SU175018A1

SU175018A1 - AUTOMATIC GAS-CURRENT STATION

Info

Publication number: SU175018A1
Application number: SU863145A
Authority: SU
Inventors: С. Г. Комаров Г. И. Эпштейн И. Я. Ривкин Л. И. Померанец; Б. Н. Фроймович А. А. Дацкевич
Original assignee: Всесоюзный научно исследовательский институт геофизических; методов разведки

Description

Изобретение относитс к устройствам дл проведени газового каротажа.This invention relates to gas logging devices.

Известны автоматические газокаротажные станции с регистрацией аналоговых кривых изменени параметров, причем регистраци кривой изменени каждого параметра производитс отдельны.м регистрирующим прибором . Эти станции содержат датчики дл измерени параметра, глубиномер, расходомер бурового раствора, хроматограф и устройство дл автоматического преобразовани сигналов действующих глубин в сигналы истинных глубин.Automatic gas-logging stations are known with the registration of analogue curves of change of parameters, and the registration of the curve of change of each parameter is carried out separately by a recording device. These stations include sensors for measuring the parameter, a depth gauge, a mud flow meter, a chromatograph and a device for automatically converting actual depth signals to true depth signals.

Предложенна автоматическа газокаротажна станци обеспечивает регистрацию большого комплекса параметров одновременно в аналоговой форме в виде кривой, показываЕОщей изменение параметра в функции глубины скважины, и в дискретной форме в виде кода, пригодного дл непосредственного ввода в универсальную цифровую вычислительную мащину. Регистраци аналоговых кривых каждого параметра в функции глубин обеспечивает возмои ность оперативных геологических заключений, а регистраци в дискретной форме - возможность машинной обработки и интерпретации зарегистрированных материалов по любой методике. Дл сокращени количества регистрирующих приборов все параметры сведены в три группы.The proposed automatic gas cutting station provides for recording a large set of parameters simultaneously in analog form as a curve showing the parameter change as a function of the depth of the well, and in discrete form as a code suitable for direct input into the universal digital calculation engine. The registration of the analog curves of each parameter as a function of depth provides the possibility of operational geological findings, and the recording in discrete form enables the machining and interpretation of the recorded materials using any method. To reduce the number of recording devices, all parameters are summarized in three groups.

Перва группа св зана с буровым раствором и шламом. К этой группе относ тс суммарные газопоказани , иитенснвность люминесценции бурового раствора, параметры бурового раствора и шлама и т. п. Все эти параметры как бы перенос тс с забо до места измерени (устье скважины) буровым раствором , как каналом св зи, и поэтому их необходимо регистрировать не в функции действующих глубин (глубин забо скважины в момент измерени данного параметра), а в функции истинных глубин (глубин забо скважины в момент вскрыти пласта, который характеризуетс данным значением параметра).The first group is associated with drilling mud and sludge. This group includes the total gas indications, the luminescence intensity of the drilling mud, the parameters of the drilling mud and cuttings, etc. All these parameters are transferred from the bottom to the measurement site (wellhead) as a communication channel, and therefore it is necessary to register not as a function of the operating depths (bottom depths of the well at the time of measurement of this parameter), but as a function of true depths (depths of the wellbore at the moment of opening the formation, which is characterized by this parameter value).

Переход от действующих к истинным глубинам производитс с помощью так называемой величины «отставани - величины углублени скважины за врем движени бурового раствора от забо до усть скважины.The transition from the actual to the true depths is carried out using the so-called lagging value — the amount of well depth during the movement of the drilling fluid from the bottom to the wellhead.

Втора группа параметров, характеризующих технологию проводки скважины, регистрируетс в функции действующих глубин. К этой группе относитс скорость проходки или обратна ей величина - врем бурени 1 мThe second group of parameters characterizing the technology of the well installation is recorded as a function of the operating depths. This group includes the rate of penetration or the inverse of it — drilling time 1 m.

скважины, расход бурового раствора на выходе скважины, коэффициент разбавлени и т. п.wells, mud flow rate at the well exit, dilution factor, etc.

Треть группа параметров характеризует результаты хроматографического анализа бупонеитов газов). Эта группа может измер тьс только дискретно - пе чаще, чем через определенные интервалы времени (врем цикла одного анализа хроматографа), а регистраци параметров должна производитьс в функции истинных глубин.The third group of parameters characterizes the results of the chromatographic analysis of gas buponeite). This group can be measured only discretely — not more often than at certain time intervals (the cycle time of a single chromatograph analysis), and the parameters should be recorded as a function of true depths.

Одновременна регистраци каждой групны параметров в аналоговой форме в виде кривой н в дискретной форме в виде кода возможна благодар тому, что дл каждой групны параметров имеетс свое регистрирующее устройство, выполненное в виде многоточечного электронного самопищущего потенциометра с пространственным преобразователем типа «угол-код, установленным на валу реохорда потенциометра, и ленточного перфоратора, фиксирующего дискретное значение параметра по команде контактного устройства, механически св занного с печатающей кареткой нотенциометра .Simultaneous registration of each group of parameters in analog form in the form of a curve n in discrete form in the form of a code is possible due to the fact that for each group of parameters there is a recording device made in the form of a multipoint electronic self-feeding potentiometer with an angle-code-type spatial converter a potentiometer shaft, and a tape punch that fixes a discrete parameter value by the command of a contact device mechanically connected to a printing carriage What a notciometer.

На чертеже изображена блок-схема автоматической газокаротажпой станции.The drawing shows a block diagram of the automatic gas cutting station.

Дл регистрации параметров нервой группы в функции истинных глубин станци имеет р д датчиков па буровой: датчик / глубии, выключатель 2 «мертвого конца и расходомер 3 бурового раствора на выходе скважины. По данным датчика / ц выключател 2 глубиномером 4 станции определ ютс действующие глубины Нд. Станци имеет счетно-рещающее устройство 5, автоматически получающее сигиалы истинных глубин Я„ по сигналам действующих глубии, поступающих с глубиномера, и расхода бурового раствора Qew-v поступающих от расходомера. Величина отставани определ етс экспериментально и периодически в виде объема затрубного пространства сквалшиы вводитс в устройство 5. Дл исключени потерь газа, возникающих при контакте бурового раствора с атмосферой , буровой раствор специальным устройством 6 отбираетс из затрубного пространства скважины и с помощью насоса 7 подаетс в дегазатор непрерывного действи 8. Из дегазатора газ дл анализа поступает в суммарный газоанализатор 9.To register the parameters of the nerve group as a function of the true depths, the station has a number of drilling sensor sensors: sensor / depth, dead-end switch 2 and flowmeter meter 3 at the well exit. According to the sensor / q switch 2 depth gauge 4 stations, the effective depths Nd are determined. The station has a counting device 5, which automatically receives true true depths í of the signals from the effective depths coming from the depth gauge and the flow rate of Qew-v drilling mud coming from the flow meter. The amount of lag is determined experimentally and periodically as the volume of the annular space of squash is introduced into the device 5. To eliminate gas losses occurring when the drilling fluid comes in contact with the atmosphere, the drilling fluid is removed from the annular space of the well and using a pump 7 is fed into a continuous degasser Step 8. From the degasser, analysis gas enters the total gas analyzer 9.

Дл увеличени динамического диапазона регистрации суммарных газопоказаний газоанализатор имеет два выхода. С первого выхода снимаетс сигнал, пропорциональный суммарным газопоказани м в основном масщтабе .j,, а со второго выхода - сигнал Гсум.заг, загрубленный, напрнмер, в 10 раз.To increase the dynamic range of recording the total gas indications, the gas analyzer has two outputs. From the first output, a signal is taken that is proportional to the total gas display in the main scale .j, and from the second output - a signal from the main load, coarse, for example, 10 times.

Интенсивность люминесценции бурового раствора Л ,о„ измер етс с помощью желобного люминоскопа 10. При иеобходимости регистрации других параметров первой группы, например физических свойств бурового раствора , на буровой устанавливаютс соответствующие датчики 11, 12 W. т. д.The luminescence intensity of the drilling fluid L, o is measured using the fluorescent luminoscope 10. If it is necessary to record other parameters of the first group, for example, the physical properties of the drilling mud, the corresponding sensors 11, 12 W, etc., are mounted on the mud.

Регистраци аналоговых кривых параметров первой группы в функции истинных глубин Л / (Ни) производитс регистрирующим прибором 13, вынолненным в виде многоточечного электронного самоиищ щего потенциометра , к коммутатору 14 которого подключены выходы суммарного газоаиализатора 9, люминоскоп 10 и датчики //, 12.The registration of the analog curves of the parameters of the first group as a function of the true depths L / (Ni) is carried out by a recording device 13, made up as a multipoint electronic self-adjusting potentiometer, whose switch 14 is connected to the outputs of the total gas analyzer 9, the luminoscope 10 and the sensors //, 12.

Регистраци параметров в газовом каротаже нроизводитс через определенные интервалы глубин Я„ . Сигналы действующих глубин //и поступают на устройство 5, с выхода которого подаютс сигиалы Я„ через указанные интервалы истинных глубни.The recording of parameters in gas logging is performed at certain intervals of depth I ". The signals of the effective depths // and arrive at the device 5, from the output of which the sigals HI are given at specified intervals of the true depth.

При поступлении на командный прибор 15 регистратора 13 сигиала истинных глубин Я„ нуль-оргаи регнстатора с номощью коммутатора 14 подключаетс к первому выходу газоанализатора 9, регистратор отрабатывает величину и наносит ее на неподвижную ленту в виде точки с ипдексом «1. Затем коммутатор подключает нуль-оргаи регистратора ко второму выходу газоанализатора, регнстратор отрабатывает значение Гсум.зигр иUpon receipt of the true depths I Sigal 13 on the command device 15 of the Zero Org Regulator with the power of the switch 14 is connected to the first output of the gas analyzer 9, the recorder runs the value and puts it on the fixed tape in the form of a dot with index "1. Then the switch connects the zero-org of the recorder to the second output of the gas analyzer, the regnstrator works out the value of Gsum zigr and

фиксирует его на ленте в виде точки с индексом «2. Затем отрабатываетс зиачение Л , и фиксируетс па ленте в виде точкн с иидексом «3 и т. д. После фиксации значений всех параметров первой группы командный прибор 15 подает комаиду на прот жку ленты регистратора на необходимую длину, обеспечивающую запись в выбранном масштабе глубиЕТ .fixes it on the tape in the form of a point with the index “2. Then, the increase in L is worked out, and the tape is fixed in the form of points with an iDex 3 and so on. After fixing the values of all parameters of the first group, the command device 15 delivers the comaid over the tape of the recorder for the required length, which provides a record in the selected depth scale.

После прот жки ленты регистрнрующийAfter drawing the tape register

прибор выключаетс до поступлени следующего сигнала истиииых глубин от устройства 5, носле которого цикл регистрации повтор етс в описанном пор дке. Последовательность одноименных точек образует аналогичную кривую изменени соответствующего параметра .the device is turned off until the next signal of the depths comes from device 5, during which the registration cycle is repeated in the order described. The sequence of like points forms a similar curve of change of the corresponding parameter.

Дл регистрации параметров в кодовой форме с валом реохорда регистратора 13, угол поворота которого нропорционалеп амплнтуде регистрируемого нараметра, механически св зан пространственный преобразователь 16 типа «угол-код со своим считывающим устройством 17 н ленточным перфоратором 18. Сигнал на ленточный перфоратор 18To register the parameters in a coded form with the recorder's reichord shaft 13, the angle of rotation of which is proportional to the amplitude of the recorded parameter, the angle-code-type spatial converter 16 is mechanically connected with its reader 17 with a tape punch 18. Signal to a tape puncher 18

на регистрацию групиы параметров подаетс от комапдного прибора 15 регистратора 13.The registration of the parameter group is submitted from the recorder 15 recorder 13.

Дл синхронизации момента нанесени значени регистрируемого параметра на лентуTo synchronize the moment of applying the value of the registered parameter to the tape

регистратора 13 и перфоратора 18 сигнал на стартовый электромагнит перфоратора дл регистрации данного нараметра подаетс контактным устройством 19, св занным с печатаюндей кареткой регистратора.the recorder 13 and the perforator 18, a signal to the starting electromagnet of the perforator for registering this parameter is supplied by the contact device 19 connected with the recorder carriage of the recorder.

Регистраци параметров второй группы в функции действующих глубин В F(Hg ) в основном аналогична описанной выще.The registration of the parameters of the second group as a function of the effective depths B F (Hg) is basically the same as described above.

В стагщии имеютс соответствующие счетпо-рещающие устройства: устройство 20 дл In the stagnant there are corresponding counters: device 20 for

определеии скорости проходки Ve или времени бурени одного метра скважины 7,, подключенное к глубиномеру 4, устройство 21 дл онределени коэффициента разбавлени Е, подключенное к глубиномеру 4 и расходода бурового раствора на выходе скважины QB,, подко1юченное к расходомеру 3.determining the penetration rate Ve or the drilling time of one meter of the well 7, connected to the depth gauge 4, the device 21 for determining the dilution factor E, connected to the depth gauge 4 and the mud flow at the output of the well QB, connected to the flow meter 3.

При расширении комплекса параметров второй группы на буровой устанавливаютс дополнительные датчики 23, 24 и т. д., а в станции соответствуюш,ие счетно-решающие устройства 25, 26 и т. д.When expanding the complex of parameters of the second group, additional sensors 23, 24, etc. are installed on the drilling rig, and in the station the corresponding calculating devices 25, 26, etc.

Регистратор параметров второй группы полностью аналогичен описанному выше. Он содержит многоточечный самопишуш,ий потенциометр 27 с преобразователем 28 типа «угол-код, св занным с валом реохорда, коммутатор 29, командный прибор 30 и контактное устройство 31. св занное с печатаюш ,ей кареткой, считывающее устройство 32 и ленточный перфоратор 33. Регистраци группы параметров производитс после поступлени на командный прибор 30 сигнала действующих глубин Нд от глубиномера 4.The registrar of parameters of the second group is completely analogous to that described above. It contains a multipoint fingerwriter, a potentiometer 27 with an angle-code type converter 28 connected to the rail shaft, a switch 29, a control device 30 and a contact device 31. associated with the print, its carriage, a reader 32 and a belt perforator 33. The registration of a group of parameters is carried out after the signal to the command device 30 is received from the acting depths HL from the depth gauge 4.

Регистраци параметров третей группы (содержание предельных углеводородных газов, например от метана А до гексана Г, или других компонентов) в функц.ш истинных глубин С ф (Яц) имеет некоторую специфику. Обычна хроматограмма, характеризующа содержание этих компонентов в буровом растворе , имеет вид серий пик, смещенных по оси времени. Дл регистрации амплитудных значений пик станци снабжена определителем максимумов, подающим в момент максимума пики команду на регистрацию содержани каждого компонента в аналоговой и дискретной форме.The recording of parameters of the third group (the content of saturated hydrocarbon gases, for example, from methane A to hexane G, or other components) in the functional depths of the Cf (Jats) has some specific features. A typical chromatogram characterizing the content of these components in the drilling mud has the appearance of a series of peaks shifted along the time axis. To record the peak values, the station peak is equipped with a peak determinant, which at the peak time gives a command to register the content of each component in analog and discrete form.

Аппаратура станции дл регистрации параметров третьей группы включает выносной блок 34 хроматографа на буровой, измерительный блок 35 хроматографа в станции, подключенный к регистрирующему прибору, который так же, как и дл других групп параметров , состоит из многоточечного потенциометра 36 с пространственным преобразователем 37, командного прибора 38, контактного устройства 39, считывающего устройства 40 и ленточного перфоратора 41.The equipment of the station for recording parameters of the third group includes an external unit 34 of the chromatograph at the drilling station, the measuring unit 35 of the chromatograph in the station connected to a recording device, which, like for other groups of parameters, consists of a multipoint potentiometer 36 with a spatial converter 37, a command device 38, the contact device 39, the reading device 40, and the tape perforator 41.

Регистраци группы параметров начиваетс после поступлени сигнала истинных глубин Я„ от устройства 5 на командный прибор 38 регистратора, который запускает хроматограф на очередной цикл анализа. Команда на фиксацию значени параметра на ленте потенциометра 36 поступает от определител максимумов 42 в момент достижени пикой максимума. Определитель подключен к потенциометру 36 и производит определение максимума пики по изменению знака производной с на ноль или по изменению фазы напр жени в управл ющей обмотке реверсивного электродвигател нуль-органаThe registration of the parameter group starts after the arrival of the true depth signal I from device 5 to the recorder's command instrument 38, which starts the chromatograph for the next analysis cycle. The command to fix the parameter value on the tape of potentiometer 36 comes from the maximum determinant 42 when the peak reaches its maximum. The determinant is connected to the potentiometer 36 and determines the maximum of the peak by changing the sign of the derivative from to zero or by changing the voltage phase in the control winding of the reverse zero-organ electric motor

регистратора. Регистраци параметров третьей группы в дискретной форме полностью аналогична регистрации параметров первой и второй групп.the registrar. Registration of parameters of the third group in a discrete form is completely similar to registration of parameters of the first and second groups.

Дл нанесени на перфоленту дополнительных данных, которые необходимо ввести в универсальную цифровую вычислительную машину (исходна глубина забо скважины при начале измерений, интервалы глубин, черезTo add additional data to the punched tape, which must be entered into a universal digital computer (the initial depth of the bottom hole at the beginning of the measurement, depth intervals, through

которые производитс регистраци параметров и др.), в станции имеетс специальное устройство 43 с пространственным преобразователем 44 типа «угол-код дл набора значений указанных параметров в закодированномwhich is used to record parameters, etc.), the station has a special device 43 with an angle-code spatial converter 44 for a set of values of the specified parameters in coded

виде, устройство 45 дл считываии этих величин на ленточный перфоратор и переключатель 46 дл поочередного подключени этих устройств к перфораторам 18, 33 и 41, регистрирующим параметры первой, второй и третьей групп.As a result, a device 45 for reading these values to a tape punch and a switch 46 for alternately connecting these devices to punchers 18, 33 and 41, which record the parameters of the first, second and third groups.

Предмет изобретени Subject invention

Автоматическа газокаротажна станци с регистрацией нескольких групп параметров через определенные интервалы глубин, в том числе группы параметров, св запных с буровым раствором и шламом (например, суммарные газопоказани ) в функции истинных глубин , группы параметров бурени в функции действующих глубин и группы параметров хроматографического анализа бурового раствора в (функции действующих грубив, содержаща датчики дл измерени каждого параметра , глубиномер сквал ины, расходомер бурового раствора, хроматограф и устройство дл автоматического преобразовани сигналов действующих глубин в сигналы истинных глубин , отличающа с тем, что, с целью одновременной регистрации параметров в аналоговой форме дл оперативных геологических заключений и в дискретной форме в виде кода, пригодного дл непосредственного ввода в универсальную цифровую вычислительную машину , а также с целью синхронизации момента фиксации параметра в аналоговой и дискретной форме, станци содержит; дл регистрации каждой из групп параметров свое регистрирующее устройство, выполненное в виде многоточечного электронного самопишущего потенциометра с пространственным преобразователем типа «угол-код, установленным на валу реохорда потенциометра, п ленточногоAutomatic gas-logging station with registration of several groups of parameters at certain depth intervals, including groups of parameters associated with drilling mud and sludge (for example, total gas readings) as functions of true depths, groups of drilling parameters as functions of existing depths and groups of chromatographic analysis parameters of drilling solution in (functions of acting coarse, containing sensors for measuring each parameter, a squaler depth gauge, a mud flow meter, a chromatograph and a device for automatically converting actual depth signals to true depth signals, characterized in that, in order to simultaneously record parameters in analog form for operational geological conclusions and in discrete form, in the form of a code suitable for direct input into a universal digital computer, as well as synchronization of the moment of fixation of the parameter in analog and discrete form, the station contains; for registering each of the groups of parameters its own recording device, made in in the form of a multipoint electronic self-recording potentiometer with an angle-code-type spatial transducer mounted on a potentiometer's rheochord shaft, p tape

перфоратора, фиксирующего дискретное значение параметра по команде контактного устройства , механически св занного с печатающей кареткой потенциометра.perforator, fixing a discrete parameter value at the command of the contact device, mechanically connected with the printing carriage of the potentiometer.