2. Калибровочные установки и имитаторы сигналов. Физические основы воспроизведения физических величин и сигналов. Типовые конструкции.

Калибровочной установкой называется эталонное СИ, содержащее в своем составе совокупность мер, приборов, измерительных преобразователей, а также вспомогательных устройств, для воспроизведения заданных значений физических величин с гарантированными показателями точности.

Калибровочная установка для скважинной аппаратуры может воспроизводить одну или несколько физических величин. Комплексные калибровочные установки необходимы для воспроизведения нескольких физических величин при их взаимной зависимости для комплексной скважинной аппаратуры (инклинометр – азимут и зенитный угол скважины, зависимость погрешности измерений азимута от зенитного угла; аппаратура акустических исследований скважин – интервальное время и коэффициент затухания, зависимость погрешности измерений интервального времени от коэффициента затухания акустических волн). В ряде случаев создание комплексной калибровочной установки обусловлено необходимостью воспроизведения одновременно измеряемого параметра и влияющей величины.

Имитатором физической величины называется устройство, позволяющее вызывать на выходе аппаратуры сигнал, эквивалентный значению измеряемой величины в бесконечной, однородной среде. По способам получения выходных сигналов имитаторы можно разделить на две группы.

К первой группе относятся имитаторы геофизических величин, выполненные на основе веществ, материалов или других устройств, имитирующих объект исследования. Имитаторы этой группы создают воздействие на первичный преобразователь (зонд) скважинной аппаратуры, которое соответствует воздействию ФВ.

Вторую группу имитаторов составляют электрические, электронные, механические и другие устройства, которые совместно со скважинным прибором или взамен него создают стандартные сигналы, эквивалентные заданным значениям измеряемой величины. Ко второй группе имитаторов относятся электронные генераторы или таймеры и т.д.

3. Контрольно-калибровочные скважины. Физические основы воспроизведения физических величин и сигналов. Типовые конструкции. Решаемые задачи. Методики применения контрольно-калибровочных скважин

Контрольно-калибровочные скважины Стандартные образцы состава и свойств горных пород, калибровочные установки, являясь важнейшей составной частью метрологического обеспечения аппаратуры ГИС, существенно повышают качество информации, получаемой при исследовании скважин. Однако их применение имеет ряд ограничений. Важнейшими из них являются сложность конструктивного исполнения, необходимость множества физических моделей пластов, широкий диапазон изменения свойств геологического разреза, сложность имитации вещественного состава реальных физических сред.

Большинство этих ограничений отсутствует в специальных контрольно-калибровочных скважинах, в которых пластовые условия остаются неизменными в течение установленного периода службы скважины, а дифференциация в разрезе (естественная или искусственно созданная) позволяет стандартизировать функции преобразования аппаратуры во всем нормируемом диапазоне измерений.

В зависимости от геологического разреза применяют три типа конструкций калибровочных скважин. При достаточной дифференциации физических свойств геологического разреза предпочтительна конструкция скважины, в которой при общей глубине 300-500 м сохранен интервал устойчивого открытого ствола не менее 100-150 м. Такую скважину до глубины 100-150 м обсаживают стальными трубами, дальше ствол оставляют открытым.

В дифференцированных, но неустойчивых разрезах глубина скважины ограничена 150-200 м, в ней предусмотрено крепление неустойчивых интервалов разреза неметаллическими токопроводящими трубами (например, асбоцементными), а остальной части разреза – стальной колонной.

Если в заданном месте заложения калибровочной скважины верхняя часть осадочной толщи не дифференцирована по физическим свойствам, целесообразно сооружать скважины такой же глубины (150-200 м) и обсаживать их комбинированными колоннами из различных материалов. Использование в калибровочных скважинах комбинированных колонн из различных материалов, а также включение в конструкцию колонн различных имитаторов позволяют существенно расширить дифференциацию воспроизводимых физических величин.

Совокупность усредненных эталонных диаграмм, литологической колонки, описания керна и конструкции скважины представляет собой паспорт контрольной скважины. Основные задачи и методы их решений с использованием контрольной скважины приведены в табл.11. Расчет показателей качества выполняется, как правило, на ЭВМ. Контрольная скважина также может быть использована в качестве тренажера операторского состава при отработке методики выполнения измерений в скважинах.

Технология проведения исследований в контрольно-калибровочной скважине

Вид работы	СИ	Технология измерения
Входной контроль скважинной аппаратуры	Исселед. прибор и эталонная регистрирующая аппаратура	Многократное повторение измерений постоянным операторским составом с выключением и перенастройкой аппаратуры
Стандартизация приемов работы операторского состава	Эталонный комплект СКВ И регистрирующей аппаратуры	Многократное повторение измерений каждым из участвующих в эксперименте операторов с выключением и перенастройкой аппаратура
Определение погрешностей отдельных элементов аппаратуры	Смена отдельных элементов аппаратуры	Многократное измерений постоянным операторским составом после кА после каждой замены элемента