книги из ГПНТБ / Сохранов Н.Н. Машинные методы обработки и интерпретации результатов геофизических исследований скважин

регистратором Н024 (или печать результатов литологического рас- . членения и оценки нефтегазоносное™ коллекторов на АЦПУ).

Окончательный контроль результатов оперативной интерпрета­ ции производится перед составлением заключения о скважине. Для этого привлекают все виды печати, полученные в процессе обработки. При обнаружении ошибок интерпретатор повторяет обра­ ботку данных каротажа на ЭВМ или наносит правильный результат рядом с результатом, полученным на ЭВМ. Интерпретатор может также уточнить неопределенные ответы о литологии и характере насыщения пласта, если для этого есть достаточные основания. Заключение о нефтегазоносное™ скважины составляется по материа­ лам интерпретации на ЭВМ с учетом внесенных интерпретатором исправлений.

На основе описанной технологической схемы разработаны различ­ ные системы программ. Наиболее законченной из них является си­ стема оперативной интерпретации геофизических исследований сква­ жин на вычислительных машинах типа БЭСМ-4 («КАРОТАЖ»), разработанная во ВНИИГеофизике с участием ЦГЭ МНП 1 . [41]. Система «КАРОТАЖ» обеспечивает обработку любого целесообраз­ ного для данного района комплекса геофизических исследований скважин. Алгоритмы и программы системы рассчитаны на примене­ ние ЭВМ средней мощности с оперативной памятью порядка 8К слов и внешней памятью на магнитных лентах и барабанах. В качестве носителей первичной информации применяются перфокарты, пер­ фоленты и магнитные ленты. Первые два носителя — при преобразо­ вании каротажных диаграмм с помощью аппаратуры типа ФООІ,

терпретации система «КАРОТАЖ» имеет блочную структуру, при которой процесс оперативной интерпретации осуществляется при помощи библиотеки программ, реализующей установленные этапы обработки каротажной информации, и некоторого шифра — указа­ ния интерпретатора о том, в какой последовательности эти этапы (программы) должны'выполняться. Из других систем программ, раз­ работанных по той же технологической схеме, необходимо отметить «СТР», созданную в Краснодарском филиале ВНИИГеофизики [41] и «ПГ-1», разработанную АзВНИИГеофизикой и АзИНефтехимом с участием ВНИИГеофизики [1]. Эти системы рассчитаны на приме­ нение ЭВМ типа Минск-22.

Стыковка программ базируется на стандартизации форматов массивов информации (входной и выходной) для всех основных этапов, а следовательно, и программ оперативной интерпретации. Выделены четыре основных типа таблиц (числовых массивов), ука­ занных ранее: таблица исходных характеристик (ТИХ), отредакти-

1 Центральной геофпзпческой экспедицией МНП эта система названа Ц-0 (Ц-1)-

90

рованыый числовой массив (ИД), таблицы результатов оперативной интерпретации (РИ и С), таблицы геологических данных (СИ и СД).

Библиотека программ включает интерпретирующие и сервисные программы. И-нтерпретиругощие программы решают задачи обработки и интерпретации данных каротажа, сервисные — организации про­ цесса обработки и интерпретации, хранения и выдачи программ, пополнения библиотеки новыми программами и т. п. Все программы могут использоваться как в автоматическом, так и автономном режиме обработки. Алгоритмы программ разработаны на основе обобщения применявшихся ранее способов интерпретации, усовер­ шенствования их с учетом новых достижений теории и методики каро­ тажа, а в ряде случаев — на базе составления новых схем интер­ претации и более точной формулировки критериев и количественной оценки граничных значений для выделения и оценки коллекторов.

Роль организатора вычислительного процесса автоматической оперативной интерпретации в соответствии с информацией о выбран­ ном интерпретатором варианте обработки поручена специальной сервисной программе, названной ведущей (индентификатор В). Ведущая программа реализует выбранный вариант обработки путем последовательного вызова в оперативную память программ, их проработки и передачи управления на работу следующих программ. Вызов программ производится при помощи специального каталога, названного таблицей характеристик ведущей программы (ТХВ), содержащей сведения о расположении всех программ библиотеки «КАРОТАЖ» во внешней памяти, о рабочем поле в оперативной па­ мяти для каждой программы, об обращении к каждой программе библиотеки (ячейки входа и выхода). Программа информирует интерпретатора о ходе обработки (каждой группе промежуточных результатов счета по отдельным программам предшествует название этапа обработки в виде шифра программы).

Обмен информацией между человеком и ЭВМ может осуще­ ствляться выдачей на печать контрольных таблиц К-1—К-5, визуаль­ ным просмотром результатов обработки на основных этапах интер­ претации (пока не реализовано), повторением интерпретации при измененных после контроля исходных данных и др.

Глава VI

РЕДАКТИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ

вычислительной машиной из-за несоответствия форматов (иногда и кодов) записи информации в цифровых регистраторах и ЭВМ, а также

91

вследствие применения при регистрации условных единиц измерения вместо физических. Кроме того, результаты цифровой регистрации обычно искажены различного рода аппаратурными помехами и ошибками оператора.

Аппаратурные помехи имеют следующие причины: а) сбои аппа­ ратуры; б) погрешность синхронизации по глубине; в) смещение точек заппсп, геофизических величии по глубине; г) нелинейность шкалы; д) смещение нуля в процессе регистрации; е) погрешность определения глубины полученных данных из-за изменения условий каротажа (смена кабеля или бурового раствора, изменение веса прибора) и др. Операторы каротажных станций допускают следующие ошибки: а) смещение нуля; б) погрешность установки масштаба за­ писи; в) ошибка определения начальной глубины записи; г) ошибки в заполнении бланков, характеризующих условия измерений и др. Смещение нулевых линий в некоторых случаях производят умыш­ ленно.

Таким образом, введенные в ЭВМ цифровые геофизические дан­ ные перед интерпретацией требуют предварительной обработки — редактирования. Редактирование исходных геофизических данных включает в себя следующие операции.

записывают несколько чисел (величин а,) в одно слово, тем самым как бы уплотняют запись. В зависимости от числа одновременно из­ меряемых величин применяют упаковку по одному, двум и четырем

а цикл регистрации данных на одной точке при многоканальной записи состоит из одного, двух и четырех чисел. Запись чисел в слове производится также различными кодами: последовательным (аппа­ ратура «Север»), двоично-восьмеричным (ПЛК-4, ФООІ), НМЛ Минск-22 (ПМЗ-3) и др.

В связи с указанным выше основной задачей ввода каротажных данных в ЭВМ является преобразование формата слов цифровой записи в формат, воспринимаемый машиной, и запись преобразован­ ной информации в МОЗУ. Преобразование формата слов может осу­ ществляться вводным устройством или программным способом при построчном считывании информации с магнитных (перфорационных) лент либо перфокарт. При достаточно большом быстродействии ЭВМ программный способ предпочтителен, так как обладает большей универсальностью с точки зрения ввода записей различных форма­ тов и позволяет одновременно с вводом в машину контролировать качество цифровых данных.

92

ственно при упаковке одного, двух или четырех чисел в одно слово и семи для магнитных лент ПМЗ-3. Если встречено слово с Nc ф Сс, то вместо него в соответствующую ему ячейку МОЗУ целесообразно записать предыдущее слово, а в счетчик сбоев присуммировать единицу.

Нпчапо

Аналогично поступают при счете количества Л^ц чисел в цикле измерений в интервале шага дискретизации А. Запись признака цикла (служебная информация) целесообразна при многоканальной регистрации с числом слов в цикле больше одного. Отсутствие этого признака (например, в регистраторе ПМЗ-3) может привести к смеще­

93

вслове.

4.Если слово записано и введено правильно (Nc = Сг ), произ­ водится аналогичный анализ на признак «конец цикла» и увеличи­ вается на единицу содержимое счетчика слов ІѴц в цикле и в интервале-

между метками ІѴЫ. При приходе кода «метка глубины» производится анализ содержимого счетчика Л; м . Число слов 7ѴМ запоминается,

5.Анализ на признак «конец зоны», увеличение счетчика К3 ко­ дов «конец зоны» на единицу и продолжение ввода до прихода по­ следнего кода «конец зоны».

6.В тех случаях, когда число строк тѴс в слове не равно номиналь­ ному значению Лгс =j= Сс , вместо введенного слова Ct в МОЗУ на его

ный анализ введенного в ЭВМ цифрового материала позволяет вы­ явить некоторые из указанных ранее дефектов измерения и реги­ страции геофизических величин, встречающихся при каротаже скважин: смещение нулевых линий, погрешность установки масштаба записи, погрешность синхронизации цифровой регистрации по глу­ бине и некоторые виды сбоев в работе аппаратуры.

Смещение нулевых линий и погрешность установки масштаба записи п могут быть выявлены обработкой контрольных записей (см. на с. 40 «Методику цифровой регистрации на буровой»). Величина смещения цифровых данных ас может быть определена вы­ числением среднего из показаний приборов в положении нульсигнала. Ошибка в установке масштаба записи (градуировка цены деления преобразователя) находится по среднему значению показа­ ний приборов при стандарт-сигнале.

Для автоматической интерпретации данных каротажа, особенно на этапе определения границ пластов и отсчета показаний, недопу­ стимо смещение последовательностей а,- разных величин между собой. Поскольку различные виды каротажа проводятся часто раздельно и в каждом случае возможна ошибка в определении глубины, то смещение исходных цифровых данных, представляющих разнооб-

94

разные кривые, может достигать величины удвоенной погрешности определения глубины. В глубоких скважинах (более 2000 м) эта величина равна 2 м и более. При записи кривых каротажа в одинако­ вых условиях основным источником погрешности определения глу­ бин и смещения кривых является-погрешность синхронизации пре­ образований с движением кабеля (глубиной).

Из-за погрешности синхронизации количество чисел между

метками может быть больше или меньше номинального числа ІѴМ точек:

Эту погрешность легко выявить сравнением подсчитанного при вводе значения NK с номинальным значением Nu. Относительное расхождение этих значений должно быть меньше заданной погреш­ ности е:

Â=\Nu-N„\ ^ г ( 2 2 )

При записи кривых геофизических исследований в разное время и с разными каротажными кабелями ошибки в значениях глубин и смещение цифровых данных определяются главным образом не­ одинаковым удлинением кабеля вследствие разных условий измере­ ния. Смещение цифровых данных в этом случае может быть уста­ новлено при помощи их взаимной корреляции. Реализация различ­ ных способов корреляции требует применения сложных алгоритмов, поэтому увязку разновременных записей данных каротажа по глу­ бине целесообразно производить отдельно, не связывая ее с редакти­ рованием информации.

Наблюдаемые при цифровой регистрации сбои аппаратуры в большинстве случаев связаны с нарушением работы систем преоб­ разования сигнала в код и записи его на магнитную или перфора­ ционную ленту. Дефекты в схемах синхронизации преобразования и записи кода могут привести к потере слов и неправильной записи их на ленте. Способы выявления и исправления этих дефектов рас­ смотрены выше (см. с. 92).

Нарушения в работе схем преобразования «аналог—код» и ре­ гистрации цифровых данных на ленту являются причинами выдачи неправильного результата. Некачественные данные могут быть полу­ чены также и в случае влияния переменного тока и других помех. Для выявления возникающих при этом ошибок можно применить способы фильтрации, широко используемые в обработке полевых геофизических материалов (электроразведочных, сейсморазведочных и др.). Однако при обработке данных каротажа целесообразно при­ менить упрощенные способы фильтрации, например способ сколь­ зящих средних, разработанный независимо в Советском Союзе во ВНИИГеофизике и в ГДР Д. Штейнбрехером.

95

I I I . У в я з к а д а н н ы х п о г л у б и н е , у с т р а н е н и е с б о е в и п р е д с т а в л е н и е р е з у л ь т а т о в в ф и ­ з и ч е с к и х е д и н и ц а х . Разработаны алгоритмы, позволяющие увязать по глубине одновременно записанные геофизические данные, исправить результаты, полученные с большой ошибкой, и устранить

искажения вследствие сбоев, помех и других причин. Остановимся на некоторых из этих алгоритмов.

Рассмотрим алгоритм обработки контрольных записей (рис. 37). 1. Проверка наличия массива контрольных записей Мк. При отсутствии контрольных данных в таблицу ТК контроля качества

параметра отдельно.

96

4. Разделение чисел контрольной записи на большие а\, представ­ ляющие стандарт-сигнал (а£ > а с р ), и малые а[ — нуль-сигнал и вычисление для них соответственно средних значений:

Я,-

ними и показанием в колонке не больше заданной величины ô (по

г) дальнейший ход обработки направляет интерпретатор; пред­

шины с записью штрафного очка в ТК; дальнейшее продолжение обработки целесообразно с изменением масштаба на коэффициент с,

10. Проверка правильности показаний каверномера ДС по от-

изапись штрафного очка в таблицу ТК.

4.Вычисление величин As при последовательном суммировании числа слов N„ между метками до тех пор, пока не будет удовлетво­ ряться условие

округленное значение отношения 1/ІѴМ 2 Nu- S—71

Условие (28) может быть выполнено только тогда, когда сумма чисел NK будет кратной номинальному числу слов в интервале Az„. Применение суммы чисел Nu вместо одного числа NM для оценки качества привязки цифровых данных по глубине необходимо в связи с тем, что вероятность записи ложных меток достаточно велика. Чтобы получить правильный результат в случае, когда первая метка ложная, предусмотрено повторение анализа. Условием повторения является получение при первом анализе больше половины несогла­ сующихся меток (см. рис. 38, операция 2і' > гм , где і — число ме­ ток, і' — число записей в таблице ТМ). Повторный анализ начи­ нается со второго значения Nu (ін = 2).

98

Рис. 38. Блок-схема алгоритма увязки меток глубины н корректп ровки числа слов между ншш.