Файл: Сохранов Н.Н. Машинные методы обработки и интерпретации результатов геофизических исследований скважин.pdf

Каротажная партия получает и регистрирует геофизическую информацию в аналого-цифровой форме и доставляет ее на пункт передачи или перевозит в промыслово-геофизическое предприятие. Промыслово-геофизическое предприятие осуществляет контроль про- мыслово-геофизических данных, преобразование их, если регистра­ ция проводилась в аналоговой форме, и подготовку полученной информации для интерпретации на ЭВМ. Необходимо отметить, что распределение обязанностей между геофизическим предприятием и вычислительным центром может изменяться в зависимости от объема работ и других условий производства.

Глава II

ПОДГОТОВКА ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ НА ЭВМ

4. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ Д А Н Н Ы Х В ЦИФРОВОЙ ФОРМЕ

Измеряемые при геофизических исследованиях скважин вели­ чины непрерывно изменяются с глубиной. Поэтому результаты гео­ физических исследований скважин изображают обычно в виде кривых зависимости этих величин от глубины.

Для обеспечения интерпретации промыслово-геофизических дан­ ных на ЭВМ необходимо представить их в цифровой форме — перейти от каротажных кривых электрического, радиоактивного и других видов каротажа к последовательности чисел аь представляющих показания геофизических приборов на различной глубине zt сква­ жины. Интервал между глубинами, на которых определяют значения геофизического параметра, называют шагом дискретизации (кванто­ вания) по глубине. Он может быть постоянным (равномерная си­ стема квантования) или изменяться с глубиной (неравномерная система квантования). Выбор системы квантования для цифровой регистрации промыслово-геофизических данных определяется сле­ дующими условиями [44] .

1. Совокупность цифровых значений должна достаточно точно характеризовать изменение геофизических величин. Существенные (средние, экстремальные) показания, определенные по совокупности цифровых значений и восстановленной по ним кривой, должны отклоняться от значений, снятых с исходной кривой, на величину, меньшую погрешности измерений в. Расхождение в глубинах границ пластов, полученных по исходной кривой и цифровым данным, не должно превышать допустимого значения, в качестве которого можно взять 0,2 м.

2. Должна быть обеспечена возможность определения глубины zt каждого числа at в последовательности чисел с точностью не мень­ шей, чем при ручной интерпретации.

13

3. Объем числового материала, представляющего каротажные кривые, должен быть возможно меньшим. Это требование связано с ограниченной пропускной способностью каналов связи и входных устройств ЭВМ.

4. Последовательность полученных цифровых данных должна обеспечивать воспроизведение каротажных кривых как можно более простыми устройствами.

Рассмотрим различные системы представления промыслово-гео- фнзических данных в цифровой форме с точки зрения выдвинутых условий.

Равномерная система квантования

При постоянном шаге квантования А глубина zt определяется порядковым номером і числа. Последовательность чисел, соответ­ ствующих каротажной кривой, в этом случае упрощается и имеет следующий вид:

преобразования возникают большие ошибки в определении глубины. Чтобы избежать этпх ошибок, при цифровой записи последователь­ ность чисел а,- разбивают иа интервалы (зоны); к зоне относятся числа, полученные в заданных интервалах глубин. Границы интервалов определяют по сигналу «метка», не зависящему от системы синхро­ низации, или по счетчику глубин Сч (z), исправленному по этим же сигналам. При преобразовании данных каротажа иа буровой сигналы «метка» подают меткоуловителем через каждые 20 или 40 м. В начале

погрешность из-за неточности синхронизации снижается во столько

14

ным, не превышает допустимой погрешности геофизических измере­ ний, равной, как известно, 5%. С целью определения оптимального шага квантования рассмотрены теоретические кривые КС для пласта большого сопротивления (рис. 3) и кривые ПС.

Для кривых с острым экстремумом — кривые КС для градиентзондов с L < H (мощности; рис. 3, а, в), кривые бокового каротажа (рис. 3, д и е) и ПС (для пластов малой мощности) наибольшее иска­ жение при преобразовании их в цифровую форму наблюдается

Рис. 3. Расчетные кривые сопротивления против пласта большого сопротивления, снятые градиепт-зондамн длиной L , равной 6d (a), 20d (б, г), d (в) и зондом бокового каротажа (Э, е) (d— диаметр скважины).

в максимуме (минимуме). Для этих кривых оптимальный шаг диск­ ретизации по глубине равен расстоянию между точками пересечения максимума кривых Ог и О, с прямой, параллельной оси глубин:

и ПС — для мощных пластов) величину оптимального шага кванто­ вания получим из условия определения глубины границ (положение точек перегиба) с погрешностью не более 0,2 м. Очевидно, что для этого число точек на участке спада или подъема кривой должно

15

После рассмотрения кривых других видов каротажа (акустиче­ ского, радиоактивного и т. п.) можно предположить, что значения оптимального шага квантования для них будут не меньше величин, полученных для кривых электрического каротажа. Использование же шага дискретизации А больше 0,2 м недопустимо в связи с требо­ ванием привязки цифровых данных по глубине с погрешностью не более 0,2 м. Поэтому при преобразовании данных промыслово-гео- физическпх исследований нефтяных и газовых скважин следует брать шаг квантования 0,1—0,2 м. Погрешность определения глу­ бин при этом же превышает 0,2 м.

е1,0 0,20

Аналогичные результаты определения шага дискретизации кри­ вых КС были получены Н. И. Воскобойником [8) путем анализа спектров кривых КС на основе теоремы В. А. Котельникова. В США для цифровой регистрации данных каротажа нефтяных и газовых

глубине должен быть меньше в 2—4 раза, так как мощность выделя­ емых при этом пластов значительно меньше 0,5 м.

Неравномерная система квантования

Неравномерная система квантования характеризуется тем, что цифровые данные регистрируются с неодинаковым шагом дискре­ тизации по глубине. Производится это следующим образом.

Каротажные показания преобразуются в цифровой код через постоянный по глубине интервал (обычно 0,0625 м) и сравниваются с ожидаемым результатом ait рассчитываемым в предположении постоянства измеряемой величины at (способ ступенчатой апроксимации):

16

или постоянства тангенса угла наклона кривой ср (способ линейной апроксимации) :

Дя;- = A tg ср; і — порядковый номер преобразования в цикле. Разность Да;- определяется по двум начальным точкам текущего цикла преобразований, начиная с регистрации измерения о0/-.

В результате квантования данных каротажа по этой системе последовательность чисел, соответствующих каротажной кривой,

в каждом из указанных способов квантования каротажных данных. С п о с о б с т у п е н ч а т о й а п р о к с и м а ц и и . При ступенчатой апроксимации значение геофизического параметра фик­ сируется только в том случае, когда он отличается от пробитого на перфоленте или нанесенного на магнитной ленте значения на неко­ торую заданную небольшую величину Е . Е С Л И отмечено значение а0, то в дальнейшем фиксируется лишь значение aL в точке і, удовлетво­

ряющее условию

Для обеспечения возможности определения глубин достаточно отметить число K-s пропущенных точек. В результате данные каротажа будут представлены последовательностью зафиксированных чисел

На рис. 4 показаны исходная кривая ПС и кривые, построенные по последовательности чисел, полученных из исходной кривой путем ступенчатой апроксимации. Допустимое отклонение е взято равным 5% от шкалы. Как видно, совпадение кривых достаточно хорошее.

предполагается, что физический параметр фиксируется лишь в точке і,

научно - -гохнгі ,6 кал

>--,.ü,! 50 iê.v* СССР

З К З с М Л Л ч Р