Устройство измерения глубины при каротаже скважин Советский патент 1976 года по МПК E21B47/04 G01V9/00 

1

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин.

Известно устройство 1 для определения глубины нахождения скважинного прибора в скважине в процессе каротажа, осуществляющее корректировку глубины по меткам на кабеле механическим способом в комплексе со специализированным оптическим устройством 2. Результаты измерений глубины фиксируются на каротажной диаграмме в виде линий и цифр механического счетчика оптической системой каротажного осциллографа. Названные результаты не могут быть использованы при цифровой регистрации данных каротажа на магнитную ленту.

Известно также устройство измерения глубины при каротаже скважин 3, содержащее двоично-десятич.ный пятидекадный счетчик, схему записи кода, датчик магнитных меток, датчик импульсов квантования скважины по глубине, счетчик коррекции и управляющие схемы и осуществляющее измерение глубины на прияциле подсчета числа импульсов квантования скважины по глубине через 0,1 м с помощью мерного ролика. Кроме того, для устранения ошибок в счетчике, которые могут возникнуть при проскальзывании кабеля относительно мерного ролика, в указанном устройстве осуществляется коррекция счетчика магнитными метками, нанесенными на кабеле.

Это устройство обладает рядом существенных недостатков. Основные из них следующие:

Не имеется защиты от ложных меток и импульсов-помех в цепи коррекции, что приводит к сбою показаний измерительного счетчика (так как метки непосредственно воздействуют на счетчик коррекции и на первую декаду измерительного счетчика).

При коррекции глубины метками, ноступающими с кабеля, в устройстве за один метр до прихода импульса коррекции вторая декада счетчика блокируется по входу, однако метка не пришла (не сосчиталась). В этом случае измерение глубины не производится,

и требуется нежелательное вмешательство оператора.

При коррекции глубины метками устройство не учитывает поправку на начальную глубину AZ точки записи (AZ - расстояние от

точки записи до первой метки на кабеле),

вследствие чего показания измерительного

счетчика не будут соответствовать истинным

глубинам.

Пель изобретения обеспечение точности

привязки промыслово-геофизической информации, регистрируемой в цифровой форме, к глубинам залегания соответствующих пластов. Цель достигается тем, что в устройство

введены схемы «И, «ИЛИ, триггеры, регистр коррекции и дешифратор, при этом выходы первых двух декад двоично-десятичного пятидекадного счетчика соединены соответственно со входами дешифратора, выходы которого через переключатель и вторую схему «ИЛИ соединены с управляюш,ими входами первого триггера, выход которого соединен с одним из входов схемы «И, второй вход последней соединен с выходом датчика корректируюндих меток; выход первой схемы «И параллельно через первую схему «ИЛИ соединен со входами регистра коррекции и третьей схемы последний выход дешифратора соединен с первым управляющим входом второго триггера, выход которого параллельно соединен со вторыми входами второй и третьей схем «И, выходы которых через третью схему «ИЛИ соединены со входом третьей декады двоично-десятичного иятидекадного счетчика и со вторым управляюш,им входом второго триггера, а первый вход второй схемы «И соединен с выходом второй декады двоично-десятичного пятидекадного счетчика. На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит схему записи кода 1, датчик импульсов квантования скважины по глубине 2, двоично-десятичный пятидекадный счетчик 3, схему «И 4, схему «ИЛИ 5, регистр коррекции 6, схему «И 7, затчик корректирующих меток 8, схему «И 9, схему ИЛИ 10, триггер 11, схему «ИЛИ 12, триггер 13 и дешифратор 14. Устройство работает следующим образом. Импульсы, соответствующие шагу квантования скважины по глубине А постунают на первую декаду Д: двоично-десятичного пятидекадного счетчика 3, другие декады счетчика соединены последовательно друг за другом. Каждая декада счетчика осуществляет циклический счет от О до 9 и по окончании цикла передает единицу в следующую декаду. Считывание кода глубины для записи его на носитель осуществляется через заданные интервалы глубины в момент поступления импульса записи на схему записи (вход считывания кода). Коррекция кода глубины контрольными импульсами, метками глубины на кабеле, осуществляется корректирующим блоком, состоящим из схем 4, 5, 7, 9-14 и включенным между второй Д2 и третьей Дз декадами счетчика. Первая и вторая декады счетчика измеряют интервалы глубины, кратные или равные интервалу глубины между двумя контрольными метками на кабеле. Таким образом, окончание цикла второй декады соответствует приходу контрольной метки кабеля. Выходы первой Ai и второй Дг Декад счетчика поступают на дещифратор 14, на параллельных выходах которого через каждые 0,5 м формируются импульсы для управления корректирующим устройством. При корректировке счетчика нулевым значением кода (т. е. с поступлением импульса контрольной метки) первая и вторая декады устанавливаются в нулевое положение, управляющие входы триггера 11 через переключатель 15 и схему 12 «ИЛИ подсоединены к выходам 9,5 м и 0,5 м дешифратора 14. Управляющие входы триггера 13 подключены: один вход к выходу 9,5 м дещифратора 14, а второй - к выходу схемы 5 «ИЛИ. В этом случае за 0,5 м до конца цикла декад Д: и Д.2 импульсом с дещифратора триггеры 11 и 13 устанавливаются в другое устойчивое состояние и высокими потенциалами на своих выходах открывают схемы 9 и 7 соответственно. При поступлении на второй вход схемы 9 импульса контрольной метки, последний через схему 10 «ИЛИ поступит на регистр 6 и скорректирует значение кода на первой и второй декадах счетчика, через схемы 7 «И и 5 «ИЛИ осуществит запись единицы и в третью декаду счетчика и установит триггеры 11 и 13 в исходное состояние, которые сигналами со своих выходов закроют соответственно схемы 9 и 7 «И для пропускания импульсов. В том случае, если импульс контрольной метки до конца цикла первой и второй декады не поступит, то импульс конца цикла со второй декады через схему 4 «И и 5 «ИЛИ осуществит запись единицы в третью декаду и установит триггер 13 в исходное состояние и закроет схемы 4 и 7 «И для прохождения импульсов контрольной метки. Импульс контрольной метки пришедщий после окончания цикла второй декады через схему 10 «ИЛИ и регистр 6 скорректирует значение кода первой и второй декады; записи единицы в третью декаду счетчика «е произойдет. В случае, если импульс контрольной метки в ожидаемом интервале не придет, то через 0,5 м после окончания цикла первой и второй декады импульс с дещифратора установит триггер 11 в исходное состояние и закроет схему 9 «И для прохождения импульсов коррекции. Схема 9 «И снова откроется только за 0,5 м до конца цикла второй декады и процесс коррекции повторится и т. д. При коррекции счетчика с учетом поправки иа AZ (на начальную глубину точки записи до первой метки на кабеле) унравляющие входы триггера И на дешифраторе переключаются на контакты, соответствующие (AZ -0,5 м) и (AZ + 0,5). В этом случае коррекция осуществляется следующим образом: за 0,5 м до значения лубины, равной AZ, импульсом с дешифратора триггер 11 устанавливается в другое исходное состояние и своим выходом открыват схему 9 «И для прохождения импульса онтрольной метки. При поступлении импульа контрольной метки, последний проходит ерез схему 9 «И, схему 10 «ИЛИ на реистр 6 и запишет в первую и вторую декады четчика код, установленный на регистре, и становит в исходное состояние триггер 11 и хема 9 «И закроется. При этом записи еди

ницы в третью декаду не последует, так как схемы 7 и 4 «И в это время закрыты триггером 13.

После коррекции кода первой и второй декады работа счетчика продолжится и за 0,5 м до копца цикла второй декады триггер 13 установится в другое устойчивое состояние и даст разрешение на схему 4 «И для прохождения импульса с выхода второй декады и записи единицы в третью декаду. После прохождения единицы через схемы 4 «И и 5 «ИЛИ триггер 13 установится снова в исходное состояние и закроет схемы 4 и 7 «И. В случае не прихода импульсной контрольной метки (не сосчиталось) спустя 0,5 м после глубины AZ импульсом с дешифратора через схему 10 «ИЛИ, триггер 11 установится в исходное состояние и схема 9 «И снова закроется и откроется только в следуюш,ем цикле за 0,5 м до значения AZ.

Таким образом, при коррекции кода на счетчике нулевым значением или значением AZ, установленным на регистре 6, для импульсов коррекции образуется окно в интервале глубин + 0,5 м до и после вероятного появления контрольной метки кабеля. Причем, если метка появилась и произошла коррекция, то окно для коррекции автоматически сокращается примерно в два раза. Вне окна схема коррекции закрыта и никакие импульсы помехи не могут изменить показания счетчика. При коррекции в обоих случаях работа счетчика не прекращается и его показания регистрируются на носителе информации. В исходное состояние устройство устанавливается с помощью кнопки, при нажатии которой счетчик « триггеры устанавливаются в исходное (нулевое) состояние, и схемы 4, 7 и 9 закрыты.

Формула изобретения

Устройство для измерения глубины при каротаже скважин, содержащее двоично-десятичный пятидекадный счетчик, схему записи кода, датчик корректирующих меток и датчик импульсов квантования глубины скважины, отличающееся тем, что, с целью обеспечения точной привязки промыслово-геофизической информации, регистрируемой в циф15овой форме, к глубинам залегания соответствующих иластов в скважине, в него введены схемы «И, «ИЛИ триггеры, регистр коррекции и дещифратор, при этом входы первых двух декад двоично-десятичного пятидекадного счетчика соединены соответственно со входами дешифратора, выходы которого через переключатель и вторую схему «ИЛИ соединены с управляющими входами первого триггера, выход которого соединен с одним из входов схемы «И, второй вход последней соединен с выходом датчика корректируюп их меток; выход схемы «И параллельно через первую схему «ИЛИ соединен со входами регистра коррекции и третьей схемы последний выход дешифратора соединен с первым управляющим входом второго триггера, выход которого параллельно соединен со вторыми входами второй и третьей схем «И, выходы которых через третью схему «ИЛИ соединены со входами третьей декады двоично-десятичного пятидекадного счетчика и со вторым управляющим входом второго триггера, а первый вход второй схемы «И соединен с выходом второй декады двоично-десятичного пятидекадного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 159243.

2.Авт. св. jYo 135539.

3.Е. М. Штеренгарц, Н. Г. Иестеренко, В. И. Антоненко. Аппаратура промежуточной магнитной записи сигналов акустического каротажа. Сборник «Геофизическая аппаратура. Вып. 46.