Устройство для получения информации о скважине в процессе бурения Советский патент 1990 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к получению технологической и геологической информации в процессе бурения нефтегазовых скважин.

Цель изобретения - определение нефтегазоносности пласта до его вскрытия.

На чертеже приведена структурная схема устройства для получения информации о скважине в процессе бурения.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 управления механизмом 2 вращения долота и его

датчики 3, последовательно соединенные блок 4 управления механизмом подачи долота, механизм 5 подачи долота и его датчики 6, последовательно соединенные блок 7 управления буровым насосом, буровой насос 8 и его датчики 9, емкость 10 последовательно соединенной промывочной жидкости и ее датчики II, датчик 12 проходки, блок

13формирования скорости изменения сигналов от указанных датчиков, блок

14формирования характеристик дисперсии этих сигнапов, блок 15 фильтрации сигналов. При этом входы трех послед00 Јь

них перечисленных блоков 13, 14 и 15 подсоединены к входам соответствующих датчиков 3, 6, 9S 11 и 12, а выходы - к блохам 15, 13 и 14 соответственно фильтрации сигналов, формирования скорости изменения сигналов, формирования характеристик дисперсии сигналов, в свою очередь последовательно подклю- ченным к одному входу блока 16 памяти JQ этих сигналов5 скорости их изменении к характеристики дисперсии сигналов, к другому входу которого подсоединен блок 17 управления, связанный с датчиком 12 проходки, а1 через блок 18 срав-fj нения и счетчик 19 количества сигналов разных уровней - к последовательно соединенным блоку 20 формирования последовательности сигналов о нефтеносности, блоку 21 сравнения последо-эд вательности сигналов, решающему блоку 22 и блоку 23 документирования, и. датчик 24 матриц, подключенный к блоку 21 сравнения последовательности сигналов,, Задатчик 25 уровней измене-35 ния сигналов через блок 8 сравнения подсоединен к счетчику 19 количества сигналов разных уровней; выход котооо- го подключен к входу блока 20 последовательности сигналов03

Устройство для получения информации о скважине з процессе бурения снабжено блоком 26 формирования амплитудно-частотных характеристик сигналов и блоком 27 формирования характэ- э р истик автокорреляционной функции, причем их входы подключены к выходу блока i б памяти сигнапов, скорости их изменения и характеристики дисперсии сигналов„ а выходы - к входу блока 4 20 формирования последовательности Сигналов,, Задатчик 28 структуры матриц через решающий блок 22 подсоединен к блоку 23 документирования., блок 29, вход которого подсоединен к соот- 4 ветствующему датчику 6 через последовательно подключенные блок 30 формирования сигналов о наличии датчиков, 4 блок 31 формирования сигналов коррекции подсоединен к одному входу задат-е чика 24 матриц, к другому входу которого подсоединен блок 32 памяти матриц.

Устройство для получения информации о скважине в процессе бурения работает следующим образом.

Сигналы с датчиков 3, 6 и 9 поступают каждый в свою блок-схему: блок 15 фильтрации сигналов, блок 13 фор5

Q

с 0 5 д

5

мирования скорости изменения сигналов от указанных датчиков, блок 14 формирования характеристик дисперсии этих сигналов и в свой запоминающий блок 29. В блоках 13 и 14 формируются соответственно скорость изменения и дисперсия характеристики воздействия, сигналы о которых поступают в блок 15 их фильтрации. В блоке 15 сама характеристика воздействия бурового инструмента на горную породу, скорость ее изменения и дисперсия проходят низкочастотное сглаживание, усредняющее эти характеристики за 1 м проходки. Сигналы об этих характеристиках подаются в блок 16 памяти, который начинает накапливать сигналы, получив управляющий сигнал из блока 17.

Блок 17 управления содержит заранее заданные сигналы и вырабатывает два вида управляющих сигналов Старт и Стоп в зависимости от того, с каким из заданных сигналов совпал сигнал о глубине, поступивший в блок 17 из датчика 12. Так, например, если из датчика 12 поступает сигнал, соответствующий глубине 1000 м, который совпал с сигналом, заданным в блоке 173 и на его выходе появляется сигнал (Старт)9 по которому начинается накопление сигналов в блоке 16. Пусть сигналы в блоке 16 накапливаются до тех пор, пока сигнал из датчика 12 не будет соответствовать глубине 1500 м. Это сигнал совпадет в блоке 17 с заданным сигналом, в результате чего на выходе однозначно будет выработан сигнал (Стоп), прекращающий накопление сигналов в блоке 16. Таким образом, накопленные за 500 м проходки сигналы о характеристиках воздействия породоразрушающего инструмента, скоростях его изменения и их дисперсиях, усредненные за 1 м, составляют содержимое блока 16.

Запомненные в блоке 16 характеристики поступают на вход блока 18 сравнения, куда из задатчика 25 поступают .сигналы, соответствующие уровням из- менения характеристик воздействия. В блоке 18 характеристики сравниваются с заданными (например пятью) уровнями, при этом вырабатываются сигналы о номере интервала между уровнями, в который попало значение характеристики. Сигналы о номере интервала - результат сравнения - поступают на

вход счетчика 9, где сигналы с одинаковым номером интерзала суммируются На выходе счетчика 19 образуются три группы сигналов, соответствующих распределениям характеристик воздействия, скоростей изменения и дисперсий по интервалам их изменения, Кроме того, дополнительно запомненные за 500 м проходки характеристики воздействия J из блока 16 поступают одновременно в блоки 26 и 27, где формируются соответственно амплитудно-частотные характеристики и характеристики автокорреляционной функции. Выходы блоков 19, 1 26 и 27 по всем датчикам подключены к блоку 20, который собирает все сигналы в последовательность, несущую информацию о нефтеносности данного участка скважины. Эта последовательность 2 сигналов поступает в блок 21, где сравнивается с последовательностями из блока 24, откорректированными посредством блоков 29, 30, 31 и 24.

Каждый сигнал с технологического 2 датчика поступает в свой запоминающий блок 29, формирующий сигнал о наличии датчика. Все такие сигналы из блоков 29 собираются в блоке 30 в последовательность сигналов о наличии датчиков.3 Эта последовательность передается в блок 31, где вырабатываются сигналы коррекции эталонных матриц в зависимости от наличия датчиков, передаваемые в блок 24, куда поступают и эталонные , матрицы из блока 32. В блоке 24 матри - цы корректируются и поступают в блок 21. В блоке 21 последовательность из блока 20 сравнивается с каждой строкой матрицы из блока 24 и вырабатываются меры близости, которые поступают в решающий блок 22, куда из задатчика 28 структуры матриц поступают сигналы о количестве скважин (строк матрицы) с одинаковой нефтеносностью (например, матрица д состоит из 46 строк), при этом первые 15 строк соответствуют нефтеносным скважинам, последующие 15 - промежуточным скважинам, остальные 16 сухим скважинам,. Задатчик 28 пере- 5 дает эти сигналы в блок 22,который батывает решающий сигнал о нефтеносности скважины,сравнивая усредненные меры близости по группам скважин с одинаковой нефтеносностью (в рассматриваемом примере три группы). Решающий сигнал (Скважина нефтеносная /или Скважина промежуточная или Скважина сухая) из блока 22 поступает в блок 23 для

5

Q 5 0

5 0 „ д

0

5

локумегг нроьс нш; (ечать, запись на магнитную ленту и др.).

Пусть решающий сигнал на участке 1000-1500 м был Скважина сухая, на, участке 1501-2000 м решающий сигнал также оценивает скважину как сухую. В этом случае скважина оценивается как бесперспективная и дальнейшее бурение прекращается.

Опробование данного устройства на 38 контрольных скважинах с использованием эталонных матриц, составленных по 28 нефтяным и 28 сухим скважинам, ., показало успешность прогноза для более 80% скважин.

Экономическая эффективность изобретения обусловлена возможностью оперативного прогноза нефтеносности D процессе бурения к уменьшением вероятности пропуска месторождения,

Формула изобретения

. Устройство для получения информации о скважине в процессе бурения, содержащее последовательно соединенные блок управления механизмами буровой установки, блок механизмов буровой установки и его датчикиэ последовательно соединенные блок управления циркуляцибнной системой, блок циркуляционной системы и его датчики, блок формирования скорости изменения сигналов от указанных датчиков, блок формирования характеристик дисперсии этих сигналов, блок фильтрации лов, при этом входы трех последних перечисленных блоков подсоединены к выходам соответствующих датчиков, а выходы - к блокам фильтрации сигналов, формирования скорости изменения сигналов,формирования характеристики дисперсии сигналов, в свою очередь последовательно подключенным к одному входу блока памяти этих сигналов, скорости их изменения и характеристики дисперсии сигна. ;ов, к другому входу которого подсоединен блок управления, связанный с датчиком проходки, а через блок сравнения - к последовательно соединенным блоку формирования последовательности сигналов, блоку сравнения последовательности сигналов, решающему блоку документирования, и датчик матриц, подключенный к блоку сравнения последовательности сигналов, отличающее ся тем, что, сцелью определения нефтегазоносное™ пласта до его вскрыши,, оно снабжено задатчиком уровней изменения сигналов и счетчиком количества сыналов разных уровней, причем задатчик уровней изменения сигналов через блок сравнения подсоединен к счетчику количества сигналов разных утюзней, пыход которо го подключен к в-оду блока формирования последовательности сиг- I налов,

2. Устройство поп.1,отлича- ю щ е е с я тем, что оно снабжено | блоком формирования амплитудно-частотных характеристик сигналов и блоком формирования характеристик автокорреляционной функции, причем их входы подключены к выходу блока памяти сигналов, скорости их изменения и характеристики дисперсии сигналов, а выходы - к входу блока формирования последовательности сигналов.

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - определение нефтегазоносности пласта до его вскрытия. Для этого задатчик уровней изменения сигналов через блок сравнения подсоединен к счетчику кол-ва сигналов разных уровней, выход которого подключен к входу блока формирования последовательности сигналов. Устройство имеет последовательно соединенные блок управления механизмами буровой установки, блок механизмов буровой установки и его датчики, последовательно соединенные с блоком управления циркуляционной системой, блок формирования скорости изменения сигналов от датчиков, блок формирования характеристики дисперсии. Устройство также содержит блок фильтрации, блок памяти сигналов, датчик проходки, блок формирования последовательности сигналов, решающий блок документирования и датчик матриц. Из задатчика структуры матриц поступают сигналы о количестве скважин с одинаковой нефтеносностью. При этом первые 15 строк соответствуют нефтеносным скважинам, последующие 15 строк - промежуточным скважинам. Решающий сигнал поступает в блок документирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

-Ј

Л jyr-T.lt; J I Ъ р

о