Устройство для определения газоводонефтяного контакта в процессе каротажа Советский патент 1977 года по МПК G01V3/18 

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к электрическим исследованиям скважин.

Для нахождения литологических границ, контактов применяется каротажная аппаратура, содержащая, по меньшей мере, два датчика, вырабатывающих сигналы в зависимости от состава проходимых пород и подключенных к измерительной схеме, вырабатывающий сигнал, поступающий на экстремальные схемы и отметчик границ, а также систему регистрации для получения каротажиых кривых.

Так, например, известна каротажная аппаратура электрического каротажа, в которой помимо обычной регистрирующей аппаратуры к измерительным электродам присоединена аппаратура, параллельно регистрирующая точки перегиба каротажных кривых. Границы пластов на дополнительной диаграмме выделяются разнополярными выбросами, а нулевые точки между ними соответствуют максимуму обычной кривой 1.

Известна также апиаратура для бокового каротажного зондирования, содержащая многоэлектродиый зонд, состоящий из комплекса двухполюсных последовательных и обращенных градиент-зондов, телеизмерительную систему, вычислительное устройство и многоканальный регистратор, к выходам каналов

телеизмерительной системы которой, ирисоединенным к последовательным и обращенным зондам, подключена схема определения экстремальных значений кажущихся сопротивлений (КС) 2. Выход экстремальной схемы через релейный элемент подключен к отметчику горизонтальных линий фоторегистратора, являющемуся отметчиком границ.

Наиболее близким к изобретенщо техническим решением является устройство для определения литологического состава геологического разреза скважины в процессе каротажа 3. Устройство помимо обычной многоканальной каротажной аппаратуры имеет средство для определения границ пластов в процессе каротажа, включающее схемы поиска экстремальных значений измеряемых величин или их производных, ио числу датчиков сигналов, подключенных к ждущим мультивибраторам, выходы которых соединены с логическим устройством совпадений, включенным на отметчик границ.

Однако им свойственна значительная погрешность нахождения газоводоиефтяного контакта в процессе каротажа, обусловленная неточной привязкой контакта по глубине и наличием ложных отметок контактов от действия помех.

Цель изобретения - повышение надежиости и точности нахождения газоводонефтяного контакта в нроцессе каротажа. Для этого в устройство для нахождения газоводонефтяного контакта в процессе каротажа, содержащее градиент-зонды различного радиуса исследования с общей точкой записи, систему передачи, измерения и определения экстремальных значений их показаний и миогоканальный регистратор, содержит логические схемы совпадений и аптисовпадений с двумя управляемыми входами, функциональные преобразователи, дифференцирующие цепочки, релейные элементы и индикаторы слойности, неоднородности геологического разреза и газоводонефтяного контакта. Управляемые входы схемы совпадення соедииеиы с выходами релейных элементов, подключенных через дифференцирующие цепочки к выходам схем определения времени появления экстремумов на показаниях градиент-зондов малого и среднего радиусов исследования. Измерительный вход схемы совпадений соединен с измерительным входом схемы антисовпадений и выходом релейного элемента, соединенного с индикатором газоводонефтяного контакта и подключенного через дифференцирующую цепочку к выходу схемы определения экстремумов на показаниях градиент-зондов большого радиуса исследования. Один из управляемых входов схемы антисовпадений подключен к выходу релейного элемента, включенного на выход схемы совпадений и к индикатору неоднородности разреза, в то время как другой управляемый вход присоединен к выходу pev eйнoгo элемента, соединенного с индикатором слойиости разреза и включенного на выход вычитающей схемы, к входам которой подключены функциональные преобразователи, соединенные с выходами каналов системы, измеряющей показания градиент-зондов малого и больщого радиусов исследовання. В качестве индикаторов слойности, неоднородности геологического разреза и газоводонефтяного контакта использованы отметчики горизонтальных и вертикальных линий каротажных фоторегистраторов. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для нахождения газоводонефтяного контакта в процессе каротажа; на фиг. 2 - импульсно-времеиная диаграмма работы устройства. Устройство содержит датчики 7, 2 и 3 - последовательиые (обращенные) градиентзонды, систему измерения 4, систему регистрации 5, схемы 6, 7, 8 поиска максимальных значений КС, дифференцирующие ячейки Я 10, 1,1, релейные элементы 12, 13 и 14, логическое устройство совпадения 15, логическое устройство аитисовпадения 16, релейный элемент 17, вычитающую схему 18, функциональиые преобразователи 19, 20, релейные элементы 21, 22, индикатор 23 газоводопефтяного контакта, индикатор 24 слойности разреза, индикатор 25 неоднородности разреза. По оси ординат (на фиг. 2) отложено напряжение и па входах (выходах) отдельных блоков (узлов), а но оси абсцисс - время i. Кривая КС, зарегистрированная градиентзондом малого радиуса исследования, обозначена цифрой 26, кривая /(С 27, зарегистрированная градиент-зондом среднего радиуса исследования; кривая ЯС 28, зарегистрированная градиент-зондом больщого радиуса исследования, а - имиульсы на выходе экстремальной схемы 6; b - импульсы на выходе релейного элемента 12, с - импульсы на выходе экстремальной схемы 7; d - импульсы на выходе релейного элемента 13 в - импульсы на выходе экстремальной схемы 8; I - импульсы на выходе релейного элемента 14; g - импульсы на выходе отметчика неоднородности разреза 25: h - импульсы иа выходе схемы антисовпадений 16; i - импульсы на выходе отметчика газоводонефтяного контакта. Один из вариантов предлагаемого изобретения - устройство для нахождения газоводонефтяного контакта по данным электрического каротажа. Устройство состоит из датчиков , 2, 3, например, последовательных градиент-зондов различного радиуса исследования, включенных на вход системы измерения 4, выходными сигиалами которой являются напряжения, пропорциональные кажущимся сонротивлениям. Выходы системы измерения соединены с системой регистрации 5 и схемами определения времени появления экстремумов на показаниях градиент-зондов 6, 7, 8, выходы которых через дифференцирующие ячейки 9, 10 V. 11 подключены к входам релейных элементов 12, 13 и 14. Причем выходы релейиых элементов 12 и 13 соединены управляемыми входами схемы совпадений 15, а выход релейного элемента 12 соеди(ен с измерительными входами совпадений и антисовпадеиий. Один из управляемых входов схемы антисовпадений 16 соединен с релейным элементом 17, включенным на выход вычитающей схемы J8, к входам которой подключены функциональные преобразователи 19 и 20. Другой управляемый вход схемы антисовпадений присоединен к выходу релейного элемента 21, включенного на выход схемы совнадений /5. К выходу схемы антисовпадений 16 через релейный элемент 2 подключен отметчик газоводонефтяного контакта 23. Индикатор слойности разреза 24 присоединен к выходу релейиого элемента /7, а индикатор неоднородности 25 разреза - релейному элементу 21. Принцип работы предложенного устройтва заключается в следующем. Поступающие с выходом градиент-зондов /, 2, 3 сигналы, пропорциональные /СС измеряются системой 4 и регистрируются системой 5 (кривые 26, 27, 28). Кроме того, сигналы, иропорциональные КС, иоступают иа входы функциональных Иреобразователей 20 и 21 и входы схем оиределения времени появления экстремумов 6, 7, 8 на показания градиент-зондов малого, среднего и большого радиуса исследования соответственно. Сигналы, наблюдаемые на выходах экстремальных схем, изображены на фиг. 2 а, с, е.

С выходов схем 6, 7, 8 сигналы иоступают на входы дифференцирующих ячеек 9, 10, 11, где дифференцируются. Продифференцированные импульсы запускают релейные элементы 12, 13 и 14. Форма импульсов, наблюдаемых на выходах релейных .элементов, изображена на фиг. 2 Ь, d, f.

Импульсы с выходом релейных элементов 12 и J3 поступают на управляющие входы схемы совпадений 15, открывая ее во время иаличия экстремумов на показаниях градиент-зондов 1 и 2. При совпадении во времени экстремумов на показаниях градиерггзондов 1, 2 и 3 иа выходе схемы 15 появится сигнал, который запустит релейный элемент 21, импульс с выхода которого поступит на индикатор неоднородности разреза 25. Кроме того, с выхода релейного элемента 21 сигнал, поступая на управляемый вход схемы антисовпадений 16, запирает ее, чем достигается исключение ложного срабатывания схемы отбивки газоводонефтяного контакта.

Поступающий иа объединенные входы (измерительные) схем совпадений 15 и антисовпадеиий 16 сигнал в момент наличия экстремумов на показания градиент-зонда большого радиуса исследоваиия 3, в случае наличия газоводонефтяного контакта пройдет открытую схему антисовпадений лишь тогда, когда на ее управляющих входах будут отсутствовать сигналы, т. е. когда разрез проницаемый и экстремум на показаниях зонда с большим радиусом исследования не будет совпадать во времени с экстремумами на показаниях зондов с малым и средним радиусами исследования.

Слойность разреза индикатируется отметчиком 14 при поступлении сигнала от релейного элемента 17, срабатывающего при наличии сигнала на выходе вычитающей схемы 18. На входы этой схемы поступают сигналыс выходов функциональных преобразователей с переходной характеристикой, представляющей зависимость кажущегося сопротивления от истинного, измеренного градиент-зондами /, 2 и 5. При прохождении продуктивного пласта сигнал на выходе релейного элемента 17 и на управляемом входе схемы антисовпадений отсутствует. В случае отсутствия импульса на другом управляемом входе схемы 16 она будет открыта.

С выхода открытой схемы антисовпадений .импульсы, появляющиеся в момент наличия газоводонефтяного контакта, поступают на

релейный элемент 22, запускают его и далее приводят в действие отметчик газоводонефтяного контакта 23.

Данное устройство обладает более высокой надежностью и точностью нахождения газоводонефтяного контакта в процессе каротажа, а также высокой оперативностью.

Формула изобретения

1. Устройство для нахождения газоводонефтяного контакта в процессе каротажа, содержащее градиент-зонды различного радиуса исследования с общей точкой записи, систему передачи, измерения и определения экстремальных значений их показаний и многоканальный регистратор, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения положения газоводонефтяного контакта в процессе каротажа, оно содержит логические схемы совпадений п антисовпадений с двумя управляемыми входами, функциональные преобразователи, дифференцирующие цепочки, релейные элементы и индикаторы слойности, неоднородности геологического разреза и газоводонефтяного контакта, при этом управляемые входы схемы совпадений соединены с выходами релейных элементов, подключенных через дифференцирующие цепочки к выходам схем определения времени появления экстремумов на показаниях градиент-зондов малого и среднего радиусов исследования, измерительный вход схемы совпадений соединен с измерительным входом схемы антисовпадений и выходом релейного элемента, соединенного с индикатором газоводонефтяного контакта и подключенного через дифференцирующую цепочку к выходу схемы определения экстремумов на показаниях градиент-зонда большого радиуса исследования, один из управляемых входов схемы антисовпадений подключен к выходу релейного элеА1ента, включенного на выход схемы совпадений и к индикатору неоднородности разреза, а другой управляемый вход присоединен к выходу релейного элемента, соединенного с индикатором слойности разреза и включенного на выход вычитающей схемы, ко входам которой

подключены функциональные преобразователи, соединенные с выходами каналов системы, измеряющей показания градиент-зондов малого и большого радиусов исследования.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве индикаторов слойностн, неоднородности геологического разреза и газоводонефтяного контакта использованы отметчики горизонтальных и вертикальных

линий каротажных фоторегистраторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ЧССР № 108398, кл. 21g 30/01, опубл. в 1972 г. 2. Авторское свидетельство СССР № 379904, Л1. Кл.2 G 01 V 3/18, 1970. 3. Авторское свидетельство СССР Л 516645, М. Кл.2 G 01 V 9/00, 1975.

-«