Способ исследования буровых скважин и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01V3/18 

Описание патента на изобретение SU974940A3

лжрению в других. Трение башмака по стенкам скважины является причиной шумов, которые накладываются на запи санные сигналы. Когда пласты неоднородны, кривые, записанные с помощь различных башмаков, различаются. Поэтому корреляция между четырьмя кривыму, полученными при помощи четырех электродов, расположенных на четйрех башмаках, затруднена. В соответствии с изобретением измеряют по крайней мере одну геологическую характеристику горных пос5од, именно боковой наклон и/или степень однородности пластов. Боковой наклон получается при помощи одного измерительного башмака. Боковой наклон формации - это вид в разрезе в плоскости, проходящей через два электрода измерения рассматриваемого башмака и параллельной оси скважины. Этот боковой наклон и степень однородности могут быть известными или точечными характеристиками рассматриваемой горной породы или также средними величинами, характеризующими пласт определенной мощности. Эти характеристики позволяют определить нakлoн горных пород в соответствии с. изобретением. Известно устройство-наклономер, реализующее способ исследований сква жин, в котором используют по крайней мере два .электрода на каждый башмак. С целью улучшения соотношения сигнал/шум две кривые удельного сопротивления , записанные с помощью двух электродов одного и того же баш мака, перемножаются между собой точк за точкой. Таким образом получают од ну кривую удельного сопротивления на башмак, отношение сигнал/шум которой улучшено тем, что сигнал коррелирует ся. Статический полезный сигнал V ICIIKI tVrfrv - « fJ |Ч.., rii j ливается по отношению к шуму l. Наиболее близким к предлагаемому является способ для исследования буровых скважин, согласно которому с помощью пластового наклономера, содер исащего питающие электроды, не менее двух башмаков, на каждом из которых размещено по два разнесенных между собой электрода, причем ось, соединяющая электроды, параллельна образующей скважины, одновременно измеряют удельное электрическое сопротивление пород, результаты,измерений коррелируют между собой и об однородности пород пластов судят по результатам корреляции 2. Указанный способ реализуется с помощью устройства, содержащего зонд, включающий питающие электроды, йе менее двух башмаков, на каждом из которых размещены по два разнесен- ных между собой электрода, причем ось, соединяющая электроды, параллельна вси зонда, наземный блок для обработки и регистрации результатов измерений, соединенный кабелем с зондом 2. Однако известные способ и устройство обладают невысокой точностью измерения. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования буровых скважин, в котором с помощью пластового наклономера, содержащего питающие электроды, не менее двух башмаков, на каждом из которых размещено по два разнесенных между собой электрода, причем ось, соединяЬщая электроды, параллельна образующей скважины, одновременно изме.ряют удельное-электс ическое сопротивление пород, результаты измерений коррелируют между собой и об однородности пород судят по результатам корреляции, дополнительно измеряют удельное сопротивление пород каждым башмаком в плоскости, перпендикулярной продольной оси измерений, с разносом между электродами, меньшим, чем разнос вдольпродольной оси измерений, и по результатам измерений дополнительно судят об однородности пород. В устройстве для- реализации указанного способа, содержащем зонд, включающий питающие электроды, не менее двух башмаков, на каждом из которых размещены пЪ два разнесенных между собой электрода, причем ось, соединяющая электроды, параллельна QJ зонда, наземный блок для обработки и регистрации, результатов измерений соединенный кабелем с зондом, каждый башмак зонда снабжен дополнительным электродом, расположенным в плоскости, перпендикулярной продольной оси зонда и проходящей через измерительный электрод, и разнесенным относительно него на расстояние, меньшее расстояния между указанной выше пары электродов и равное 3 см. Кроме того, наземный блок содержит по меньшей мере два запоминающих устройства, соединенных кабелем с измерительными электродами, лежащими в плоскости, перпендикулярной продол ной оси зонда, подключенных к кор-; релятору, соединенному с регистратором. Применение изобретения позволяет определить с большей томностью однородности горных пород, их боковой наклон, присутствие трещины. Согласно предлагаемому способу осуществляют первое измерение величины электрического удельного сопротивления горных пород в первой точке стенки скважины на определенной глубине с помощью измерительного электрода, закрепленного на башмака, который может быть приложен к стенке скважины, осуществляют также второе измерение упомянутой величины во вто рой точке стенки скважины с помощью второго измерительного электрода, закрепленного на башмаке,, причем пер вая и вторая точки измерения располо жены в одной плоскости, перпендикулярной продольной, оси скважины и отделены друг от друга расстоянием, ко торое мало по сравнению с самым маяеньким разносом электрического зондирования скважины. Затем повторяют первое и второе измерения через, определенные интервалы глубины, выбран ные таким образом, чтобы получить на этих интервалах по крайней мере две последовательности измерительных сигналов, предназначенных для корре-г ляции между собой с целью определения бокового наклона и/или степени однородности горных пород, причем боковой наклон определяется в плоскости, параллельно продольной оси зо да и проходящей через две точки измерения. Геологическая характеристика может быть представлена средней величиной или величиной точечной. Эта характеристика является степенью одн родности или боковым наклоном слоев участка, пересекаемых скважиной. Эти две величины, которые Могут быть получены одновременно, являются результатами корреляций, осуществляемых между двумя последовательностями сигналов. Предлагаемый способ может использоваться для определения падения гор ных пород, пересекаемых скважиной. Для этого измеряют изменения электрического удельного сопротивления в зависимости от глубины по нескольким образующим скважины таким образом, чтобы получить несколько кривых в виде измерительных сигналов, представляющих упомянутые изменения, причем вдоль каждой из образующих определяют боковой наклон формаци в соответствии с описанным способом, таким образом, чтобы связать с каждой из кривых один замер бокового наклона. Падение получается отысканием сначала плоскости среднего падения, параллельной по крайней мере двум средним боковым наклонам для рассматриваемого слоя пород, затем осуществляется классическая корреляция между кривыми удельного сопротивления от башмака к башмаку, рассматривая как приемлемые только величины падения, которые согласуются с плоскостью среднего падения. Иначе падение получается отысканием плоскостей, содержащи); две коррелированных точки, принадлежащие двум кривым, записанным с помощью различных башмаков и точечных боковых наклонов слоя в двух коррелированных точках. На фиг. 1 показана упрощенная схема устройства изучения подземных формаций, в частности опоеделения падения подземных слоев, пересекаемых скважиной; на фиг. 2, 3 и i - форма реализации башмаков зонда; на фиг.5 электрическая схема зонда; на фиг. 6 поясняется один из вариантов осуществления способа; на фиг.7схематически представлены средства для реализации варианта способа в соответствии с фиг.6; на фиг. 8 средства для реализации другого варианта способа; на фиг..9 и 10 - иллюстрируется способ определения падения слоев участка. Согласно предлагаемому способу . определяются по крайней мере две последовательности сигналов полученные измерением физических характеристик подземных формаций в зависимости от глубины скважины, причем эти две последовательности получаются одновременно в экспериментальных возможно более идентичных условиях. Измеряемая физическая характеристика является преимущественно удельным электрическим сопротивлением формаций , измеренным с помощью эл.ектродов, но мосут быть рассмотрены и дру гие измерения, например магнитные ил акустические, выполненные соответственно с помощью катушек или акустических преобразователей (в дальнейшем органы измерения называются электродами). Для того, чтобы получить наиболее идентичные эксперимен тальные условия, две последовательности сигналов записываются с помощью двух идентичных измерительных электродов, помещенных рядом на одном башмаке каротажного зонда. Эти два электрода предпочтительно расположены в однбй плоскости, перпендикулярной оси зонда, для того чтобы уменьшить неточности, вызванные изменением скорости зонда. Расстояние между двумя электродами м;ало по срав нению с горизонтальными размерами скважины, а именно по сравнению с самым маленьким радиусом скважины. Это расстояние изменяется в зависимости от желаемой степени точности анализа формаций. В качестве примера расстояние между двумя электродами может быть 3 см. Так как экспериментальные условия идентичны, разница, существующая .меж ду двумя последовательностями сигналов полученными на одной глубине, может происходить только от формаций, анализируемых двумя электродами Изобретение дает точный анализ од ного и того же слоя формации. Деиствитеяьно, сравнение двух последовательностей сигналов путем их корреляции дает информацию о степени однородности этого слоя. Например, есл анализируемый слой ябляется конгломе ратом. т.е. галькой, соединенной дру с другом, степень однородности слой очень мала, вследствие того, что.две последовательности сигналов, выданных двумя электродами одного башмака, являются различными, .так как име ется большая вероятность, что korAa один электрод находится напротив гал ки, друфй электрод не нaxoдитcя и наоборот ; Другими словами, корреляци двух пьел-едовательностей сигналов не позволяетвыявить явления, которые с ответствуют друг другу в двух последовательностях. Таким же образом, если слой, анализируемый одновременно двумя электродами, очень однороде две последовательности сигналов прак тически идентичны, и измеренная степень однородности возрастает. В опе90 рации корреляции это выражается тем, что большое число явлений соответствует друг другу в одной и другой последовательностях сигналов. Классический найлономер содержит по крайней мере три ползуна, в основном четыре. Если два идентичных электрода смонтированы на каждом башмаке сравнивая друг с другом степени однородности, полученные с помощьй двух электродов каждого из башмаков, можно заметить, что для определенного интервала глубины кривые удельного сопротивления сильно различаются, что свидетельствует о неоднородности формации. Предлагаемый наклономер позволяет очейь точно проанализировать слои, пересекаемые скважиной, и отсюда можно обнаружить присутствие слоев с очень малой толщиной, порядка, например, сантиметра. Одна и та же особенность кривых удельного сопротивления, которые представляют собой изменения амплитуды измерительных сигналов, полученные в зависимости от глубины, пик или впадина например может воспроизводиться в данной зоне на всех кривых, полученных от всех башмаков. Так как явление воспроизводится, имеет место реальная особенность формации, например слой глины. Одна и та же особенность кривых удельного сопротивления ( пик, впадина и т.п.), выявленная корреляцией .двух кривых с помощью двух электродов одного башмака, на всех кривых четырех башмаков. Этот факт позволяет выявить местное нарушение формации, например, трещину, которая коррелируется на одном или нескольких башмаках, но не на всех. Две последовательности сигналов, полученные с помощью двух электродов расположенных на одном башмаке, позволяют измерить боковой наклон слоев участка, видимый двумя электродами.. Более точно измеряют этот боковой наклон в плоскости, проходящей через два электрода и параллельной оси скважины. Боковой наклон слоя вытекает из двух кривых удельного сопротивления, полученных с помощью двух измерительных электродов одного башмака, которые с одной стороны практически идентичны, а с другой стороны сдвинуты по глубине. Этот сдвиг позволяет измерить боковой наклон. Кроме того, сравнение кривых путем корреляции от башмака к башмаку позволяет выявить элементы кривых, которые соответствуют друг другу, и определить таким образом падение слоя. Зонд 1 для измерения падения(фиг, может перемещаться в скважине 2, заполненной в основном, буровым растjBopoM, соединенной с помощью элек, трического кабеля 3 с наземным оборудованием . Кабель 3 проходит вокруг блок-баланса 5 и барабана 6. Кол лектор 7 и гибкий металлический язычок, который трется по валу барабана, позволяют электрически соединить кабель 3 с оборудованием, расположенным на поверхности. Наиболее важным элементом является вычислительная машина 8, которая может принимать данные, переданные наклономером 1, и также посылать сигналы управления и калибровки к этому наклономеру Вычислительная машина 8 запрограммирована, таким образом, чтобы ,иметь возможность анализировать сигналы ка ротажа для осуществления операций корреляции, таким образом, чтобы выдать степень однородности и боковой наклон слоев, так же как и падение слоев. Вычислительна.я машина 8 может быть заменена любыми доступными с(эед ствами ( фиг.7 и 8). Характеристические сигналы глубины зонда в скважине могут быть, но не обязательно, обработаны отдельной схемой 9, соединена с вычислительной машиной 8. Наклономер 1 содержит Центратор 10, составленный в основном несколькими изогнутыми металлическими пластинйми, в основном четырьмя, трущими ся по стенке скважины, и двумя кольцами 11 и 12, соединенными с концами металлических пластин, причем по кра ней мере одно из этих колец может скользить вокруг центральной втулки 13- Этот центратор является известным устройством. Каротажный зонд может также содержать второй центратор на своем верхнем конце. Секция Т бура содержит башмаки (показаны только два башмака 15 и 16 смонтированные диаметрально противоположно на корпусе зонда). Наклономер может содержать четыре идентичных башмака ( два не показанных башмака расположены на двух концах диаметра, перпендикулярного и компланар9О ного диаметру башмаков 15 и 16,,иВ той же горизонтальной плоскости, перпендикулярной оси наклономера). Здесь можно упомянуть, что наклономер может содержать только два башмака, размещенных диаметрально противоположно, каждый из которых содержит два измерительных электрода. Четыре кривых удельного сопротивления полученные с помощью этих двух башмаков, являются достаточными для определения падения рассматриваемой формации. Каж дый башмдк содержит по крайней мере два измерительных электрода 17 для башмака 15 и 18 для башмака 16 (показан только один электрод на каждый башмак). Все измерительные электроды зонда находятся предпочтительно в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса зонда. Каждый башмак соединен с зондом шарнирными стрелами 19 и 20, вращающимися вокруг фиксированных точек 21 и 22. Два конца стрел 19 и 20 объединены металлическим стержнем 23, который соединен с одной стороны с поршнем 2, гидравлически управляющим открыванием и закрыванием стрел, и с другой стороны с потенциометром 25, позволяющим определять а каждый момент расстояние башмака по отношению к оси зонда. Расположение шарнирной стрелы таково, что электрод 17 перемещается, оставаясь все время в одной плоскости перпендикулярной оси зонда. Пружина 26, составленная несколькими металлическими сложенными пластинами, закреплена неподвижно на корпусе зонда и подвижно на башмаке. Эта пружина прижимает башмак к стенке скважины с силой в основном постоянной. Четыре башмака и соединенные с ними стрела предпочтительно независимы друг от друга. Четыре потенциометра 25 (показан только один), соединенные с четырьмя независимыми башмаками позволяют узнавать в каждый момент размеры скважины по двум перпендикулярным направлениям, а также положение продольной оси зонда по отношению к оси скважины. Секция 27 содержит насосы, позволяющие задействовать поршень 2k с помощью гидравлических соединений (не показаны). Падение слоев, пересекаемых скважиной, определяется с помощью измерительных электродов, расположенных на четырех башмаках. Оно может быть, следовательно, определено по отношению к плоскости, перпендикулярной оси зонда, проходящей через измерительные электроды. Наклон и ориентацмя этой плоскости изменяются, так как зонд не всегда выровнен с осью скважины, и сама ось скважины может быть не строго вертикальной и может изменять направление с глубиной. Сле дсаательно, необходимо определить ее положение по отношению к фиксирован.ному ориентиру в зависимости от глубины, зоны, к скважине. Для этого секция 28 содержит буссоль, поддерживаемую в горизонтальной плоскости и указывающую азимут одного из башмаков, принятого за опорный, т.е. угол образованный перпендикуляром к плоскости этого башмака с магнитным севером. Секция 28 содержит также конт rpySj позволяющий определить положение одного башмака по отношению к вертикали, а также маятник, указываю щий наклон продольной оси наклономера по отношению к вертикали. Все эти измерительные устройства секции 28 хорошо известны в классических наклономерах. Секция 29 содержит электронное оборудование, питаюу ее измерительные электроды, также как схему телеметрии, позволяющую направлять измерительные сигналы к наземному оборудованию k через кабель 3- Секция 29 детально изображена на фиг.5Принцип работы наклономера схемат чески изображен на левой части фиг.1 Генератор тока, расположенный в секции 29, но не представленный на фиг.1, посылает электрический ток ме -- секцией 1 наклономера, которйя тогда находится под определенным потенциалом, и металлической оболоч.кой 30 секции .29, которая находится под другим определенным потенциалом. Другими словами, генератор тока одной клеммой соединен электрически с оболочкой 30 секции 29, а другой клеммой - с секцией 14. Оболочка 30 и секция 14 играют роль питающих эле тродов. Эти две секции изрлированы электрически друг от друга с помощью эле трически изолирующего слоя покрывакнцего секции 27 и 28, и электричес ки изолирующей детали 31, расположен ной между секциями 27 и 28. Следовательно, электрический ток не может протекать вдоль корпуса зонда межЭУ .12 ду секциями 29 и и,но он может пройти через формацию. Линии токав формации, соединяющие эти две секции, показаны схематически и обозначены позициями 32-36, Эти линии тока соответствуют фокусирующему току, позволяющему току, выходящему от измерительных электродов 18, изображенному линиями тока 37,. проникать в формацию перпендикулярно оси скважины. Затем в зависимости от глубины измеряют величину измерительного тока 37 для четырех башмаков. Этот измерительный ток является характеристикой электрического удельного сопротивления масти слоя формации, расположенного напротив измерительного электрода. В качестве примера, слой песка 38 представлен между двумя сло,ями глины 39 и АО. На границах I 42 этих слоев измерительные электроды указывают на изменение удельного сопротивления анализируемого слоя. Это измерение удельного сопротивления позволяет определить падение слоя песка 38. Действительно, изменение удельного сопротивления записывается измерительными электродами каждого башмака на различной глубине в зависимости, от падения слой. Это воспроизводится на кривых удельного сопротивления в виде сдвига этих крирых в завис мости от глубимЬ). Измерение этого сдвига, исправленное с учетом изменения скорости, указывает падение слоя. Фиг.2, 3 и представляют предпочтительную форму реализации башмаков, причем на фиг.2 изображен первый башмак, вид спереди; на фиг.З то же, второй башмак- ; на фиг. k его рой башмак, разрез,-в плоскости, перпендикулярной башмаку и проходящей через два вертикальных электрода. Башмаки имеют вытянутую форму. Высокая закругленная часть ЛЗ башмаков.является передней частью башмаки в контакте со стенкой скважины, если наклономер поднимается к поверхности в процессе измерений. Башмаки могут, но не обязательно, иметь выемку 44, окруженную двумя заплечиками 45 и 46. Сами башмаки образуют большой фокусирующий электрод,для этого они выполнены из металла, хорошо проводящего электричество, например из бронзы. В качестве примера, выемка 44 имеет толщину порядка 0,2 см ширина башмака равна примео13но b см и его длина около 25 см. Каж дый башмак содержит два измерительных электрода Ц7-Ц8 (фиг.2) и 9-50 (фиг.З) находящихся на расстоянии около 3 см. Необходимо, чтобы два измерительных электрода одного башмака не перемещались в скважине вдоль одной образующей, так чтобы не осуществлять измерения в одних и тех же местах стенки скважины. Следовательно, эти два электрода не должны находиться в одной плоскости, проходящей через продольную ось плоскости зонда, т.е. два электрода не долж /)ы находиться на одной вертикальной линии, когда бур расположен вертикально. Кроме того, эти два электрода рас полржены в одной плоскости, перпендикулярной оси бура, следовательно, в одной горизонтальной плоскости, ко да бур расположен вертикально. Это расположение не обязательно, но является предпочтительным. Лействитель-25 оДин НО, когда два электрода сдвинуты по вертикали, сдвиг между кривыми удель ного сопротивления может быть вызван двумя Причинами: с одной стороны падением слоя формации и с другой стороны вертикальным сдвигом двух электродов. Скорость зонда в скважине не равномерна . Поэтому когда (Надо скорректировать две кривых сопротивления в зависимости от этого вертикального сдвига электродов, необходимо учитывать возможное изменение скорости зонда между двумя моментами измерения. Точность, полученная от другого источника сдвига кривых, а именно от падения формаций тогда уменьшается из-за того, что всегда совершает большую или меньшую ошибку при опре делении скорости зонда. Устройство, в котором два электрода расположены, горизонтально, значительно уменьшает этот источник неточностей на величину падения. Измерительные электроды электрически изолированы от башмака электри чески изолирующим гнездом пре почтительно выполненными из керамики Каждый измерительный электрод сое динен электрической связью 55 с выходной клеммой 5б, расположенной на задней стороне башмака. Эта электрическая связь 55 окружена электрически изолирующим материалом 57, например аральдитом. 40 Так как скорость наклономера, перемещающегося в.скважине, не является равномерной, необходимо в каждый момент измерять эту скорость. С этой целью могут быть использованы различные известные средства. Наиболее часто используемое средство в классических наклономерах составлено дополнительным электродом,называемым электродом скорости,во всех пунктах идентичным ранее описанным измерительным электродом. Этот электрод закреплен на одном из башмаков на известном расстоянии от одного измерительного электрода и в направлении, -параллельном оси наклономера. Таким об разом, башмак, представленный на фиг.2, содержит электрод скорости 58, расположенный по вертикали и на строго определенном расстоянии от измерительного электрода 8. Электрод скорости 58 и измерительный электрод tB позволяют записывать идентичные кривые удель- ного сопротивления, так как находясь над другим в направлении перемещения наклономера метра, они проходят напротив одних и тех же слоев участка, но в различные моменты времени , которые зависят от скорости перемещения наклономера в скважине. Зная перемещение в зависимости от времени двух кривых удельного сопротивления, одной измерительной и другой кривой скорости, и зная расстояние между измерительным электродом 8 и электродом скорости 58, можно вычислить скорость наклономера на рассматриваемой глубине. Второй башмак также содержит электрод скорости 59(фиг,3, однако этот электрод расположен на расстоянии от соответст вующего измерительного электрода 9, отличном от расстояния, отделяющего электрод скорости 5В от измерительного электрода 48. Эта особенность позволяет получить большую точность в измерении скорости наклономера. Действительно, относительно большое расстояние между измерительным электродом и электродом скорости (фиг.2) предпочтительно для измерения относительно высоких скоростей, тогда как относительно малое расстояние (фиг.З) предпочтительно для измерения относительно малых скоростей. Электроды скорости 58 и 59 закреплены на башмаке таким же образом, как и измерительные электроды. Электрод скорости 59 оя:зужен электрически изолирующей деталью 60, например, из керамики (фиг.). Электрод 59 соединен с выходной клеммой 61, расположенной на задней- стороне башмака, с помощью электрической связи 62, которая погружена в электрически изолирующий материал 63, такой как аральдит. В качестве примера, расстояние между электродом ск рости 58 и измерительным электродом .8 (фиг. 2) и электродом скорости 59 иизмерительным электродом 49(фиг.З) равны соответственно около 12,5 см и 5 ем. Также в качестве примера диа метр измерительных электродов и элек тродов скорости примерно равен 0,5 с На фиг, 5 представлен вариант реализации измерительной схемы наклоно мера, расположенной в секции 29 (фиг. Четыре башмака наклономера схематически изображены прямоугольниками 6k-67, Два первых башмака 6 и 65 со держат каждый три электрода:68 и б9 или 70 и 61 в качестве измерительных электродов и 72 или 73 в качестве электродов скорости. Два других башмака 66 и б7 содержат каждый два из мерительных электрода 7 и 75 или 7б и 77 Все эти электроды закреплены на башмаках описанным способом. Каждый электрод соединен электрически с одним из двух входов первичной обмотки трансформатора, а второй вход соединен электрически с башмаком, который образует большой фокусирующий электрод. Две клеммы вторичной обмотки каждого входного тран сформатора 78 соединены с двумя выходными клеммами измерительной цепи 79- Ккаждому измерительному электроду или электроду скорости присоединен входной трансформатор 80 и 81 соответственно для электродов б9 и 68 ( для электродов трех других башмаков не показан), так же как и к цепи измерения, идентичной цепи измерения 79 (эти измерительные цепи не показаны). Входные трансформаторы 78, 80, 81 расположены на поверхности башмаков, находя1чейся в контакте со стенкой скважины, и имеют целью .немедленное усиление измерительных сигналов или сигналов скорости для улучшения отношения сигнал/шум. Четыре башмака электрически соединены между собой связью 82. Генератор тока 83 соединен в точке 8 ба мака 67. Он питает электрическим то ком башмаки, образующие Фокусирующие 9 4016 электроды и через первичные оЬмотки трансформаторов 78 измерительные электроды и электроды скорости. Вторая клемма генератора тока 83 соединена в точке 85 с массой секции 29 (фиг.1) Генератор тока 83 выдает импульсы 86 период Та.; которых равен 500 мкс. 8о время первой половины сигнала передается полный период синусоидального сигнала с периодом Т, равным 250 мкс ( частота кГц), никакой другой сигнал не передается в течение следуо;щих 250 мкс. .Каждая цепь содержит трансформатор усилитель 87, выполняющий также функцию развязки, две клеммы первичной обмотки которого соединены с двумя входными клеммами 88 и 89 цепи измерения. Две клеммы вторичной обяотки трансформатора-усилителя 87 соединены с двумя входами усилителя 90 с переменным коэффициентом усиления. Этим коэффициентом усиления можно управлять способом, не показанным на фиг.5, с помощью схемы управления, расположенной на поверхности, которая работает, когда выход цепи измерения 79, например, насыщается. Эта схема управления сама соединена с измерительным регистрирующим прибором таким образом, чтобы изменять уровень записи в соответствии с изменением коэффициента усиления. Форма сигнала, выданного усилителем с переменным коэффициентом усиления 90, показана под цифрой 91- Эти си1- налы проходят затем в фазовый детектор 92, который своим вторым входом 93 соединен с генератором тока 83. Фазовый детектор 92 позволяет сохранять только часть измерительного сигнала, которая находится в фазе с током, посланным в формацию генератором тока 83. Выход фазового детектора 92 выдает сигналы, форма которых представлена под цифрой 9 Эти сигналы посылаются на вход фильтра нижних частот 95. который должен проинтегрировать сигнал, приложенный к его входу. Этот фильтр нижних частот 95 выдает на выходе ток, сила которого является характеристикой амплитуды продетектированного измерительного сигнала.Этот постоянный ток затем усиливается в усилителе 9б, затем прикладывается ко входу 97 схемы уплотнения 98. Эта схема содержит столько входов 97, 99 107, сколько имеется измерительных электродов и электродов скорости и, следовательно, столько же, сколько измерительных цепей, идентичных це,пи 79. Схема уплотнен ия 98 циклически квантует измерительные токи, прии.оженные к ее входам,и прикладывает их последовательно ко входу аналогрво-цифров го преобразователя 103,вы ход 109 которого соединен со схемой телеметрии, здесь не показанной, для направления измерительных сигналов в цифровой форме на поверхность Изобретение позволяет определить по крайней мере одну новую характеристику формации. Эта характеристика может быть средней характеристикой, в случае, если интересуются слоем формации определенной толщины, либо точечной характеристикой, когда рассматривают только одну точку или сечение скважины бурения. Характеристикой, определенной согласно изобретению, является степень однородности формации (которую также можно назвать коэффициентом боковой непрерывности или боковой прочности). Этот коэффициент однородности формации, определенный с помощью двух электродов, расположенных на одном башмаке может быть средней величиной или частной величиной. Второй характеристикой, определяе мой согласно изобретению, является боковой наклон слоев формации, пересекаемых скважиной бурения, снятый двумя электродами, расположенными на одном башмаке. Осуществляют измерение этого бокового наклона в плоскости , проходящей через два измерительных электрода одного башмака и параллельной оси скважины. Этот боковой наклон может быть средним, частным или точечным наклоном. Определение средних характеристик дает среднюю величину бокового наклр на и степени однородности последовательных слоев формации с постоянным интервалом, например, через каждый метр. Используемая техника является техникой корреляции между последовательностями сигналов, переданных только двумя электродами одного башмака. Для этих определений средних величин, как впрочем, и для точечных величин, можно использовать каротажный зонд , снабженный одним башмаком. Определяют путем корреляции сдвиг по глубине между двумя последователь ностями отрезков сигнала фиксированЭ18 0 например, каждый НОИ длины, метр. Фиг, 6 иллюстрирует один из возможных способов выполнения операции корреляции. Представлены два регистра Ry и R, в которых запоминаются две последовательности сигналов исходящих рт двух электродов одного . Каждый регистр имеет число m элементарных ячеек. Каждая из них предназначена для принятия одного замера одного электрода. В качестве примера сигналы, идущие от левого электрода башмака, запоминаются в регистре R, а сигналы идущие от правого электрода того же башмака, запоминаются в регистре R. Сигналы запоминаются в порядке их поступления, проходя от ячейки порядка 1 к ячейке порядка т. На левой части фиг.6 в качестве примера указана величина 600 для порядка m памяти. Эта цифра эквивалентна 1,50 м формации. Совокупность сигналов, запомненных от р-той ячейки до q-той ячейки регистра R(rne ), определяет интервал корреляции. Величина (р+1)называется длинойинтервала корреляции. Величина называется максимальным сдвигом поиска. , запомненный в ячейке порядка d (d iq+S), называется выборкой включения. В качестве приме;эа, на фиг, 6 , , , и . Коэффициент квантования может быть выбран таким образом, что длина W интервала корреляции соответствует одному метру формации, а максимальный сдвиг поиска S соответствует 6,25 см. Этот сдвиг соответствует максимально допустимому сдвигу между замерами одного башмака. Операция корреляции является классической. Она состоит в корреляции замеров, включенных между ячейками порядка Р и q регистра , с замерами, заключенными между ячейками порядка 1 и d регистра R. ;1ля этого подсчитывают 2S+1 величин C(t) коэффициентом корреляции для всех целых величин t, изменяющихся от -S до +S. На фиг. 6 это сводится к определению величин C(t) корреляцией интервала N регистра R с каждым из последовательV «, ных интервалов 1,, 1„, 1 /I т, у регистра R Обозначая А величиАу, содержащуюся в ячейке порядка регистра R и В величину содержащуюся в ячейке поря ка I регистра R, определены величин C(t) по формуле Cftx-ilHA.-A)B tSCfc)3 ТдТвСН:) в которой А и f (t) предсгавляют с бой средние величины, а именно J. А - 7Г Л i, b(i)--q-.t В 3, - Р а Т и Tft(t) пpeдctaвляют собой ср неквадратичное отклонение, т.е. -о( , C(t) соответствует классическому коэффициенту корреляции между N вели чинами интервала tA., А. и величина интервала . Целью операции корреляции является определение максимальной величины коэффициента C(t} в рассматриваемом интервале, также как и величины t, соответствующей этой максимальной величине, Значение величины t, дающее максимальное значение С (t), называется сре/:}ним боковым наклоном формации для слсэя формации, соответствующего сигналам, заключенным между ячейкой порядка р и ячейкой порядка q для рассматриваемого башмака. Величина (и), соответствующая максимуму С (t), названа средней степенью однородности для слоя формации, соответствующего сигналам, заключенным между ячейкой порядка р и ячейкой порядка q для рассматри:.ваемого башмака. Таким образом определяется максимальная величина коэф фициентов корреляции, что логично с использованными уравнениями, но с другими уравнениями искомый коэффициент может иметь минимальную величину. В общем случае искомый коэф фициент является экстремальной величиной . 8 то время, как происходит операц кор(зеляции для рассматриваемого интервала, измерительные сигналы электродов продолжают приходить на повер tO иость и запоминаться в следуклчих ячеиKaXj начиная от порядка d 1 q -5Vl д6 порядка т. Когда операция корреляции для рассматриваемого интервала закончена, переходят к следующему интервалу, который имеет ту же длину N. Тогда необходимо сдвинуть данные содержащиеся в регистрах R. Эти операции корреляции могут предпочтительно осуществляться в реальном времени,и для этого емкость m регистров такова, чтобы время заполнения га-d ячеек, от d-t-l до m было больше времени осуществления операЦйи корреляции для рассматриваемого интервала. Фиг. 7 схематически, показывает средства для реализации операций корреляции и,следовательно для определения среднего бокового наклона и средней степени однородности формаций, снятых двумя электродами одного башмака. Когда зонд, опускающийся в скважине, содержит несколько башмаков, Р«ДСТва, представленные на фиг.7, °У предназначены для определенного башмака (следовательно, необходимо столько устройств, показанных на фиг.7, сколько имеется башмаков) или ко всем башмакам одновременно, так как при работе в реальном времени скорость счета средств на фиг. 7 значительно выше скорости получения измерений каждого башмака (по крайней мере в четыре раза, если имеется четыре башмака). На фиг. 7 два измерительных электрода одного башмака схематически представлены блоками 110 и 111 и соответствующие замеры предназначаются соответственно регистрам R и R. В первое время часы 112 включают схему управления 113, позволяющую запоминание сигналов, идущих от электродов 110 и 111 в регистрах R и с. помо1чью схем размещения соответственно 114 и 115. Регистры выполняют роль запоминающих устройств. Каждая схема размещения работает таким образом, что измерительные сигналы запоминаются в регистрах R, и R-ftCoглacнo порядку их прихода в начале операций, начиная от ячейки порядка 1. Когда схемы размещения 114 и 115 доходят до ячейки порядка (фиг.б , логическая схема 116 задействует схему включения 117, которая управляет коррелятором 118. Тогда осуществляется операция корреляции. Логическая. схема 116 управляет затем схемами размещения 1Й и 115 таким образом чтобы следующие замер), идущие от измерительных электродов, гзыли также запомнены один за другим, начиная от ячейки порядка d+1 регист. ров Rjj и R2(rt)иг.6) до последней яче ки порядка т. Когда регистры заполнены, т.е. когда схемы размещения достигают порядка т ячеек, логичесKdf) схема 116 управляет схемой управления сдвига 11Э которая задействуеУ устройства сдвига 120 и 121, соединенные с регистрами R;, и Операция сдвига состоит в перезапис - в ячейки порядка от 1-до R (фиг.6) содержимого ячеек порядка от q+1-S до m того же регистра. Кроме того, когда схемы размещения доходят до ячейки порядка т, логическая схема 116 снова помещает их в ячейку порядка R+1.Операция сдвига (фиг.7) осуществляется для двух регистров R. и R. Классические электронные средства.позволяют сделать эту, операцию сдвига достаточно быстрой, чт бы, когда она закончится, запоминание замеров, идущих от электродов, не дошло еще до ячейки порядка d. Коррелятор подсчитывает для каждого рассматриваемого интервала сре ний боковой наклон и и среднюю сте- пень однородности R. Эти величины з помнены в выходной схеме 122 и могу быть записаны на магнитной основе 123. Операции корреляции протекают та ким образом до конца поступления за меров от электродов. Операции корреляции известными в технике, исредства, представленные на фиг.7, являются только одной формой реализации. Возможны так другие формы. Может подойти любая другая техника корреляции, отлична от описанной. Например, можно использовать технику корреляции опознаванием форм. Средний боковой наклон или средняя CTeneHjb однородности могут быть получены на определен ном интервале глубины путем подсчет средней величины соответственно точечного бокового наклона или местной степени однородности, определен ных на этом интервале. Определение точечных характеристик производится следующим образом. Измерения, осуществляемые с помощью двух электродов, расположенны 022 в одной плоскости, позволяют определить местную степень формации, также как и точечный боковой наклон слоя формации малой толщины, просматриваемого двумя электродами. Техника, используемая для определения этих точечных или местных характеристик, применяет один из извест ных методов корреляции, такой как, например, метод корреляции опознаванием форм. Сргласно этой технике кривые, представля1Эщие изменения в зависимости от глубины .зонда в скважине сигналов каждой последовательности , полученных с помощью измерительных электродов, раскладываются на характерные элементы (выпуклости, впадины, пики) и для каждого элемента подсчитывается сеть специфических параметров. Для определения соответствия данному элементу кривой начинают выбирать элементы другой кривой, которые можно рассматривать как приемлемые соответствия, учитывая уже сделанные корреляции. Если.два элемента действительно соответствуют друг другу, невозможно, чтобы элемент, расположенный выше одного из них, соответствовал элементу, расположенному ниже другого. Действительно, соответствующий элемент среди всех возможных выбранных таким образом соответствующих элементом ищется затем путем подсчета для каждого возможного соответствую1чего элемента коэффициенI I v I J 1ч/|цч. V I VI .yri I корреляции С по заданной формуле , та С-- ).)-CPi-Pi)-(-e -i-() Р.. .Р являютте р , р... р; ся величинами различных параметров, связанных с данным элементом и рассматриваемым возможным сответствую- 1Дим элементом соответственно. Очевидно, что коэффициент С всегда положителен, и тем ближе к нулю, чем больше похожи элементы своими специфическими параметрами. Различные величины коэффициента С, полученные исходя из рассматриваемого элемента, сравниваются затем между собой. Если два самых маленьких коэффициента отличаютс:р не более чем на пороговую величину S называемую порогом распознавания, считают, что есть двузначность: два коэффициента слишком близки, чтобы можно было указать элемент соответствую чий рассматриваемому элементу. Тогда предпочтитель нее не принимать решения, чем принять решение, которое ножет быть неправильным и, следовательно, иметь последствия на следуклчие операции. Если, напротив, разница между двумя коэффициентами выше 5 , двузначности нет, сравнивают самый маленький коэф фициент со второй пороговой величиной S, называемой порогом правоподобия. Если этот коэффициент выше 5,, считают, что есть неоднозначность в идентичности соответствующего элемента, и тогда решение также не прини мается. Напротив, если этот коэффи:ииент меньше Sj, соответствие установлено. Для того, чтобы рассматриваемое соответствие какому-либо элементу было действительно выбрано как соответствие этому элементу, нужно. чтобы его коэффициент корреляции был, не только-отличен в достаточной степени от коэффициентов других возножных соответствующих элементов, но и достаточно мал. Чтобы осуществить эту технику корреляции путем опознавания форм, используют аппаратуру, схематически представленную .8. Два электрода одного башмака схематически представлены блоками 123 и 2k, Замеры приходят на вход детектора форм 125, который выбирает характеристические формы (выпуклости, впадины, пики) кривых, представляющих изменения амплитуды измерительных сигналов В зависимости от глубины. Затем эти различные формы коррелируются с помощью коррелятора форм 12б таким образом, чтобы определить соответствующие, элементы двух кривых. Резуль таты этой корреляции затем поступают на выходной орган 127, который может быть, например, регистрирующим устройством. Результаты могут сохранять ся в памяти, если их записать на ма нитную ленту 128. Информация, выданная коррелятором форм 126 (фиг.8), является последовательностью элементарных форм, определенных с одной стороны, двумя числами q и q выборок, с , относящихся к одному из электродов и с другой стороны, двумя числами d и d выборки, с d i относящихся к другому электроду. Четыре числа выборок q, q , d,, обозначают, что коррелятор способен идентифицировать на двух кри90 вых, соответствующих замерам двух электродов, один и тот же слой-участ ка, ограниченный выборками q. и q на кривой от первого электрода и выборками d и d на кривой от второVo электрода.На фиг.9 представлены две кривые удельного сопротивления 150 и 151, соответствующие замерам удельного сопротивления, осуществленным с помощью двух электродов одного башмака. Также показана кривая удельного сопротивления 151, представляющая кривую удельного сопротивления, записанную с помощью электрода -другого башмака. Применяя описанный метод корреляции опознаванием форм, можно с помощью коррелятора форм 126 определить.элементы кривой 150, соответствующие элементам кривой 151. В качестве примера коррелятор показыва ет, что пик 129 соответствует пику 130, впадина 131 - впадине 132, а вершины А и Л ДРУГ другу. Угол с, образованный прямой А, А соединяющвй эти две вершины, и прямой. соединяющей два электрода башмака 1, в точке А, определяет точечный боковой наклон рассматриваемого слоя формации в точке А.Этот боковой нак лон определяется в плоскости, проходящей через два электрода в параллельной- продольной оси инструмента if эта ось в основном соответствует оси скважины). Каждая пара соответствующих элементов кривых ,„ 1л позволяет определить точечный боковой наклон слоя формации в рассматриваемой точке. Когда используемый каротажный зонд содержит четыре башмака, операция корреляции осуществляется между двумя кривыми удельного сопротивления, полученными с помощью каждого из башмаков. Крдме точечного бокового наклона слоев участка, возможно также выбирать на записанных кривых от одного электрода к другому формы, похожие и те, которые не являются опознаваемыми. Эта возможность очень-важна, например, для точного подсчета падения слоев, так как некоррелируемые элементы кривых не берутся в рассмотрение и, следовательно, не могут давать ошибочные значения падения. Некоррелируемые части кривых также отбрасываются в случае определения среднего бокового наклона и падения, которое из него вытекает. Возможно также определить местную степень однородности формаций, пересекаемых скважиной, причем эта степегь характеризуется процентом форм опознанных как соответствующие от iодного электрода к другому. Эта информация важна в геологии для знания структуры формации: она позволяе например, знать, является ли данный слой конгломератом (скоплением) или имеет более или менее выраженную сло истость. Это возможно только потому что два электрода расположены на одном башмаке и с другой стороны, до статочно близки друг другу. Действительно, две кривые, записанные с помслцью одного башмака, могут быть очень похожими для одной формации, так как неточности измерения действуют практически одинаково на два замера. Например, если башмак не прилегает правильно к стенке скважины, это отражается одинаково на двух замерах, сделанных двумя электродами этого башмака. Расхождения меЖ|Ду кривыми происходит почти наверняка от местной разницы структуры формации. Кроме того, так как два электрода одного башмака относительно близкий друг другу, структура формации может быть определена тем более точно, чем более близки электроды. ;Также возможно обнаружить трещины в формациях, пересекающие скважину. Например, геологические боковые средние или точечные характеристики формации, определенные с помощью описанного способа, могут составлять первый этап для определения падения слоев формации, пересекаемых скважиной. Определение падения пластов осуществляется следующим образом. Кроме использования геологических характеристик, определенных описан-: ным образом, для определения падения пластов,.используют только замеры, выполненные с помощью только одного из двух электродов на башмак, следовательно, одну кривую удельного сопротивления на башмак. Эта кривая является кривой, которая использовалась для определения бокового наклона и степени однородности. С помощью величин среднего бокового наклона и слоев формации, определенных описанным образом или путем вычисления точечного бокового наклона на рассматриваемом интервале глубины, характеристику каждого из слоев формации толщиной, например, 1 м на первом этапе определяют для каждого слоя плоскость среднего падения, которая отличается тем, что она параллельна средним боковым наклонам, каждый из которых определен с помощью одного ползуна. Боковой наклон, определенной ранее, может быть представлен в пространстве прямой, такой как прямая, проходящая. через А и Л(фиг.9) вместо использования угла с. Если используемый наклономер содержит четыре башмака, определяются четыре средних боковых наклона, каждый при помощи одного ползуна, для рассматриваемой толщины формации. Два средних боковых наклона, относящихся к двум диаметрально противоположным башмакам в принципе параллельны, ecлVl исключить погрешность измерения можно приблизительно узнать точность измерения сравнения этих двух наклонов, которые в принципе параллельно определяют среднюю величину двух боковых наклонов, полученных с помощью каждой из двух пар диаметрально противоположных ползунов. Таким образом, получают два средних наклона, соответствующим двум средним наклонам. Эта плоскость принимается на плоскость среднего падения. Когда средний боковой наклон не может быть определен, так как две кривые, полученные с помощью одного башмака, слишком различны (нет возможных корреляций), или из-за неисправности устройства измерения, или по другой причине, можно приписать этому башмаку и рассматриваемому слою формации средний боковой наклон, определенный с помЬщью противоположного башмака. Таким образом, имеются четыре боковых наклона и можно производить определение плоскости среднего падения. Для слоя формации знания двух боковых наклонов, полученных с помощью двух не диаметрально противоположных ползунов, достаточно для определения плоскости среднего падения. Эта последняя является плоскостью, параллельной этим двум средним боковым наклонам для рассматриваемого интервала формации. Наклономер может иметь только два не диаметрально противоположных башмака. Так как электроды одного башмака нахс/дятся относительно близко друг к другу, точность, с которой измеряют средний наклон, не очень высока. На практике она равна окло 10 градусов. На втором этапе падение определяю более точно путем корреляции между собой четырех кривых удельного сопроти ления сохраненных и записанных с помощь.о четырех, башмаков. Это определение падения является классическим. Четыре кривые коррелируются между со бой попарно. Достаточно трех кривых. следовательно, трех башмаков, так как три точки позволяют определить плоскость, но четвертая кривая позволяет получить лучшие результаты. Точное определение падения облегчено с одной стороны и улучшено с-другой. Облегчено оно в том смысле, что уже известна плоскость среднего падения, определенная.средними боковыми наклонами. Для корреляции между собой кривых от башмака к башмаку можно, следовательно, ограничить максимальны сдвиг носика во время операции корреляции (S на фиг,6), так как уже из вестна плоскость среднего падения, с точностью до 10 градусов. Точность и мерения падения также повышает ся за счет устранения результатов ко реляции от башмака к башмаку, которые несовместимы со средними боковыми наклонами, полученными корреляцие кривых того же башмака. Кроме того, возможность ограничить угол поиска в операции корреляции ведет поиск корреляции от башмака около настоящей величины и уменьшает риск ошибки. Напротив, корреляция, осуи ествляе- 40 слоя, мая между кривыми от башмака к башмаку, позволяет получить более точную величину падения, так как расстояние между башмаками больше, чем расстояние между двумя электродами одного башмака. Точечные боковые наклоны могут быт также использованы дляизмерения падения слоев. Это использлвание производится в рамках подсчета падения, в котором предпочтительно используется известный способ корреляции опознаванием форм. Способ классической корреляции также может быть использован. Для использования способа корреля-ции опознаванием форм сохраняют только одну кривую удельного сопротивления на башмак из двух записанных. Однако корреляции опознаванием форм, осуществляемые для каждой пары измерительных Кргивых, записанных с пойощью одного башмака, позволяют устранить участки кривых, некоррелируемые между собой, и сохранять только участ ки кривь1х, которые достаточно похожи. Затем рассматривают только коррели- руемые формы, с которыми связывают для каждой из них величину точечного бокового наклона. Определенный боковой наклон может быть представлен в виде угла (фиг. 9) но также прямой в пространстве, проходящей через две скоррелированные точки (А И Л , на фиг. 9). Способ корреляции путем опознавания форм применяется тогда к выбранным формам четырех кривых удельного сопротивления от четырех башмаков, причем кривые коррелируются попарно. Ограничивают попытки корреляции двумя формами и f в паре (fj, , f), ког в i.aj/t, Jf J 2 торая такова, что три следующих напревления находятся приблизительно в одной плоскости: точечный боковой наклон, связанный с формой f кривой, записанной башмаком 1, точечный боковой наклон, связанный с формой f. кривой, записанной башмаком 11, направление, соединяющее и f в предпринятой корреляции. Затем эта операция повторяется для четырех башмаков, связывая их попарно. Предлагаемый способ позволяет определить падение с помощью только двух башмаков, каждый из которых снабжен двумя измерительными электродами, позволяющими определить точечный боковой наклон видимый этими двумя электродами. при УСЛОВИИ, что эти два башмака не диаметрально противоположны. На фиг. 10, которая иллюстрирует способ определения падения путем использования точечных боковых наклонов, скважина бурения схематически представлена цилиндром 133- Четыре башмака перемещаются каждый в контакте с образующей этого цилиндра, причем башмаки расположены под углом 90 друг относительно друга. Два электрода башмака 13 позволяют записать две измерительные | ривые, представленною схематически на фиг.10 двумя параллельными образующими 138 и 139- Таким же образом, для башмака 135 две записанные кривые соответствуют двум образующим 1АО и Ill. Если предположить, что классическая

операция корреляции или корреляции путем опознавания форм между двумя кривыми одного башмака позволила установить соответствий Между точками и дл башмака 13 и точками Т 4 и точкой }kS с точкой 1А8 и точкой }14бс точкой для башмака 135 определение падения состоит в нахождении пар точек , которые находятся в той же плоскости что и точки и ИЗ. Например, еели таким образом определенная пара есть , НВ, это означает, что четыре точки , ,-1«5 и ,Й8 находятся в одной плоскости, которая является плоскостью падения. , Эти же операции выполняются для двух других пар кривых, например баш маков 135 и 136, башмаков 136 и 137. башмаков 137 и 13, башмйков ТЗ и 136 и, наконец, башмаков 135 и 137. Этот способ определения падения слое согласно которому в рассмотрение берутся только уже идентифицированные формы на двух кривых, полученных с помощью двух электродов одного баш мака, и по которому проверяется, исходя из точечных боковых наклонов, видимых каждым башмаком, связь корреляций, полученных от башмака к баш маку, позволяет устранить большую часть рисков ошибок и дать повторяющиеся результаты, отражающие большую или меньшую стратиграфическую одноро ность формации. Может быть также интересным использование способа определения падения при помощи статистики. Такой способ также известен. Тот способ позволяет определить величину падения формации на определенном интервале глубины. Согласно этому способу рассматривают совокупность возможных величин падения в точке кривой удельного сопротив.ления первого башмака, которую корре лируют с точкой В кривой удельного сопротивления второго башмака, приче эта совокупность величин определяется в опорной плоскостиi в основном перпендикулярной продольной оси сква жины бурения (следовательно, это обы но горизонтальная плоскость). Совокупность возможных величин падения в точке А представлена прямой, образованной пересечением опорной плоскост с плоскостью,, проходяр ей через точку и перпендикулярной точкам . Делая то же самое для всех пар

коррелированных точек кривых первого и второго башмаков на рассматриваемом интервале глубины, получают серию прямых в опорной плоскости. Если нет ошибок в корреляции, предполагая, что замеры являются очень точными, и что существует одна величина падения на рассматриваемом интервале глубины, все прямые совмещаются в одну. В действительности получают что-то вроде ленты. Повторяют снова ту же операцию, но на этот раз с парной кривых, идущих от другого башмака, например, от первого и третьего башмаков, и для того же интервала глубины. Таким образом получают вторую серию прямых в опорной плоскости, представляющую совокупность величин падения для пар (Й2, ,) корррелируемых точек, причем точки и ЩЦ взяты на кривых соответственно первого и третьего башмаков. Пересечение первой и второй серии прямых в опорной плоскости дает искомую величину падения. Это пересечение в основном образовано пятном или общей зоной в опорной .плоскости. Тогда в качестве величины падения выбирают наиболее вероятную величину. Заметим, что правильные величины, скрытые среди всех величин, выявляют истинную величину падения, тогда как ошибочные величины рассеивают их результат. Этот способ предпочтительно может применяться с использованием толь ко боковых наклонов, определенных согласно изобретению. Действительно для слоя формации осуществляются многочисленные измерения точес ных боковых наклонов вдоль одной образующей скважины. Следовательно, для одной определенной толщины формации располагают большим числом величин точечного бокового наклона. При рассмотрении, например, одной точки образующей скважины, по которой движется первый башмак, и прямой, представляющей боковой наклон в этой точке, пересечение опорной плоскости с плоскостью, проходящей через эту точку и перпендикулярной боковому наклону в этой точке является прямой, которая представляет собой совокупность возможных величин падения в рассматриваемой точке. Повторяя эту операцию на рассматриваемом интервале глубины, получают первую серию прямых на опорной плоскости. Снова из-за неточности измерения получают пучок прямых приблизительно .параллельных, образующих что-то врод ленты. На этом этапе операции можно заметить, что для определения этой первой серии прямых на опорной плоскости, используют только замеры, осу ществляемые одним башмаком, т.е. боковые наклоны, определенные с помощь двух кривых удельного сопротивления, полученных от одного башмака, тогда как согласно описанному классическом методу нужно рассматривать кривые, п лученные с помощью двух башмаков. Затем определеяют, как и ранее, вторую серию прямых на опорной плоскости, используя на том же рассматриваемом интервале глубины боковые наклоны, полученные вдоль образующей по которой движется второй башмак, не диаметрально противоположный первому. Зона пересечения первой и второй серии прямых дает искомую величи ну падения. Эта величина, которую оп ределили, может быть подтверждена повторением той же операции с третьи и четвертым башмаком, если наклономер содержит четыре башмака. Однако для определения падения согласно изобретению достаточно двух башмаков, тогда как для классических наклономеров необходимы три башмака. Когда коррелируют между собой две кривых удельного сопротивления таким образом, чтобы определить падение согласно известным способам, ограничиваются максимальным сдвигом iS поиска корреляции ( фиг.6), мто соответствует углу поиска -i-a, в основном выбираемому около 5°. Sto ограничение оправдывается тем, ,что точка А 2 кривой 150, которая определена как соответствующая точка А кривой 151 не может быть сдвинута по глубине больше ограниченного расстояния. Это расстояние соответствует углу 2а и, следовательно, интервалу S на кривой 150 и интервалу на. кривой 151. Так как две кривые 150 и 151 записанные с помощью двух электродов башмака 1, являются близкими возможность корреляции вершины /V/ с одной из вершин кривой 150 на интервале S. сравнительно невелика по сра нению с возможными корреляциями на интернале S кривой 151, записанной башмаком 2. Допустимые приемлемые возможности корреляции, следователь3732 но, более ограничены, и ограничена также ошибка. Кроме того, когда соответствие точки Л точке А известно, что определяет боковой наклон с, поиск на кривой 151 соответствия вершинам А и А может быть.ограничен углом b вокруг прямой Ац- А. Угол b выражает неточность определения соответствия точки Деточке Л. Например эта неточность может быть порядка 10. Угол поиска b определяет интервал S., , который мал по сравнению с интервалом Слеуцовательно, уменьшается число --f-i корреляций. возможных Кроме того, кривые 150 и 151, записанные с помощью одного башмака, похожи значительно больше, чем если бы они были записаны с помощью двух башмаков. Это уменьшает риск ошибки при корреляции кривь1х между собой, при поисках,, например, идентичных , форм, устранением частей кривых, считающихся мало похожими. Изобретение может быть использовано в вариантах всех или части устройств, подобных описанному. Измерительными электродами , может быть измерена другая физическая характеристика вместо электрического удель ного сопротивления. Термин электрод включает, следовательно, все органы, позволяющие измерить рассматрнваемую физическую характеристику, такие как например, акустические преобразователи и магнитные катушки. Формула изобретения 1. Способ.исследования буровых скважин, в котором с помощью пластового наклономера, содержащего питающие электроды, не менее двух башмаков, на каждом из которых размещено по два разнесённых между собой электрода, причем ось, соединяющая электроды, параллельна образующей скважины, одновременно измеряют удельное электрическое сопротивление пород, результаты измерений коррелируют между собой и об однородности пород судят по результатам корреляции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из,мерений, дополнительно измеряют удельное сопротивление пород каждым башмаком в плоское ти, перпендикулярной продольной оси измерений, с разносом между электродами, меньшим чем разнос вдоль продольной оси измерений, и по результатам измерений дополнительно судят об однородности среды.

2. Устройство для осуществления способа по п.1,.содержащее зонд, включающий питающие электроды, не менее двух башмаков, на каждом из которых размещены по два разнесенных между собой электрода,, причем ось, соединяющая электроды, параллельна оси зонда, наземный блок для обработки и регистрации результатов измерений, соединенный кабелем с зондом, отличающееся тем, что каждый башмак зонда снабжен дополнительным электродом, расположенным в плоскости перпендикулярной продольной оси зонда и проходящей через измерительный электрод и разнесенным относительно

измерительного электрода на расстояние, меньшее расстояния указанной выше пары электродов и равное 3 см.

3. Устройство по п.2, отличающее с я тем, что наземный блок для обработки и регистрации результатов измерений содержит по меньшей мере два запоминающих устройства, соединенных кабелем с измерительными электродами, лежащими в плоскости, перпендикулярной продольной оси зонда, подключенных к коррелятору, соединенному с регцстратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 352115, кл. 3241970.

2,Патент Франции № 2185165., кл. G 01 V 3/18, 1972 (прототип).

W

§-1

Похожие патенты SU974940A3

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ФОРМАЦИИ, ПЕРЕСЕКАЕМОЙ СКВАЖИНОЙ 2009
  • Херли Нейл Франсис
  • Чжан Туаньфен
RU2440591C2
ИНСТРУМЕНТ И СПОСОБ ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИНЫ 2004
  • Барбер Томас Д.
RU2276798C1
ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ В НЕПРОВОДЯЩИХ ЖИДКОСТЯХ 2005
  • Хаймен Эндрю Дж.
  • Чеун Филип
RU2390804C2
Устройство для электромагнитного каротажа буровой скважины 1981
  • Ивон Тораваль
SU1223849A3
Пластовый индукционный наклономер 1984
  • Гайдаш Александр Дмитриевич
SU1393902A1
Пластовый наклономер 1978
  • Кривоносов Ростислав Иванович
  • Хатунцев Валентин Георгиевич
  • Салов Евгений Андреевич
  • Ребров Валерий Иванович
SU1138776A1
СПОСОБ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТРЕЩИНОВАТОСТИ КОЛЛЕКТОРА И ДИАГОНАЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ТРЕХОСНЫЕ/МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ АНИЗОТРОПИИ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ 2008
  • Инь Хэчжу
RU2475780C2
Пластовый наклономер 1988
  • Кривоносов Ростислав Иванович
  • Федоров Вадим Владимирович
  • Гремячкин Владимир Михайлович
  • Бородин Владимир Васильевич
SU1596094A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО И ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, А ТАКЖЕ УГЛОВ ОТНОСИТЕЛЬНОГО НАКЛОНА В АНИЗОТРОПНЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ 2003
  • Отто Фанини
  • Гуламаббас Мерчант
RU2368922C2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗЕМНЫХ ФОРМАЦИЙ С ПОМОЩЬЮ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОДНОЖИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОКАРОТАЖНОГО КАБЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА 1996
  • Сингер Беншн
  • Маурер Ханс М.
  • Штрак Курт М.
  • Фанини Отто Н.
RU2182716C2

Иллюстрации к изобретению SU 974 940 A3

Реферат патента 1982 года Способ исследования буровых скважин и устройство для его осуществления

Формула изобретения SU 974 940 A3

fc

«о

ecJ

28

т

i

fe

ш; w

(т)

.f

(i6}

S-p-1

SU 974 940 A3

Авторы

Мишель Хэльо

Филипп Винсент

Даты

1982-11-15Публикация

1978-06-23Подача