеля, вход которого соединен с мерным роликом, а выход подключен к Первому входу устройства управления лентопротяжными механизмами, устройство измерения скорости каротажа, вход которого подключен к выходу датчика перемещения каротажного кабеля, а выход к входу канала скорости каротажа цифрового регистратора, блок управления включает устройства согласования с Ka ротажным кабелем для различных методов каротажа, устройства управления измерительными и. силовыми переключателями скважинных приборов и индикации их состояний, устройства фильтрации информационных сигналов на фон питающих скважинный прибор силовых н ряжений, каждое из которых подключен к коммутационному гнезду, расположенному на лицевой панели блока управления, выходы каротажного кабеля, входы и выходы измерительных бло ков и промежуточных вычислителей, выходы блока питания скважинных при боров, входы шин- регистрации данных введены в блок управления и подключены к коммутационному гнезду, а осуществление необходимых соединений внутри блока управления выполнено в виде набора сменных по количеству типов скважинных приборов коммутирующих вставок, каждая из которых представляет собой ответную часть коммутационного гнезда с электрическими соединениями, не обходимыми для данного типа скважинных приборов, к выходам шин регистрации данных подключены входы измерительных каналов цифрового регистратора и первые входы каналов блока масштабирования аналоговой записи, вторые входы каналов блока мас штабирования аналоговой записи подключены к выходам измерительных кана лов цифрового регистратора. Кроме того, цифровой регистратор выполнен с возможностью одновременной записи и воспроизведения данных и состоит из аналого-цифрового преобразователя, счетчика глубины, конт . .. ...-. . роллера, накопителя на магнитной лен те и цифроаналогового преобразовател соединенных шинами интерфейса, причем входы аналого-цифрового преобразователя являются входами измеритель ных каналов цифрового регистратора, а выходы цифроаналогового преобразователя являются выходами измерительных каналов цифрового регистратора, Выход канала скорости каротажа цифрового регистратора подключен ко второму входу устройства управления, лентопротяжными механизмами. На чертеже приведена структурная схема предлагаемой каротажной станции . Каротажная станция содержит скважинный прибор 1, каротажный кабель 2, мерный ролик 3, блок у правления , измерительные блоки 5... 5,, про межуточные вычислители 6-... 6, бл Iтл fn питания 7 скважинных приборов, шины 8 регистрации данных, цифровой регистратор 9, блок масштабирования аналоговой записи 10, аналоговый регистратор 11, коммутирующие встйвки 12... 12р, датчик 13 магнитных меток каротажного кабеля, датчик 1 перемещения каротажного кабеля, устройство измерения 15 скорости каротажа, устройство 16 управления лентопротяжными механизмами. Блок управления k включает устройства 17 согласования с каротажным кабелем для различных методов каротажа, устройства 18 управления измеритель- , ными и силовыми переключателями скважинных приборов и индикации их .тояний, устройства 19 фильтрации информационных сигналов на фоне питающих скважинный прибор силовых напряжений, коммутационное гнездо 20. Цифровой регистратор 9 включает аналогоцифровой преобразователь 21 , счетчик глубины 22, контроллер 23, накопитель на магнитной ленте 2, цифроаналоговый преобразователь 25, шины интерфейса 26. Скважинный прибор 1 подключен к входам каротажного кабеля 2, огибающего мерный ролик 3, с которым находится в механическом зацеплении датчик I перемещения каротаж ного кабеля. I .. Выходы каротажного кабеля 2, входы и выходы измерительных блоков 5-. ..5., промежуточных вычислителей 6... ,6, ouvrmui блока питания 7 скважинных привыходыборов, входы шин 8 регистрацииданных введены в блок управления i и подключены к коммутационному гнезДУ 0 Расположенному на его лицевой панели. К контактам коммутационного гнезда 20 подключены также расположенные в блоке управления, 4 устройства 17 согласования с каротажным кабелем для различных методов каротажа, устройства 18 управления измерительными и силовыми переключателями скважинных приборов, устройства 19 фильтрации информационных сигналов на фоне питающих скважинный прибор силовых напряжений. К выходам шин 8 регистрации данных подключены входы измерительных каналов.цифрового регистратора 9 и первые входы каналов блока масштабирования аналоговой записи 10, вторые входы которого подключены к выходам измерительных каналов цифрового регистратора 9. Выходы каналов блока масштабирования аналоговой записи 10 подключены к измерительным каналам аналогового регистратора П. Выход датчика 13 магнитных меток кабеля подключен к входу канала магнитных меток цифрового регистратора 9 и к первому входу канала магнитных меток аналоговог рещстратора 11, выход канала магнит ных меток цифрового регистратора 9 подключен к второму входу канала маг нитных меток аналогового регистратор 11, Выход датчика 1 перемещения каротажного кабеля подключен к первому входу устройства 16 управления ленто протяжными механизмами. Вход устройства измерения 15 скорости каротажа подключен к выходу датчика Т перемещения каротажного кабеля, а выход - к входу канала ско рости каротажа цифрового регистратора 9. Первый выход устройства 16 управления лентопротяжными механизмами подключен, к входу управления лентопротяжным Механизмом аналогового регистратора 11, а второй выход ,к входу канала глубины цифрового регистратора 9. Возможно вход промежуточного вычислителя 6 подклю1чать непосредственно к выходу измерительного блока 5, а также один или несколько измерительных блоков 5. ..5f, и/или промежуточных вычислителей 6.. .6 вводить в состав блока управления 4 и или )в состав коммутирующих вставок 12..12р. В цифрово регистраторе 9 аналого-цифрового преобразователя 21, счетчик глубины 22, контроллер 23, накопитель на маг нитной ленте 2k и цифроаналоговый преобразователь 25 соединены шинами интерфейса 26, причем входы каналов аналого-цифрового преобразователя 21 являются еходами измерительных ка- налов цифровогоьрегистратора 9, а выходы каналов цифроаналогового преобразователя 25 являются выходами измерительных каналов цифрового регистратора 9 . Выход канала скорости каротажа цифрового регистратора 9 под ключен к второму входу устройства 16 управления лентопротяжными механизмами , Каротажная станция функционирует следующим образом. В зависимости от,типа скважинного прибора 1 выбирается одна из коммути ,рующих вставок 12..)2ри вставляется в коммутационное гнездо 20 -блока управления А, Напряжение (ток питания от источника питания 7 скважинных приборов через блок управления k, коммутационное гнездо 20, одну из коммутирующих вставок 12...12р , одно из устройств 17 согласования с каротажным кабелем для данного метода каротажа, каротажный кабель 2 поступает в скважинный прибор 1.При наличии в скважинном приборе 1 переключателей пределов измерения или прижимного устройства используются устройства 18 управления измерительными и силовыми переключателями скважинных приборов и индикации их состояний. Сигналы, несущие информацию об измеряемых скважинным прибором 1 геофизических параметрах разреза скважины, по каротажному кабелю 2 подают-.ся на поверхность в блок управления t, где устройствами 19 отфильтровываются от питающих.скважинный прибор напряжений и подаются в один из измерительных блоков 5.. .5 , выбранный коммутирующей вставкой 12 для данного скважинного прибора 1. В измерительном блоке, 5 происходит демодуляция информационных сигналов; выходные измерительные сигналы, пропорциональные измеряемым геофизическим параметрам, через блок управления i, коммутационное гнездо 20 и коммутирующую вставку 12 поступают на шины регистрации данных 8 и при необходимости на входы одного из промежуточных вычислителей 6 . .6 , с выхода которого модифицированные измерительные сигналы через блок управления ,; коммутационное гнездо 20 и коммутирующую вставку 12 также поступают на шины 8 регистрации дайных. Тлким Образом, по шинам 8 регистрации данных на входы измерительных каналов цифрового регистратора 9 подаются как измерительные сигналы с одного из измерительных блоков 5,..5. , так и модифицированные сигналы с одного из промежуточных вычислителей 6-...6. По результатам эталонировки оператор настраивает каналы измерительного блока 5 и промежуточного вычислителя 6, добиваясь, чтобы аналоговые измерительные сигналы на шинах 8 регистрации данных были равны N KXV N., . где ..- емкость шкалы ифрового регистратора, например 10UOO ед.; предел измерения гео11 ,. 10 физического параметра, например 100 с диаметра ствола скважины, что обеспечивает унифицированные форматы зап си геофизических параметров на шкале цифрового регистратора 9. Запись данных на аналоговый регистратор 11 производится через блок масштабирования аналоговой записи 10, в котором оператор выбирает необходимые фиксированные масштабы регистр ации и необходимые каналы аналогового регистратора 11, формируя тем самым унифицированные форматы записи на шкале аналогового регистратора 11 например,2,5- и 10 см диаметра ствола скважины, на одно деление шкалы аналогового регистратора. В режиме записи данных измерительные и модифицированные аналоговые сигналы поступают на входы измерительных канало аналогового регистратора 11 с шин ре гистрации данных 8 через блок масштабирования аналоговой записи 10, В . режиме восгуроизведения данных измерительные и модифицированные анало говые сигналы поступают, на входы измерительных каналов аналогового регистратора 11 с выходов измерительных каналов цифрового регистратора 9 через блок масштабирования аналогово Записи 10. Выбор режима, регистрации в блоке масштабирования аналоговой записи 10 обеспечивается переключателями Запись/Воспроизведение в ка дбм из его каналов. В режиме записи данных . сигналы глубины от датчика Т перемещения кабеля, синхронные скорости вращения мерного ролика, по ступают .на первый.вход устройства 1б управления лентопротяжными мёхвн мами,.с первого выхода которого, снимается.сигнал управления ленто. протяжным механизмом : аналогового регистратора 11,а с второго выходи - сигнал управления лентопротяжным механизмом цифрового регистратора 9. В этом же режиме сигнал о датчика 13 магнитных меток кабеля поступает на вход канала магнитных меток .цифрового регистратора 9 и Первый вход канала магнитных меток аналогового регистратора 11 и используется для точной привязки по глубине скважины измеряемых геофизи-ческих параметров.При свободном подъеме скважинного прибора 1, а также После окончания работ на скважине возможна перезапись данных с магнитной ленты цифрового регистратора 9 на носитель аналогового регистратора 11 . с целью изменения формата аналоговой записи или тиражирования ( режим воспроизведения данных после каротажа. В этом случае устройство 16 управления лентопротяжными механизмами не использует сигналы глубины от датчика 14 перемещения кабеля, а имитирует сигналы глубины, которые синхронизируются сигналом скорости каротажа, поступающим с выхода канала скорости каротажа цифрового регистратора 9 на второй вход устройства l6 управления лентопротяжнь|ми механизмами. В этом же режиме с выхода канала магнитных меток кабеля цифрового регистратора 9 считанные с магнитной ленты сигналы магнитных меток каротажного кабеля подаются на второй вход канала магнитных меток аналогового регистратора 11., Применение данной каротажной станции с аналоговыми измерительными сигналами, цифровым и аналоговым регистраторами позволяет получить рациональную структуру системы измерения первичных и модифицированных геофизических параметров, обеспечивающую облегчение условий труда оператора, повышение безопасности обслуживания, повышение достоверности зарегистрированных в процессе каротажа Даннг)т-ву рем-раздел ной унификации форматов записи геофизических параметров на шкале цифрового регистратора и шкале аналогового регистратора, повышение надежности контроля цифровой записи путем одновременной записи и воспроизведения данных , повышение точности вое- . произведения аналоговых диаграмм после каротажа путем синхронизации скорости воспроизведения со скоростью каротажа.

I

9«5