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

1) преобразователь рассчитан на одновременное считывание и преобразование в цифровую форму трех непересекающихся кривых, вычерченных черным цветом на диаграммной бумаге, или двух кри­ вых, записанных осциллографом на фотобумаге. Возможно разделе­ ние двух пересекающихся цветных (черной и красной) кривых;

2) преобразование производится с равномерным шагом кванто­ вания 0,25; 0,5; 1 и 2 мм;

3) точность преобразования 1,5%;

4) нормальное считывание ординат кривых обеспечивается при толщине линий 0,3 мм и более;

5) скорость преобразования равна 16 ординат/с и определяется быстродействием перфоратора ПЛ-80/8, который перфорирует цифро­

при преобразовании пересекающихся цветных кривых или в преоб­ разователь исходных кривых ПИД при преобразовании осцилло­

конца преобразования ДНК информация заносится во время-импульс­ ный преобразователь ВИП, где отклонение кривой от условной нуле­ вой линии через временной интервал преобразуется в цифровой код. По сигналу «конец преобразования» с датчика ДНК во время обрат­ ного хода светового луча цифровой код заносится при помощи блока управления БУЛП ленточным перфоратором ЛП на перфоленту, или при помощи блока управления БУКП карточным перфорато­ ром КП на перфокарту. Одновременно на перфоленте (перфокарте), регистрируют характерную точку, считанную блоком улавливания характерных точек XT, масштаб кривой, считанный отметчиком масштаба ОМ, и признак цвета.

Отметки глубин, нанесенные на диаграмму, улавливает отметчик

30

глубины ОГ и при помощи блока управления протяжным механиз­ мом БУП отключает лентопротяжный механизм и останавливает сканирующее зеркало. При работе с карточным перфоратором блок управления протяжкой отключает протяжку диаграммы на время смены перфокарты. Число преобразований в зоне подсчитавается блоком контроля протяжки диаграммы БКП.

Методика преобразования каротажных диаграмм

Перед преобразованием на каротажных диаграммах наносят нулевые линии кривых (при полуавтоматическом преобразовании достаточно отметить полоя^ения нулевых линий в начале и конце кривых), отметки кратности масштаба и конца зон или метки глу­

31

каротажных диаграмм оператор вращением диска 13 (см. рис. 9)

вают коды (пять—десять точек), соответствующие положению каран­ даша на отметке нулевой линии. После остановки преобразования в конце зоны на перфоленте пробивают признак конца зоны (пере­ ключатель в положении «конец зоны»), перфоленту протягивают без нанесения на ней кода (переключатель в положении «интервал») и начинают преобразование кривой в следующем интервале (зоне) диаграммы.

Правильность преобразования каротажной кривой контроли­ руется проверкой глубины, величины параметра в разных точках кривой и числа отмеченных на перфоленте характерных точек. При равномерной системе квантования точность привязки цифровых данных по глубине может быть проконтролирована по числу преоб­ разований в заданном интервале диаграммы (зоне). Если число преобразований в зоне отличается от номинального значения N; больше, чем на 0,5—1%, то преобразование повторяют. Контроль правильности преобразования отклонения указателя следящей си­ стемы в число может быть осуществлен визуально по индикаторным лампочкам, отмечающим состояние двоичного счетчика преобразо­ вания. Однако этот способ контроля за ходом преобразования может быть использован лишь при неподвижной диаграмме, когда откло­ нение указателя не изменяется.

Для того чтобы убедиться, что в процессе преобразования каро­ тажной диаграммы не было сбоев и кривая следилась оператором удовлетворительно, необходимо цифровые данные воспроизвести и полученную кривую сопоставить с исходной. С этой целью можно использовать многоканальный регистратор Н024. Число пробитых на перфоленте характерных точек и строк в слове, а также правиль­ ность пробивки конца зон контролируют визуально.

Опыт эксплуатации полуавтоматического преобразователя ФООІ и макетов автоматического преобразователя показал следующее.

1.Оптимальный шаг дискретизации каротажных диаграмм равен 1 мм, что соответствует 0,2 м глубины скважины. Для диаграмм микрозондов лучше применять шаг дискретизации А' = 0,5 мм.

2.Погрешность преобразования каротажных диаграмм полуавто­ матическим преобразователем в значительной степени зависит от точности слежения кривых при преобразовании. Многократным преобразованием кривых электрического каротажа было установлено, что оптимальной скоростью протяжки диаграмм при преобразова­ нии является 4 м/ч. Для преобразования кривых микрозоидов целе­ сообразно скорость преобразования снизить до 1—2 м/ч в зависи­ мости от сложности разреза.

3.Точность автоматического преобразования кривых выше точ­ ности полуавтоматического преобразования. Однако применение

32

автоматических преобразователей усложняет предварительную обра­ ботку диаграмм, вследствие более жестких условий к толщине и кон­ трастности линий, сложности отметки мест смены масштаба кривой и других причин. В связи с этим основным прибором для преобразо­ вания каротажных диаграмм в цифровую форму является полу­ автоматический преобразователь. Автоматический преобразователь может применяться в комплексе с полуавтоматическим для цифро­ вания в основном простых диаграмм, зарегистрированных без смены масштаба.

6. ЦИФРОВАЯ РЕГИСТРАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ И З М Е Р Е Н И Й НА БУРОВОЙ

Цифровая регистрация геофизической информации на буровой обеспечивает более точное преобразование данных в цифровой код и лучшее согласование их по глубине сравнительно с преобразова­ нием каротажных диаграмм на вычислительном центре (промысловогеофизическом предприятии), а также дает возможность более опе­ ративно ввести полученную информацию в ЭВМ или передающее устройство. Преобразование и цифровая регистрация данных каро­ тажа на буровой могут быть осуществлены преобразователями «напряжение — код» (или «ток—код») без существенных изменений каротажных станций. Это имеет большое значение на начальных этапах внедрения автоматических методов интерпретации, так как не требует коренного перевооружения промыслово-геофизической службы.

Техническая характеристика каротажных преобразователей-ре­ гистраторов должна удовлетворять следующим основным требова­ ниям, предъявляемым автоматизированной системой сбора и обра­ ботки промыслово-геофизических данных на ЭВМ, с одной стороны, и выходными параметрами каротажных станций, с другой.

1. Цифровая запись результатов измерений должна дублироваться

обходимостью рассмотрения геофизических материалов непосред­ ственно на скважине.

2. Скорость преобразования и регистрации цифровых данных не должна снижать скорости проведения каротажа. Этому требова­ нию лучше удовлетворяет магнитная запись. Она обеспечивает надежную запись кода при большой скорости многоканальных изме­ рений. Последнее особенно важно в случае преобразования резуль­ татов измерений быстропротекающих процессов, таких как волно­ вой акустический каротаж и др. Однако необходимо отметить, что выпуск быстродействующих перфораторов типа ПЛ-80 и ШІ-150 позволяет применить запись данных и на перфоленту. Использова­ ние перфоленты в качестве носителя информации упрощает преобра­ зователь и расширяет возможности контроля за ходом преобразо­ вания.

3. Преобразование и регистрацию цифровых данных необхо­ димо производить с постоянным шагом дискретизации по глубине. Для привязки цифровых данных к глубине необходимо синхрони­ зовать преобразование результатов измерений с движением прибора в скважине и записать сигналы меток глубин в виде служебной информации.

4. Записанные на магнитную ленту цифровые данные следует вводить в машину при помощи блока НМЛ или специальным устрой­ ством ввода.

Каротажный преобразователь с магнитной записью ПМЗ-3

Каротажный аналого-цифровой преобразователь с записью на магнитную ленту 1 типа ПМЗ-3 рассчитан на установку в каротажных лабораториях или станциях. Он включается последовательно с галь­ ванометрами осциллографа Н013 и .может работать одновременно

других контрольных записей. Максимальная скорость преобразо­

Полученные цифровые данные записываются на магнитную ленту шириной 35 мм параллельно-последовательным кодом (рис. 13),

1 Преобразователь ПМЗ-3 разработан Ленинградским О К Б Министерства геологип СССР.

34

через регистр. Датчик и генератор тактовых импульсов форми­ руют служебные импульсы, необходимые для управления преобра­ зованием и записью кодов. Дешифратор Д служит для воспроизве­

одновременно поступают иа входы компаратора К. Преобразование этих сигналов и запись их кодов управляются синхроимпульсами (СИ) кодовыми (КИ) и маркерными (МИ) импульсами, вырабатываемыми фотоэлектрическим датчиком ДТ и генератором Г тактовых импуль­ сов. Эти импульсы синхронно связаны с движением приборов в скважпне, так как диск с отверстиями для засветки фотодиодов фото­ электрического датчика вращается сельсином, включенным в цепь сельсина датчика глубины каротажной станции. За один цикл пре­ образования датчик тактовых импульсов создает один маркерный импульс, служащий признаком конца слова, последовательность кодо­ вых импульсов для управления процессов преобразования и семь синхроимпульсов для разметки магнитной ленты в соответствии с форматом машинного слова в машине Минск-22 (см. рис. 13).

При одноканальном режиме преобразования на один шаг дискре­ тизации по глубине выдается один маркерный импульс, при двухканальном и четырехканальном — соответственно два и четыре импульса. Синхроимпульсы равномерно распределены между ними.

В начале цикла преобразования регистр Р устанавливают в нуле­ вое положение. При поступлении первого из серии кодовых импуль­

В этом положении на управляемых регистром Р сопротивлениях УС

измеряемый сигнал окажется больше эталонного, то ключ первого разряда остается в положении «включено». В противном случае второй кодовый сигнал К И 2 устанавливает ключ в положение «вы­ ключено» (состояние разряда «О»).

При поступлении следующего кодового импульса КИ 3 комму­ татор разрядов KP устанавливает второй разряд регистра Р в поло­ жение «1»; в результате эталонный сигнал увеличивается на вели­

от состояния первого разряда, то второй разряд остается в поло­ жении «1». Подобным образом происходит определение состояния всех 11 разрядов регистра. В результате в регистре Р получают число, пропорциональное измеряемому току.

Запись полученного кода производится на магнитную ленту путем опроса регистра Р пятым и шестым синхроимпульсами: пятый синхроимпульс опрашивает пять старших разрядов, а шестой — шесть младших (см. рис. 13). Для обеспечения плотной и равномер­ ной записи кода магнитная лента протягивается синхронно дви.

36

женшо кабеля. Это достигается использованием сельсина С в каче­ стве привода лентопротяжного механизма магнитного регистратора. Исследование сельсинной системы синхронизации преобразования показало, что она может применяться при шаге квантования до 0,025 м, что полностью удовлетворяет поставленным ранее (см. с. 13, 14) условиям.

После окончания цикла преобразования в одном канале комму­ татор каналов КК переключает компаратор на преобразование сиг­ нала в другом канале. Описанные операции повторяются во всех (одном, двух или четырех) каналах преобразователя.

По сигналу метки глубины в схеме отметчика глубины ОМ про­ изводится опрос счетчика меток. Код номера метки записывается в ближайшем слове, вследствие этого максимальная ошибка в при­ вязке цифровых данных по глубине с использованием метки не пре­ вышает одного шага дискретизации А.

Для ввода и обработки данных на ЭВМ полученный преобразова­ телем ПМЗ-3 числовой массив разбивается на зоны по 2048 чисел. Код номера зоны записывается в четвертой строке слова, признаком его является одновременная запись импульсов СИ и МИ. На форми­ рование конца зоны отводится 12 машинных слов. В это время измеряемые величины не записываются; поэтому в интервале (3 -f- - f 12) A M ( В зависимости от режима преобразования) информация теряется.

Для контроля качества преобразования в конце цикла шестым синхроимпульсом код из основного регистра Р переносится в реги­ стры обратного преобразования РО. С первого регистра РО код пре­ образуется в аналоговую форму и записывается гальванометром осциллографа Н013; со второго регистра полученный код просма­ тривается при помощи лампочек визуальной индикации.

Каротажный преобразователь с записью на перфоленту

Каротажный цифровой преобразователь (регистратор) типа

Цифровой регистратор ПЛК-4 позволяет одновременно регистри­ ровать четыре геофизических параметра с диапазоном 66 дБ и поро­ гом чувствительности 50 мкВ. Погрешность преобразования не бо­ лее 2%. Преобразование и регистрация данных производится с по­ стоянным шагом квантования по глубине, равным 0,05; 0,1; 0,2 и 0,4 м. Полученные цифровые данные перфорируются на ленту двоично-восьмеричным кодом от одного до четырех параметров в одном слове. Образцы записи цифровых данных в различных режимах показаны на рис. 16. При применении перфоратора ПЛ-80

37

п шага квантования 0,2 м преобразователь может работать при ско­ рости каротажа до 3000 м/ч.

Преобразователь ПЛК-4 (рис. 17) смонтирован на стандартной каротажной панели, и поэтому может устанавливаться в стенде каротажных станций.

Преобразователь основан на временном разделении каналов, частотно-модулированном усилении сигналов, автоматическом пере­

и генератор импульсов ГИ. С этого же момента двоичный счетчик СИ сбрасывается на нуль и после открытия ключа К схемой пуска СП считает число импульсов, поступающих с генератора ГИ. Для гене­ рации импульсов использован генератор синусоидального напря­ жения с постоянной частотой, выдерживаемой с точностью 0,5%.

Преобразуемое напряжение U сравнивается с пилообразным на­ пряжением Un схемой сравнения СС; при равенстве этих напряже­ ний ключ К закрывается и счет импульсов двоичным счетчиком СИ прекращается. Поскольку частота генерируемых импульсов посто-

38