Аппаратура для обработки данных каротажа в процессе бурения Советский патент 1985 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 

I III I I I I I II Метки глубин

I I I I I I I I I I I I I I I I Memxu бремени

б Фиг.1

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано при исследованиях скважин автономными приборами в процессе бурения, а именно обработки данных каротажа.

Цель изобретения - повышение оперативности получения аналоговой каротажной диаграммы в функции глубины скважины, а также экономия объема памяти.

На фиг. 1 приведены форматы записи данных в скважине (а)-и на поверхности (б); на фиг. 2 - структурная схема аппаратуры.

Предлагаемая аппаратура содержит считывающее устройство 1 меток времени, считывающее устройство 2 меток глубин, входные мультиплексоры 3 и 4, вспомогательные счетчики 5 и 6, основные счетчики

7и 8 адреса, элементы 9 и 10 памяти, дешифраторы 11 -13 заполнения, схемы ИЛИ 14-17, триггер 18 переключения, триггер 19 запуска, дифференцирующая цепочка 20, регистр 21 ввода, регистр 22 вывода, преобразователь 23 код-аналог, аналоговый регистратор (самописец) 24, считывающее устройство 25 кодов параметров, вход 26 начальной установки.

Аппаратура содержит два идентичных запоминающих узла, содержащих запоминающие элементы 9 и 10,счетчики 7 и 8 адреса, вспомогательные счетчики 5 и 6, дещифраторы 11 и 12 и логические элементы 14 и 15. Каждый из запоминающих узлов работает поочередно в режиме записи и считывания. Установка режима «Записьсчитывание производится триггером 18.

8режиме записи на вход счетчика адреса поступают импульсы от считывающего устройства 2 меток глубин, а в режиме воспроизведения - от считывающего устройства 1 меток времени через мультиплексоры 3 и 4. Вспомогательные счетчики 5 и 6 вместе с дещифраторами 11 и 12 применяются для управления переключения запоминающих элементов со считывания на запись. С этой целью в них предусмотрена возможность установки обратного кода. Счет импульсов в основном (7 и 8) и вспомогательном (5 и 6) счетчиках осуществляется синхронно. Пусть при записи информации в запоминающий элемент 9 в счетчиках 5 и 7 зафиксирован адрес А;. После перевода элемента 9 в режим считывания по сигналу с триггера 18 содержимое счетчика 7 стирается, а в счетчике 5 образуется обратный код AI числа Аь При считывании информации, когда код адреса в счетчике 7 достигает величины AI, содержимое счетчика 5 равно Ai + Ai 1. Тогда на выходе дешифратора 11 появляется сигнал окончания считывания, переводящий элемент 9 через схему ИЛИ 16 и триггер 18 в режим записи и счетчики 5 и 7.

При проведении промыслово -геофизических исследований скважин в процессе бурения или при подъеме бурильных труб скважинная информация записывается автономным прибором в функции времени. Параллельно наземным регистраторам в функции времени записывается перемещение бурильного инструмента.

Носителями записи как в скважинном приборе, так и в наземном регистраторе могут быть магнитные ленты, полупроводниковые интегральные схемы и другие.

0 После окончания каротажа и подъема автономного прибора на поверхность скважинная информация перезаписывается в функции глубины скважины по данным о перемещении бурильного инструмента. Процесс перезаписи заключается в том, что синхронно по меткам времени воспроизводятся коды каротажных данных с носителя записи автономного прибора и метки глубин с носителя записи наземного регистратора. При этом с носителя записи

0 автомного прибора считываются коды параметров (блок21) и метки времени (блок1), а с носителя записи наземного регистратора соответствующие этим же меткам времени метки глубин (блок 2). Очевидно, что при правильно выбранном режиме измерений число меток времени болыпе или равно числу меток глубин. Причем, покольку скорость перемещения бурильного инструмента не является постоянной, то и при синхронном воспроизведении носителей

„ записи метки глубин также считываются во времени не равномерно. Поэтому и коды скважинных параметров после привязки их к глубине образовывают неравноотстоящий ряд отсчетов по оси времени.

Для получения же аналоговой каротажной диаграммы необходимо, чтобы на регистратор с непрерывной протяжкой диаграммной ленты значения скважинных параметров поступали равномерно.

В связи с этим в аппаратуре используется принцип промежуточного накопления

0 привязанных к глубине кодов параметров в запоминающем элементе небольшой емкости. Эта емкость выбирается из условия наибольшего интервала времени между метками глубин, выраженного в числе мес ток времени. Например, при кротаже в процессе подъема колонны бурильных труб, во время развинчивания свечей отсутствует перемещение инструмента и образуется аномальный интервал времени между метками глубин. Величина этого интервала, вы0 раженная в числе меток времени, и может составить емкость запоминающего элемента. Аппаратура работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналом входа 26 производится установка триггеров 18

5 и 19. При этом элемент 10 переводится в положение «Запись, а элемент 9 - в положение «Считывани, однако пока информации в нем нет. Выходными уровнями «1 и

«О мультиплексоры 3 и 4 принимают такое положение, что на счетчики б и 8 подаются метки глубин, а на счетчики 5 и 7 метки времени. Адресный счетчик 8 при поступлении на него меток глубин меняет свое содержимое и по выбранным адресам из регистра 21 в память заносятся текущие коды параметров, считанные устройством 25. Таким образом осуществляется привязка к глубине. Накопление кодов продолжается до заполнения счетчика 8 (код 1...1). Тогда на выходе дешифратора 13 появляется сигнал, опрокидывающий триггер 19, что фиксируется дифференцирующей цепочкой 20 в виде импульса, опрокидывающего триггер 18.

На этом закончен первый этап предварительного накопления данных и начинается их вывод. Поскольку триггер 18 опрокидывается, то элемент 10 переводится в режим считывания, а элемент 9 - в режим записи. Перепадом напряжения с выхода триггера 18 счетчик 8 установлен в «О, а в счетчике 6 образовывается обратный код. Но поскольку там записан код 11...1, то и этот счетчик обнулен. На входы счетчиков 6 и 8 теперь поступают метки времени с выхода мультиплексора 3, считываемые коды из элемента 10 поступают в регистр 22 и оттуда, преобразованные в аналоговый сигнал блоком 23, на регистратор 24.

Параллельно идет запись кодов по меткам глубин в элемент 9, как ранее они записывались в элемент 10. Очевидно, что показания счетчиков 5 и 7 меньще, чем счетчиков 6 и 8, так как число меток времени всегда больще числа меток глубин. Следовательно, процесс считывания из любого элемента 9 (или 10) заканчивается раньще, чем процесс записи информации в другой блок 10 или 9.

Поскольку мы рассматриваем в данном случае считывание информации из элемента 10, то как только вся информация из него выведена -на регистратор в счетчике 6 (в данном случае и 8) устанавливается код 11...1, по которому дешифратор вновь опрокидывает триггер 18 через схему ИЛИ 17 и обнуляет счетчики 6 и 8.

Теперь выводятся коды, накопленные в элементе 9. Пусть при этом число этих кодов меньще емкости элемента 9, т.е. счетчики 5 и 7 не заполнены.

При опрокидывании триггера 18 через схему ИЛИ 14 счетчик 7 устанавливается в «О, а в счетчике 5 образуется обратный код. На вход обоих счетчиков начинают поступать метки времени с выхода мульти5плексора 4 до тех пор, пока число поступивших импульсов не сравняется с числом заполненных ячеек памяти элемента 9. Действительно, пусть число заполненных ячеек равно Aj, тогда обратный код числа в счетчике 5 составляет А2 и при поступлении на этот счетчик Да импульсов в нем устаНЬВИТСЯ код А2+А2 1.

Тогда вновь срабатывает дешифратор 11, опрокидывает триггер 18 и сбрасывает на ноль счетчики 5 и 7.

5 Таким образом все время, пока поступают метки времени и глубин со считывающих устройств 1 и 2, параллельно работают элементы 9 и 10, один из них накапливает информацию, привязанную к глубине, а другой в это время выдает информа0цию на регистратор. Как только память, выдающая коды параметров, очищается, она тут же переводится в режим записи, а память, ранее накапливающая коды параметров, работает на их выдачу, т.е. на регистратор непрерывно и равномерно во времени поступают преобразованные в аналоговый сигнал коды параметров. Емкость применяемых запоминающих элементов при этом существенно меньше.

фиг. г

АППАРАТУРА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ КАРОТАЖА В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ, содержащая устройства считывания информации с носителей записи автономного прибора и наземный регистратор, элемент памяти, который подключен через преобразователь код-аналог к самописцу, регистры ввода и вывода, триггер переключения и триггер запуска, отличающаяся тем, что, с целью повышения оперативности получения аналоговой каротажной диаграммы в функции глубины скважины, она снабжена двумя входными мультиплексорами, дополнительным элементом памяти, двуI I I I I I I I I I I I I I I I Метхи бремена мя счетчиками адреса и двумя вспомогательными счетчиками, двумя дешифраторами, четырьмя схемами ИЛИ и дифференцирующей цепочкой, причем два мультиплексора подключены входами к устройствам считывания меток времени и меток глубин, а выходами - к счетчикам адреса, триггер переключения подсоединен к входам «запись/считывание элементов памяти и адресным входам мультиплексоров, триггер запуска связан по входу с дешифратором заполнения основного счетчика адреса, а по выходу - через дифференцирующую цепочку и схему ИЛИ с триггером переключения, причем для каждого элемента памяти выход дешифратора заполнения вспомогательного счетчика соединен с цепями сброса счетчиков адреса ig и через схемы ИЛИ с одним из входов триггера переключения, выход которого /f связан через схемы ИЛИ с цепью сброса основного счетчика адреса и с цепью образования обратного кода вспомогательного счетчика адреса. Кодь ск5а жимны;( ;о парамегпроё