SU1035206A1 - Method and apparatus for obtaining information on well while drilling - Google Patents

Method and apparatus for obtaining information on well while drilling Download PDF

Info

Publication number
SU1035206A1
SU1035206A1 SU823385151A SU3385151A SU1035206A1 SU 1035206 A1 SU1035206 A1 SU 1035206A1 SU 823385151 A SU823385151 A SU 823385151A SU 3385151 A SU3385151 A SU 3385151A SU 1035206 A1 SU1035206 A1 SU 1035206A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
well
signals
drilling
signal
Prior art date
Application number
SU823385151A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Дмитриев
Эльвина Гургеновна Карапетян
Александр Михайлович Котляров
Роман Юрьевич Равич-Щербо
Александр Николаевич Роговцев
Леонид Григорьевич Шраго
Original Assignee
Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения /Спкб Ба/
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения /Спкб Ба/ filed Critical Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизации Глубокого Разведочного Бурения /Спкб Ба/
Priority to SU823385151A priority Critical patent/SU1035206A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1035206A1 publication Critical patent/SU1035206A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

1.Способ получени  информации о с кважине в процессе ее бурени  путем непрерывного измерени  по глубине скважины сглаженных низкочастотной фильтрацией характеристик воздействи  инструмента и про- мйвочной жидкости на скважину и скважины на них, измерени  дисперсии этих характеристик, формировани  сигналов о выходе характеристик за пороги и сравнени  этих сигналов с матрицами, отличающийс  тем, что, с целью расширени  объема получаемой информации и повышени  ее точности, измер ют скорости изменени  характеристик , сглаживают их посредством низкочастотной и высокочастотной фильтрации, при этом сами характе- ристики и их дисперсии дополнительно сглаживак т высокочастотной фильтрацией , определ ют пороги перечисленных характеристик пропорционально их значени м а сравнение последовательности сигналов о выходе за пороги производ т по матрицам веро тностей эталонных ситуаций, характеризующих геологическое и технологическое состо ние скважины, получают оценки близости эталонным , ситуаци м, по величинам этих оценок определ ют ситуации и по их совокупности принимают решение о ситуации . . 2. Способ ПОП.1, отлича; ю щ и и с   тем, что, с целью ; уточнени  геологической и техно логической ситуации при равенстве оценок, формируют управл ющие сигналы на механизмы буровойустановки и циркул ционной системы, измен ют услови  взаимодействи  инструмента , прокывочной жидкости и скважины , измер ют характеристики воздействи  скважины на инструмент и § промывочн те) жидкость в новых услови х и по этим характеристикам определ ют ситуацию 3. Устройство дл  получени  информации о скважине в процессе ее бурени , содержащее блоки управлени  механизмами буровой установки и циркул ционной системы, датчики характеризующие работу этих механизоо мов , датчик проходки, блок формировани  дисперсии сигнала, фильтрл СЛ 1чЭ низкой частоты, блоки формировани  порогов, блоки сравнений, блоки формировани  последовательносО О) ти сигналов, блок документировани , отл и ча ющ ее с   тем, что оно снабжено блоком формировани  ско рости изменени  сигнала, фильтрами высокой частоты, блоком пам ти, функциональным блоком коррекции рабочей и эталонной матриц, двум  умножител ми, двум  сумматорами, решающим блоком, при этом выход каждого датчика подключен непосредственно и через .блоки формировани  скорости иэмейени  сигнала и дисперсии сигнала к фильтрам высокой и низкой частот, выходы которых через блоки формировани  порогов и1. A method of obtaining information about the wellbore during its drilling by continuously measuring the depth of the well smoothed by low-frequency filtering characteristics of the impact of the tool and the drilling fluid on the well and wells on them, measuring the dispersion of these characteristics, generating signals about the performance of the parameters beyond the thresholds and comparing these signals with matrices, characterized in that, in order to expand the volume of received information and increase its accuracy, measure the rate of change of characteristics, smooth them by means of low-frequency and high-frequency filtering, the characteristics themselves and their dispersions are additionally smoothed by high-frequency filtering, determine the thresholds of the listed characteristics in proportion to their values and comparing the sequence of signals for exceeding the thresholds is performed according to the matrices of geological and technological state of the well, get estimates of the proximity of the reference, the situations, the values of these estimates determine the situation and their cumulative The awns decide the situation. . 2. Method POP.1, distinguishing; y u and with the fact that, with a view; clarifying the geological and technological situation with equal estimates, form control signals for the mechanisms of the drilling rig and the circulation system, change the conditions of interaction between the tool, projectile fluid and the well, measure the characteristics of the effect of the well on the tool and flush the new conditions and from these characteristics determine the situation 3. A device for obtaining information about a well during its drilling, containing blocks controlling the mechanisms of the drilling rig and circulating of the system, sensors characterizing the operation of these mechanisms, the penetration sensor, the signal dispersion shaping unit, the low frequency SL 1CH filter, the threshold shaping units, the comparison units, the sequence shaping units, the document block, excluding and parsing it with that it is equipped with a signal rate shaping unit, high-frequency filters, a memory unit, a functional block for correction of the working and reference arrays, two multipliers, two adders, a decision unit, and each output The second sensor is connected directly and through. blocks forming the speed of signal and dispersion of the signal to the high and low frequency filters, the outputs of which through the blocks forming the thresholds and

Description

непосредственно подключены к блокам сравнени , выходы последних по всем датчикам подключены к блокам формировани  последовательности сигналов, выходы которых соединены через умножители , сумматоры и блоки сравнени  с решающим блоком, вход которого св зан с блоком пам ти , а выход - с блоком регистрации при этом входы умножителей св заны с выходами функционального блока коррекции матриц.directly connected to the comparison units, the outputs of the latter in all sensors are connected to the signal conditioning units, the outputs of which are connected via multipliers, adders and comparison units to the decision unit, the input of which is connected to the memory unit, and the output to the registration unit while the inputs multipliers are connected to the outputs of the matrix correction functional block.

4. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 2, отличающеес  тем, что оно снабжено блоком формировани  управл ющих сигналов, функциональным блоком формировани  кодов управл ющих воздействий, вход которого св зан решающим блоком, а выход - с блоком формировани  управл ющих сигналов , выход последнего подключен к блокам управлени  механизмами4. An apparatus for carrying out the method according to claim 2, characterized in that it is provided with a control signal generation unit, a control action generating function block, the input of which is associated with a decision block, and an output with a control signal generation unit connected to control units of mechanisms

&УРОВОЙ установки и циркул ционной системы.& LEVEL installation and circulation system.

5. Устройство по пп. 3 и 4, о тличающ-еес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, оно снабжено запоминающими , устройствами по числу датчиков , задатчиком способа бурени , блоком коррекции, блоком формировани  последовательности сигналов о наличии датчиков, вторым блоком .пам ти, при этом выход каждого датчика через запоминающее устройство подключен к блоку формировани  последовательности сигналов о наличии датчиков, выход последнего соединен с блоком коррекции, два других входа которого подключены к задатчику способа бурени  и функциональному блоку формировани  кодов , а выход подсоединен непосредствено и через второй блок пам ти к функци нальному блоку коррекции матриц.5. The device according to PP. 3 and 4, in contrast to the fact that, in order to expand the functionality, it is equipped with memory, devices according to the number of sensors, a drilling method indicator, a correction unit, a signal sequence generation unit about the presence of sensors, a second block, the output of each sensor through a memory device is connected to a block forming a sequence of signals about the presence of sensors, the output of the latter is connected to a correction unit, the other two inputs of which are connected to the master of the drilling method and function to a direct coding unit, and the output is connected directly through the second memory block to the matrix correction function block.

Изобретение относитс  к бурению скважин, а именно к получению технологической и геологической информации в процессе бурени , прежде всего в процессе бурени  разведочных скважин.The invention relates to the drilling of wells, namely, to obtain technological and geological information in the drilling process, primarily in the process of drilling exploration wells.

Известен способ диагностики ситуаций на буровой, основанный на получении численной оценки близости текущей ситуации на буровой ситуаци м эталонной матрицы. Распрзнавание осуществл етс  в два этапа . На первом определ етс  технологическа  операци , а на втором этапе переход т к распознаванию ос ложнений и аварий A known method of diagnosing situations at a drilling rig is based on obtaining a numerical estimate of the proximity of the current situation on the drilling situations of a reference matrix. DISTRIBUTION is carried out in two stages. The first determines the technological operation, and the second stage proceeds to the recognition of complications and accidents.

Известный способ обладает целым р дом недостатков, главными из , которых  вл ютс  информационна  неполнота системы признаков - используютс  только первичные xapgKтеристики , трудность получени  статистического промыслового материла , на обработке которого основано определение уставок; отсутствие адаптации уставок к процессам, что делает способ распознавани  малочувствительным .The known method has a number of flaws, the main ones of which are informational incompleteness of the feature system — only primary xapg characteristics are used, the difficulty of obtaining statistical field material, on the processing of which the definition of settings is based; lack of adaptation of the settings to the processes, which makes the recognition method not sensitive.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату  вл етс  способ получени  информации о скважине в . процессе ее .бурени , включающий непрерывное измерение по глубине сглаженных характеристик воздействи  инструмента и промывочной жидкости на скважину и скважины на них, измерение дисперсии этихClosest to the invention in its technical essence and achievable result is a method for obtaining information about a well. its drilling process, which includes continuous measurement over the depth of the smoothed characteristics of the impact of the tool and flushing fluid on the well and the wells on them, measurement of the dispersion of these

характеристик, формирование сигнало о выходе характеристик за пороги и сравнение этих сигналов с матрицамиcharacteristics, the formation of a signal about the characteristics beyond the thresholds and a comparison of these signals with matrices

Устройство дл  осуществлени  этого способа содержит блоки управлени  механизмами буровой установки и циркул ционной системы, датчики , характеризующие работу этих механизмов, датчик проходки, блок формировани  дисперсии, фильтры низкой частоты, блоки формировани  порогов, блоки сравнений, блоки формировани  последовательности сигналов, блок документировани  2.An apparatus for carrying out this method contains blocks for controlling the mechanisms of a drilling rig and a circulation system, sensors characterizing the operation of these mechanisms, a penetration sensor, a dispersion shaping unit, low frequency filters, threshold generating blocks, comparison blocks, signal sequence generating blocks, and a document block 2.

Известный способ характеризуетс  недостаточным объемом получаемой информации и низкой ее точностью, в частности неполньпл использованием информации с датчиков, отсутствием распознавани  аварий и осложнений , распознаванием ситуаций только по совпадению сигналов с сигналами эталонной матрицы и отсутствием распознавани  ситуаций, близких к ним, .неадаптивностью к составу датчиков и способу бурени .The known method is characterized by an insufficient amount of information received and its low accuracy, in particular, incomplete use of information from sensors, the lack of recognition of accidents and complications, the recognition of situations only by the coincidence of signals with the signals of the reference matrix and the lack of recognition of situations close to them, inadequacy to the composition of sensors and the method of drilling.

Целью изобретени   вл етс  расширение объема получаемой информации и повышение ее точности.The aim of the invention is to expand the amount of information received and increase its accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  информации о скважине в процессе ее бурени  путем непрерывного измерени  по глубине скважины сглаженных низкочастотной фильтрацией характеристик воздействи  инструмента и промывочной жидкости на скважину и скважины на них, измерени  днеПерсии этих характеристик, формировани  сигналов о выходе характеритик за пороги -и сравнени  этик сигналов с матрицами, измер ют скорости изменени  характеристик, сглаживают их посредством низкочастотной и высокочастотной фильтрации , при этом сами характеристики и их дисперсии дополнительно сглаживают высокочастотной фильтрацией, определ ют пороги перечисленных характеристик пропорционально их значени м, а сравнение последовательности сигналов о выходе за пороги производ т по матрицам веро тностей эталонных ситуаций, характеризующих геологическое и технологическое состо ние скважины, получают оценки близости эталонным ситуаци м, по величинам этих оценок определ ют ситуации и по их совокупности принимают решение о ситуации .This goal is achieved by the fact that according to the method of obtaining information about a well during its drilling by continuously measuring the depth of the well smoothed low-frequency filtering characteristics of the impact of the tool and flushing fluid on the well and the wells on them, measuring the bottom of these characteristics, generating signals about the characterization beyond the thresholds - and comparisons of these signals with matrices, measure the rate of change of characteristics, smooth them by low-frequency and high-frequency filtering and, at the same time, the characteristics themselves and their dispersions are additionally smoothed by high-frequency filtering, the thresholds of the listed characteristics are determined in proportion to their values, and a comparison of the sequence of signals for exceeding the thresholds is performed using the probability matrixes of the reference situations characterizing the geological and technological state of the well, assessments of proximity to reference situations, determine the situations according to the values of these assessments and, based on their totality, decide on the situation.

При этом, с целью уточнени  геологической и технологической ситуации при равенстве оценок, формируют управл ющие сигналы на механизмы буровой установки и циркул ционной системы, измен ют услови  в-заимодействи  инструмента, промывочной жидкости и скважины, измер ют характеристики воздействи  скважины на инструмент и промывочную жидкость в новых услови х и по этим характеристикам определ ют ситуацию.At the same time, in order to clarify the geological and technological situation with equal estimates, control signals are generated on the mechanisms of the drilling rig and circulation system, conditions of borrowing of the tool, flushing fluid and well are changed, characteristics of the impact of the well on the tool and flushing fluid are measured under new conditions and by these characteristics determine the situation.

Кроме того, устройство дл  осуществлени  способа получени  информации о скважине в процессе ее бурени , содержащее блоки управлени  механизмами буровой установки и циркул ционной системы, датчики , характеризующие работу-этих механизмов, датчик проходки, блок формировани  дисперсии сигнала, фильтры низкой частоты, блоки формировани  порбгов, блоки сравнений , блоки формировани  последовательности сигналов, блок документировани , снабжено блоком формировани  скорости изменени  сигнала, фильтра высокой частоты, блоком пам ти, функциональным блоком коррекции рабочей и эталонной матриц, двум  умножител ми, двум  сумматорами , решающим блоком, при этом выход каждого датчика подключен непосредственно и через блоки формировани  скорости изменени  сигнала и дисперсии сигнала к фильтрам высокрй и низкой частот, выходы которых через блоки формировани  порогов и непосредственно подключены к блокам сравнени , выходы последних по всем датчикам подключены к блокам формировани  последовательности сигналов, выходы которых соединены через умножители, сумматори и блоки сравнени  с решающимIn addition, a device for carrying out a method of obtaining information about a well during its drilling, comprising blocks for controlling the mechanisms of a drilling rig and a circulation system, sensors characterizing the operation of these mechanisms, a penetration sensor, a signal dispersion shaping unit, low frequency filters, porbg forming units , blocks of comparisons, blocks of formation of a sequence of signals, a block of documentation, is equipped with a block of formation of a rate of change of a signal, a high-frequency filter, a block of memory, a function a unit for correcting the working and reference matrices, two multipliers, two adders, a decision block, and the output of each sensor is connected directly and through blocks forming the rate of change of the signal and dispersion of the signal to the high and low frequency filters, whose outputs through connected to the comparison blocks, the outputs of the latter in all sensors are connected to the blocks of formation of a sequence of signals whose outputs are connected through multipliers, summators and blocks of cf vneny with decisive

блоком, вход которого св зан с блоком пам ти, а выход - с блоком регистрации, при этом входы умножителей св заны с выходами функционального блока коррекции матриц. Устройство также снабжено блоком формировани  управл ющих сигналов, функциональным блоком формировани  кодов управл ющих воздействий, вход которого св зан с решающимa unit whose input is connected to a memory unit and an output to a registration unit, wherein the inputs of the multipliers are connected to the outputs of the matrix correction functional block. The device is also equipped with a control signal generation unit, a control function generating unit, the input of which is associated with a decisive

д блоком, а выход - с блоком формировани  управл ющих сигналов, выход последнего подключен к блокам управлени  механизмами буровой установки и циркул ционной системы.d block, and the output - with the control signal generation unit, the output of the latter is connected to the control unit of the mechanisms of the drilling rig and the circulation system.

С целью расширени  функциональ5 ных возможностей устройство дл  осуществлени  способа снабжено запоминающими устройствами по числу датчиков, задатчиком .способа бурени , блоком коррекции, блокомIn order to expand the functional possibilities, the device for carrying out the method is equipped with memory devices according to the number of sensors, a drilling method setting unit, a correction unit,

0 формировани  последовательности сигналов о наличии датчиков, вторым блоком пам ти, при этом выход каждого датчика через запоминающее устройство подключен к блоку формировани  последовательности сигналов о наличии датчиков, выход последнего соединен с блоком коррекции, два других входа которого подключены к задатчику способа бурени  и функциональному блоку формировани  кодов , а выход подсоединен непосредственно и через второй блок пам ти к функциональному блоку коррекции матриц.0 forming a sequence of signals about the presence of sensors, the second memory block, the output of each sensor through a memory device is connected to a block forming a sequence of signals about the presence of sensors, the output of the latter is connected to a correction unit, the other two inputs of which are connected to the drilling method setter and the function block code generation, and the output is connected directly and via the second memory block to the matrix correction functional block.

На чертеже приведена структур5 на  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа.The drawing shows structures5 on the scheme of the device for carrying out the proposed method.

Бурова   установка содержит механизм вращени  долота 1, блок управлени  2 этим механизмом, датчики 3 1, св занные по входу с механизмом вращени  долота (например , датчик частоты вращени  3, датчик крут щего момента 32 ), механизм 4 подачи долота, блок управлени  5 подачей долота, включающий регул тор нагрузки нА долото 6, датчик веса 62 на крюке, датчик механической скорости б , буровой насос 7, блок управлени  8The drilling rig includes a bit rotation mechanism 1, a control unit 2 of this mechanism, sensors 3 1 connected to the bit rotation mechanism input (for example, a rotational speed sensor 3, a torque sensor 32), a bit feed mechanism 4, a flow control block 5 bits, including a load regulator on a bit 6, a weight sensor 62 on the hook, a mechanical speed sensor b, a mud pump 7, a control unit 8

буровым насосом, датчики 9. , св занные по входу с буровым насосом (цапример, датчики расхода 9 бурового раствора в скважину, датчик давлени  92 в напорном трубопроводе , емкость 10 дл  бурового раствора, датчики , св занные по входу с устьем скважины и емкостью дл  бурового раствора (например , датчики 11-1 расхода раствора на выходе, датчик112 уровн  в приемной емкости, датчики плотности mud pump, sensors 9., connected to the mud pump inlet (for example, mud flow sensors 9 into the well, pressure sensor 92 in the discharge pipe, mud tank 10, sensors connected to the wellhead and the wellhead drilling mud (for example, sensors 11-1 flow rate at the output, level sensor112 in the receiving tank, density sensors

раствора на входе 11 и на выходе из скважины 11), датчик проходки 12, противовыбросовае оборудование 13, блок управлени  14, датчики 15, св занные по входу с противовыбросовым оборудованием (например, датчик открыти -закрыти  превенторов 15 датчик положени  задвижек 152, Д тчик положени  штуцеров 15з, датчик давлени  на штуцерах 154.solution at the inlet 11 and at the outlet of the borehole 11), penetration sensor 12, blowout equipment 13, control unit 14, sensors 15 connected to the blowout equipment (for example, opening-closing sensor for preventers 15 valve position sensor 152, D tchik the position of the fittings 15, the pressure sensor on the fittings 154.

Блоки 1бг-23 и св зи между ними . образуют блок-схему обработки сигнала с одного датчика. Устройство содержит столько таких блок-схем сколько в устройстве датчиков.Blocks 1bg-23 and links between them. form a block diagram of signal processing from a single sensor. The device contains as many such block diagrams as in the sensor device.

Блок-схема включает блок 16 формировани  скорости измерени  сигнала , блок 17 формировани  дисперсии сигнала, фильтры высокой 18 и низкой 19 частоты соответственно. Вхо .ды блоков 1б и 17 соединены с выходом соответствующего датчика, входы блоков 18. и 19 соединены с выходами блоков 16 и 17 и с выходом датчика 20 и 21 - блоки формировани  порогов, .22 и 23 - блоки сравнени  фильтрованных характеристик с порогами. Выходы блоков 18 и 19 соединены непосредственно и через блоки 20 и 21 с блоками 22 и 23, 24 и 25 - блоки формировани  послед вательности сигналов о выходе за пороги характеристик, прошедших соответственно высокочастотную и низкочастотную фильтрацию. Выходы блоков 22 по реем датчикам присоединены к блоку 24, В151ХОДЫ блоков 23 по всем датчикам - к блоку 25. Сигналы с датчиков , 6,, 9з, 11.,- 114Г 15 поступают каждый в свое запоминающее устройство 38, в свой блок формировани  дисперсии 17 . В. .блоке 16 происходит сравнение двух соседних предыдущего и текущего, текущего и последующего и т.д. - сигналов и деление полученной разности величин сигналов со своим знаком на временной интервал, определ емый частотой опроса датчиков, на выходе блока 16 присутствует сигнал скорости изменени  сигнала с датчика 7 характеризующий темп его возрастани  или убывани . Обе сформированные характеристики - скорост изменени  сигнала из блока 16 и дисперси  сигнала из блока 17 вместе с самим сигналом с датчика поступают как на вход фильтра высокой частоты 18, так и на вход фильтра низкой частоты 19. В фильтре 18 все три величины проход т высокочастотное сглаживание, усредн ющее сигналы за каждые несколько сантиметров проходки. В фильтре 19 эти же величины (сигнал с датчика и характеристики из блоков 16 и 17} проход т низкочастотное сглаживание , усредн ющее сигналы за , каждый метр проходки. Усредненные сигналы из блоков 18 (19). поступают в. блоки 20 (21), где формируютс  их пороговые значени , пt)ичeк величина каждого порога пропорциональн .а значени м самих усредненных сигналов. Сигналы, соответствующие порогам, из блоков 20 (21) и сглаженные с.игналы из блоков 18 (19), по три из каждого блока, поступают в блоки сравнени  характеристик с порогами 22 (23), где сравниваютс . Блоки 22 (23) вырабатывают дискретные сигналы о выходе фильтровальных характеристик за пороги. Превышение порога есть изменение сигнала. Пусть, например, изменились следующие сигналы с датчиков: увеличилось давление в напорном трубопроводе ( датчик 9)г увеличилс  уровень раствора в приемной емкости (датчик 112), уве- . личилс  расхс д бурового раствора на выходе из скважины (датчик 11) и, кроме того, изменились следуюие характеристики: увеличилась скорость изменени  давлени  в напорном трубопроводе (характеристика, сформированна  в блоке 16 по сигналу с датчика 9уг увеличилась скорость изменени  уровн  раствора в. приемной емкости (характеристика из блока 16 по сигналу с датчика И), что соответствует возникновению на буровой ситуаций опасного про влени  пластового флюида (технологическа ) и смены непроницаемой породы на проницаемую (геологическа .).The block diagram includes a signal measurement shaping unit 16, a signal dispersion generating unit 17, filters 18 and 18 low, respectively. The inputs of blocks 1b and 17 are connected to the output of the corresponding sensor, the inputs of blocks 18 and 19 are connected to the outputs of blocks 16 and 17 and the output of sensor 20 and 21 are blocks for forming thresholds, .22 and 23 are blocks comparing filtered characteristics with thresholds. The outputs of blocks 18 and 19 are connected directly and through blocks 20 and 21 to blocks 22 and 23, 24 and 25 - blocks of forming a sequence of signals about the output of thresholds of characteristics that passed high-frequency and low-frequency filtering, respectively. The outputs of the blocks 22 are connected by a sensor to block 24, B151 INPUTS of blocks 23 through all sensors to block 25. The signals from the sensors, 6 ,, 9з, 11., - 114Г 15 each go to their memory 38, to their dispersion shaping unit 17 V. block 16 a comparison of two adjacent previous and current, current and subsequent, etc. - signals and dividing the received difference in the magnitudes of the signals with their sign by the time interval determined by the sensor sampling frequency; at the output of block 16 there is a signal of the rate of change of the signal from sensor 7 characterizing the rate of its increase or decrease. Both of the generated characteristics — the rate of change of the signal from block 16 and the dispersion of the signal from block 17, together with the signal itself, come from the sensor to the input of the high-pass filter 18 and to the input of the low-pass filter 19. In the filter 18, all three quantities pass high-frequency smoothing averaging signals for every few centimeters of penetration. In filter 19, these same values (the signal from the sensor and the characteristics of blocks 16 and 17} pass low-frequency smoothing, averaging signals per meter of penetration. Averaged signals from blocks 18 (19). Receive 20 blocks 21 (21) where their threshold values are formed, pt) and the total value of each threshold is proportional to the values of the averaged signals themselves. The signals corresponding to the thresholds from blocks 20 (21) and smoothed c. Signals from blocks 18 (19), three from each block, go to the performance comparison blocks with thresholds 22 (23), where they are compared. Blocks 22 (23) produce discrete signals that filter characteristics are out of thresholds. Exceeding the threshold is a signal change. Let, for example, the following signals change from the sensors: the pressure in the pressure pipe (sensor 9) g increased, the level of solution in the receiving tank increased (sensor 112), increased. there was a change in drilling fluid output from the well (sensor 11) and, in addition, the following characteristics changed: the rate of pressure change in the pressure pipe increased (the characteristic formed in block 16 by the signal from the sensor 9ug increased the rate of change in solution level V. (characteristic from block 16 according to the signal from sensor I), which corresponds to the occurrence on the drilling situation of dangerous occurrence of formation fluid (technological) and change of impermeable rock to permeable (geological).

Результаты сравнени , содержащие всю .информацию об изменени х характеристик (о выходе характеристик за пороги), из блоков 22 (23) по всем датчикам поступают в блоки формировани  24 (25) двух оследовательностей.сигналов, в которых каждой характеристике отвеено одинаковое количество разр дов (например, три: уменьшение, нормальное состо ние, увеличение). Эти ве последовательности сигналов, несущие информацию о выходе за пороги характеристик, прошедших высокочастотную и низкочастотную фильтрации , поступают из блоков 24 (25) на входыблоков умножени  27 (28).Comparison results, containing all information about changes in characteristics (about characteristics going beyond thresholds), from blocks 22 (23) for all sensors come to blocks forming 24 (25) two sequences. Signals in which each characteristic has the same number of bits (e.g. three: decrease, normal, increase). These sequences of signals that carry information about the thresholds of the characteristics that have passed through high-frequency and low-frequency filtering come from blocks 24 (25) to the inputs of the multiplication blocks 27 (28).

Пусть имеем роторный способ бурени , о чем из задатчика способа бурени  40 поступает сигнал в блок , коррекции 41. Сигналы из запоминающих устройств- 38 (их столько, сколько сигналов с датчиковj собиратс  блоком 39 в последовательность сигналов о наличии датчиков, котора  также поступает в блок 51. По сигналу из блока 41 второй блок пам ти 42 передает в функциональный блок 26 две матрицы эталонных ехнологических и геологических сиуаций , а по другому сигналу из лока 41 в этих матрицах перечень аспознаваемых ситуаций (строки атрицы ) приводитс  в соответствие абору датчиков (столбцам матрицы).Suppose we have a rotary drilling method, about which the driver of the drilling method 40 receives a signal in the block, corrections 41. Signals from memory devices 38 (there are as many as signals from sensors) are collected by block 39 into a sequence of signals about the presence of sensors, which also goes to block 51. The signal from block 41 sends the second block of memory 42 to the functional block 26 two matrices of reference technological and geological siuations, and on another signal from lock 41 in these matrices a list of recognizable situations (lines of the matrix) is given in correspondence to the set of sensors (matrix columns).

Таким образом, в блоке 26 оказываютс  две рабочие эталонные матрцы , скорректированные по способу бурени  и.наличию датчиков, которые построчно передаютс  в умножители 2 ( 28 ). Перва  строка матрицы эталонных технологических .ситуаций (последовательность сигналов, соответствующа  первой ситуации, например, Обрыв ) поступает на вход блока 27, где поразр дно умножаетс  на бинарную последовательность из блока 24; характеризующую текущее технологическое состо ние на буров .ой. А перва  строка матрицы эталонных геологических ситуаций (последовательность сигналов, соответствующа  первой ситуации, например, JIecчaник-coль ) поступает на вход блока 28, где поразр дно умножаетс  на бинарную последовательность из блока 25, характеризующую текущее геологическое состо ние на буровой. При поразр дном умножении последовательностей - текущей бинарной и эталонной - в блоках 27 .28 ) формируютс  последовательности , которые поступают в сумматоры 29 (.30), где сигналы, составл ющие последовательность, складываютс  и вырабатываетс  сигнал, равный по величине оценке близости текущего технологического состо ни  первому эталонному состо нию из матрицы технологических ситуацией, например, Обрыв (блок 29), и текущего геологического состо ни  первому эталонному состо нию из матрицы геологических ситуаций, например, Песчаник-соль. Эти сигналы (оценки близости ) поступают в блоки сравнени  31 (32), где запоминаютс . Затем в блоках 27 28) происходит умножение текущих бинарных последовательностей на вторые строки эталонных матриц (соответствующих , например, ситуаци м Сальник и Глина-соль j, суммирование их в блоках 29 (30), передача в блоки 31 (32 ) дл  сравнени  с записанными в пам ти сигналамиоценками близости первым строкамситуаци м . Из двух сигналов в -каждом блоке сохран етс  наибольший по величине сигнал и его код (по р дковый номер сигнала ). Таким об-разом сравниваютс  все последук цие сигналы-оценки близости по ситуаци м .Thus, in block 26, there are two working reference matrices corrected by drilling method and the presence of sensors, which are transferred line by line to multipliers 2 (28). The first row of the matrix of the reference technological situations (a sequence of signals corresponding to the first situation, for example, Break) is fed to the input of block 27, where the bit is multiplied by the binary sequence from block 24; characterizing the current process condition on the drill. And the first row of the matrix of the reference geological situations (a sequence of signals corresponding to the first situation, for example, J-Member-Sea) is fed to the input of block 28, where the bit is multiplied by the binary sequence from block 25, which characterizes the current geological state on the rig. When bitwise multiplying the sequences — the current binary and reference — in blocks 27 .28), sequences are formed that go to adders 29 (.30), where the signals constituting the sequence add up and produce a signal equal to the value of the proximity of the current process state. nor the first reference state from the matrix of technological situations, for example, the break (block 29), and the current geological state, to the first reference state from the matrix of geological situations, for example, Sandstone-salt. These signals (proximity estimates) are received in comparison blocks 31 (32), where they are stored. Then, in blocks 27–28), the current binary sequences are multiplied by the second rows of the reference matrices (corresponding, for example, to the Gland and Clay-Sol situations j, summed up in blocks 29 (30), transferred to blocks 31 (32) for comparison with the recorded in memory, by sig- nificantly estimated proximity to the first lines of situations. Of the two signals, the largest signal and its code (by the sequence number of the signal) are saved in each block. Thus, all the subsequent signals for estimating proximity in terms of situations are compared.

В рассматриваемом случае увеличение давлени  в напорном трубопроводе- , уровн  раствора в емкости, расхода раствора на выходе из скважины , увеличение скорости изменени  давлени  в напорном трубопроводе и скорости изменени  уровн  раствора в емкости приводит к тому, что сигнал-оценка близости к строке из матрицы эталонных технологичес .ких ситуаций, соответствующей ситуации Опасное про вление пластового флюида, оказываетс  максимальным среди аналогичных сигналов, сформированных в блоках 27 и 29 и прошедших сравнение в блоке 31, а сигнал-оценка близости к стррке из матрицы эталонных геологических ситуаций, соответствующей ситуации смены Непроницаема  порода - проницаема  порода, оказываетс  максимальным среди сигналов, прошедших через блоки 28, 30 и 32. Сигналы с максимальными оценками .близости по ситуаци м Опасное про вление и Непроницаема -проницаема  порода со своими кодами-номерами строк этих ситуаций в эталонных матрицах поступают в решающий блок 34, куда из блока пам ти 33 подаетс  последовательно р д сигналов , соответствук диЯ разрешеннымIn this case, an increase in pressure in the pressure pipeline, the level of solution in the tank, the flow rate of the solution at the well exit, an increase in the rate of pressure change in the pressure pipeline and the speed of change in the level of solution in the tank leads to a signal that the estimate of proximity to the row from the reference matrix technological situations corresponding to the situation. The dangerous development of formation fluid turns out to be maximum among similar signals formed in blocks 27 and 29 and compared in block 31, and the signal -evaluation of proximity to the line from the matrix of reference geological situations, corresponding to the change situation Impermeable rock - permeable rock, is the highest among the signals that have passed through blocks 28, 30 and 32. Signals with maximum estimates of proximity to situations Dangerous and Impermeable - permeable the rock with its line number codes of these situations in the reference matrices is fed to the decision block 34, where from the memory block 33 a series of signals are fed, consistent with the allowed

сочетани м кодов ситуаций. При совпадении кодов ситуаций из блоков 31 (32) с кодами из блока 33 решак ций блок 34 вырабатывает кодcombinations of situation codes. When the situation codes from blocks 31 (32) coincide with the codes from block 33 of solutions, block 34 generates a code

результирующей ситуации - Опасное .про вление со -сменой; непроницаемой породы на проницаемую, котоР4ЛЙ поступает во второй функциональный блок 36, а также вместе с оценкой близости - в блок 35 дл  документировани .resulting situation - Dangerous execution with co-shift; impermeable rock to the permeable one, which is supplied to the second functional unit 36, and also, together with the proximity assessment, to the unit 35 for documentation.

Вблоке 36 по коду (или сочетанию кодов) отыскиваетс  однозначно соответствующий этому коду пе- речень номеров управл емых параметров , которыми необходимо управл ть дл  уточнени  степени опасности ситуаххии. Сигна-пы с номерами параметров передаютс  в блок формировани  управл ющих воздействий 37In block 36, by code (or combination of codes), a list of numbers of controllable parameters that are to be controlled to determine the degree of danger of a situation is unequivocally corresponding to this code. Signals with parameter numbers are transmitted to the control action shaping unit 37

ив блок коррекции 41чwillow correction unit 41h

В блоке 37 дл  нашего примера формируютс  следуквдие значени  управл емых параметров дл  уточнени  степени опасности ситуации: частота вращени  ротора (З)равна нулю, нагрузка на долото (6) равна нулю (долото подн то над забоем, долбле-; -Нйе прекращено), положение превенторов (15-,) соответствует нулюIn block 37, for our example, the following values of the controlled parameters are formed to clarify the degree of danger of the situation: the rotor speed (Z) is zero, the load on the bit (6) is zero (the bit is raised above the face, dolby; -Neye terminated) the position of preventers (15-,) corresponds to zero

(закрытое), положение .задвижек(15о) соответствует максимуму (открытое) расход бурового раствора на входе (9) равен нулю, положениештуцеров (15 j) соответствует нулю (закрытое ). В блоке 41 по сигналам из блока 36 корректируютс  эталонные матрицы - в нашем с.пучае исключаютс  строки матрицы технологических ситуаций, св занных с долблением:(closed), the position of the bolts (15 °) corresponds to the maximum (open) flow rate of the drilling fluid at the inlet (9) is zero, the position of the bolts (15 j) corresponds to zero (closed). In block 41, according to the signals from block 36, the reference matrices are corrected — in our section, the rows of the matrix of technological situations associated with slotting are eliminated:

Заклинка опор долота, Сальник и иск.точаетс  .вс  матрица эталонных геологических ситуаций .The bit bearings are sticking, the oil seal and the seal. The matrix of reference geological situations is found.

CигнaJHlI из блока 37 передаютс:  в блоки управлени  2, 5, 8 и 14,Signals from block 37 are transmitted: to control blocks 2, 5, 8 and 14,

Claims (5)

1.Способ получения информации о скважине в процессе ее бурения путем непрерывного измерения по глубине скважины сглаженных низкочастотной фильтрацией характеристик воздействия инструмента и про- мывочной жидкости на скважину и скважины на них, измерения дисперсии этих характеристик, формирования сигналов о выходе характеристик за пороги и сравнения этих сигналов с матрицами, отличающийся тем, что, с целью расширения объема получаемой информации и повышения ее точности, измеряют скорости изменения характеристик, сглаживают их посредством низкочастотной и высокочастотной фильтрации, при этом сами характе-’·’ ристики и их дисперсии дополнительно сглаживают высокочастотной фильтрацией, определяют пороги перечисленных характеристик пропорционально их значениям, а сравнение последовательности сигналов о выходе за пороги производят по матрицам вероятностей эталонных ситуаций, характеризующих геологическое и тех нологическое состояние скважины, получают оценки близости эталонным , ситуациям, по величинам этих оценок определяют ситуации и по их совокупности принимают решение о ситуации. , .1. The method of obtaining information about the well during its drilling by continuously measuring the depth of the well, smoothed out by low-pass filtering, of the characteristics of the impact of the tool and flushing fluid on the well and the well on them, measuring the dispersion of these characteristics, generating signals about the exit of the thresholds and comparing these signals with matrices, characterized in that, in order to expand the amount of information received and increase its accuracy, measure the rate of change of characteristics, smooth them in between low-frequency and high-frequency filtering, while the characteristics themselves and their dispersions are additionally smoothed out by high-frequency filtering, the thresholds of the listed characteristics are determined in proportion to their values, and the sequence of signals for thresholds is compared using the probability matrices of standard situations characterizing the geological and the well’s biological state, they obtain proximity estimates for the reference situations, the situations are determined by the values of these estimates and, based on their totality, yut a decision about the situation. ,. 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что, с целью ; уточнения геологической и техно: логической ситуации при равенстве оценок, формируют управляющие сигналы на механизмы буровой'установки и циркуляционной системы, изменяют условия взаимодействия инструмента, промывочной жидкости и скважины, измеряют характеристики воздействия скважины на инструмент и промывочную жидкость в новых условиях и по этим характеристикам !редёляют ситуацию^ оп- ин ее2. The method of pop. 1, characterized in that, for the purpose; refinement of the geological and technological: logical situation when the ratings are equal, generate control signals for the drilling rig and circulation system mechanisms, change the conditions for the interaction of the tool, flushing fluid and the well, measure the impact of the well on the tool and flushing fluid in the new conditions and with these characteristics ! relieve the situation ^ opin her 3. Устройство для получения формации о скважине в процессе бурения, содержащее блоки управления механизмами буровой установки и циркуляционной системы, датчики/ характеризующие работу этих механизмов , датчик проходки, блок формирования дисперсии сигнала, фильтры низкой частоты, блоки формирования порогов, блоки сравнений, блоки формирования последовательности сигналов, блок документирования/ о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено блоком формирования скорости изменения сигнала, фильтрами высокой частоты, блоком памяти, функциональным блоком коррекции рабочей и эталонной матриц, двумя умножителями, двумя сумматорами, решающим блоком, при этом выход каждого датчика подключен непосредственно и через .блоки формирования •скорости измейения сигнала и дисперсии сигнала к фильтрам высокой и низкой частот, выходы которых через блоки формирования порогов и3. A device for producing a formation about a well while drilling, containing control units for the drilling rig and circulation system mechanisms, sensors / characterizing the operation of these mechanisms, a penetration sensor, a signal dispersion forming unit, low-pass filters, threshold generating units, comparison units, generating units the signal sequence, the documenting unit, and the fact that it is equipped with a unit for generating a signal change rate, high-pass filters, a memory unit, functionally m working unit and the reference correction matrices, two multipliers, two adders, the deciding unit, wherein the output of each sensor is connected directly and through formation .bloki • izmeyeniya signal speed and signal dispersion filter to the high and low frequencies, the outputs of which through the blocks forming thresholds and ФО Си ьо >Fo Xi yo> непосредственно подключены к блокам сравнения, выходы последних по всем датчикам подключены к блокам формирования последовательности сигналов, выходы которых соединены через умножители', сумматоры и бло-* ки сравнения с решающим блоком, вход которого связан с блоком памяти, а выход - с блоком регистрации при этом входы умножителей связаны с выходами функционального блока коррекции матриц.directly connected to the comparison units, the outputs of the latter for all sensors are connected to the signal sequence forming units, the outputs of which are connected via multipliers', adders and * comparison units with a deciding unit, whose input is connected to the memory unit, and the output - to the recording unit when In this case, the inputs of the multipliers are connected to the outputs of the matrix correction function block. 4. Устройство для осуществления способа по п.2, о тли ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком формирования управляющих сигналов, функциональным блоком формирования кодов управляющих воздействий, вход которого связан с решающим блоком, а выход — с блоком формирования управляющих сигналов, выход последнего подключен к блокам управления механизмами &уровой установки и циркуляционной системы.4. The device for implementing the method according to claim 2, characterized in that it is equipped with a control signal generation unit, a control action code generation unit, the input of which is connected to the decision unit, and the output to the formation unit control signals, the output of the latter is connected to the control units of the mechanisms & level of the installation and the circulation system. 5. Устройство по пп. 3 и 4, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено запоминающими устройствами по числу датчиков, задатчиком способа бурения, блоком коррекции, блоком формирования последовательности сигналов о наличии датчиков, вторым блоком “памяти, при этом выход каждого датчика через запоминающее устройство подключен к блоку формирования последовательности сигналов о наличии датчиков, выход последнего5. The device according to paragraphs. 3 and 4, characterized in that, in order to expand the functionality, it is equipped with memory devices according to the number of sensors, a drilling method master, a correction unit, a signal sequence generation unit about the presence of sensors, a second memory block, and the output of each sensor through the storage device is connected to the block for generating a sequence of signals about the presence of sensors, the output of the latter - соединен с блоком коррекции, два других входа которого подключены к задатчику способа бурения и функциональному блоку формирования ко- , дов, а выход подсоединен непосредствен· но и через второй блок памяти к функцио нальному блоку коррекции матриц.- is connected to the correction unit, the other two inputs of which are connected to the master of the drilling method and the functional unit for forming codes, and the output is connected directly via the second memory unit to the functional matrix correction unit.
SU823385151A 1982-01-15 1982-01-15 Method and apparatus for obtaining information on well while drilling SU1035206A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823385151A SU1035206A1 (en) 1982-01-15 1982-01-15 Method and apparatus for obtaining information on well while drilling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823385151A SU1035206A1 (en) 1982-01-15 1982-01-15 Method and apparatus for obtaining information on well while drilling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1035206A1 true SU1035206A1 (en) 1983-08-15

Family

ID=20993506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823385151A SU1035206A1 (en) 1982-01-15 1982-01-15 Method and apparatus for obtaining information on well while drilling

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1035206A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Филатов В.Ф, и Степанов Н.В. Диагностика технологических ситуаций при бурении скважин,. Труды ВНИИБТ, 1977, 42, С. 95-100. 2. Авторское свидетельство СССР № 919413, кл. Е 21 В 47/00, 1979. : *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11591900B2 (en) Method to predict overpressure uncertainty from normal compaction trendline uncertainty
RU2301319C2 (en) Device and method for dynamic pressure control in annular space
US5586084A (en) Mud operated pulser
US3517553A (en) Method and apparatus for measuring and controlling bottomhole differential pressure while drilling
US6315894B1 (en) Automated effluence conditioning and treatment apparatus
US5857522A (en) Fluid handling system for use in drilling of wellbores
US5042297A (en) Well-logging process and device in a non-flowing production well
US10400572B2 (en) Apparatus and methods using drillability exponents
US20220186572A1 (en) Real-time downhole drilling mud viscosity and density estimations
US4926686A (en) Method for determining the wear of the cutting means of a tool during drilling a rocky formation
MX2012002169A (en) Method for determining formation fluid control events in a borehole using a dynamic annular pressure control system.
US5055837A (en) Analysis and identification of a drilling fluid column based on decoding of measurement-while-drilling signals
RU2637533C2 (en) Control of drill fluid pressure in drill fluid circulation system
CN114776276A (en) Self-feedback-regulated well drilling downhole well kick processing method and device
EP3181809A1 (en) A method for detecting gain or loss of drilling fluid in a drilling installation associated calculation system and associated drilling installation
CN111734399A (en) Intelligent leakage blocking method and system in drilling process
SU1035206A1 (en) Method and apparatus for obtaining information on well while drilling
US20170211954A1 (en) Monitoring Sensor And Actuator Health In A Mud Circulation System
WO2017011514A1 (en) Sensor optimization for mud circulation systems
EP0572055B1 (en) Method for detecting drillstring washouts
WO2016210398A1 (en) Fluid loss and gain for flow, managed pressure and underbalanced drilling
RU2029859C1 (en) Method and apparatus to control mode of face hydraulic engine operation during oil well drilling process
EP0897454B1 (en) Closed loop fluid-handling system for use during drilling of wellbores
SU1606686A1 (en) Method of developing oil field
SU1121409A1 (en) Method of hydrodynamic mechanism of well-drilling