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

При этом отмечается число точек Ä";-. Затем действия повторяют в том же порядке. В этом случае каротажные данные представляют

На рис. 4 приведены кривые, построенные по последовательности чисел, полученных путем линейной апроксимации показаний исход­ ной кривой ПС. Допустимое отклонение взято равным 2,5 и 5% ог

Рис. 4. Исходные кривые ПС (1) и кривые, построенные по последовательно­ стям чисел, полученных преобразованием исходных кривых при неравномерной

системе квантования (2).

а — способ линейной апроксимации, в = 2,5% ; б — то же, е =5% ; в — спо­ соб ступенчатой апроксимации, е = 5%.

шкалы. Как видно, построенные кривые совпадают с исходной за исключением отдельных небольших участков.

Чтобы оценить, насколько уменьшается количество чисел aL при неравномерной системе квантования по сравнению с их количе­ ством, получаемым при равномерной системе, было произведено цифрование каротажных диаграмм (кривых КС и ПС) различными способами в интервалах продуктивных толщ некоторых месторожде­ ний. В результате было установлено, что число регистрируемых значений физического параметра (aoj, Да,-, Kj) при неравномерной системе квантования способами ступенчатой и линейной апроксима­ ции приблизительно одинаково и в 1,2—2,5 раза меньше числа зна­ чений, получаемых при равномерном расположении точек по глу­ бине [44]. Более оптимистичные данные о сокращении числа реги­ стрируемых цифровых данных при неравномерной системе кванто-

18

вания получены M. А. Даниловым [13,] который считает, что коэф­ фициент уменьшения чисел и равен 16 и более.

Расхождения данных о выигрыше неравномерной системы кван­ тования при цифровой регистрации результатов каротажа объяс­ няются следующими обстоятельствами. При расчете коэффициента уменьшения объема регистрируемой информации т) в случае пере­ менного шага дискретизации кривых М. А. Даниловым не учиты­ валась необходимость в случае неравномерной системы квантования применения промежуточного шага дискретизации А', в 1,5—2 раза меньшего шага дискретизации Д в равномерной системе. Им также не учитывалась запись значений глубины zt (или другой заменяющей ее величины) в каждой точке регистрации кода at последовательно­ стей (6), (8) и (11). Из этого следует, что подсчитанный М. А. Данило­ вым выигрыш в 3—4 раза завышен.

Кроме того, приведенный расчет [13] сделан для всего песчаноглинистого разреза скважин Тюменской области, где непродуктив­ ная часть разреза (глины) составляют большую долю. Рассчитанные таким образом значеиия коэффициента т) могут быть во много раз больше значений г] для продуктивной части разреза, что согласуется с работами [12, 47].

Следовательно, неравномерная система квантования обеспечивает сокращение цифровых данных, регистрируемых на магнитную ленту или перфоленту, что позволяет уменьшить время передачи информа­ ции по каналам связи. Однако эффект от этого не столь значителен, чтобы окупить возникающие трудности, так как усложняется аппа­ ратура как для регистрации, так и для воспроизведения. Эта слож­ ность усугубляется необходимостью применения многоканальной аппаратуры с весьма высокой надежностью в работе.

Необходимость в повышенной надежности аппаратуры при нерав­ номерной дискретизации геофизических данных обусловлена тем, что в этой системе каждое слово обычно несет в себе примерно в ц раз больше информации об интервале разреза скважины, чем при равномерной системе квантования данных по глубине. В этих усло­ виях потеря одного слова при сбое аппаратуры может привести к невосполнимой потере информации о целом пласте или прослое. Поэтому на практике в СССР и за рубежом получила применение равномерная система преобразования геофизических исследований скважин.

5. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ К А Р О Т А Ж Н Ы Х ДИАГРАММ В ЦИФРОВУЮ ФОРМУ

Преобразование промыслово-геофизических данных в цифровую форму можно осуществлять двумя способами: считыванием и преоб­ разованием показаний с уже готовых каротажных кривых или непосредственным преобразованием в процессе проведения измерений. Каждый из способов имеет свои преимущества и свою область применения.

Преобразователи промыслово-геофизических данных в процессе измерений на скважине позволяют более оперативно и с меньшей погрешностью преобразовывать и вводить в машину полученные данные, а также производить обработку их непосредственно на буро­ вой. Это открывает широкие возможности применения их в будущем.

Однако преобразователи каротажных диаграмм просты и быстреемогут быть внедрены в практику работы промыслово-геофизических предприятий. Эти преобразователи необходимы для обработки диаграмм старого фонда, различных кривых, полученных не в сква­ жине, а также в тех случаях, когда цифровая запись на буровой нецелесообразна И Л И по каким-либо причинам не может быть сде­ лана. Особое значение преобразователи каротажных диаграмм имеют в начальном этапе внедрения автоматических методов обработки и интерпретации данных каротажа на ЭВМ в связи с тем, что цифро­ вая регистрация на буровой и хранение цифровых данных на этом этапе не обеспечены.

Цифровые преобразователи каротажных диаграмм включают в себя считывающее устройство (сканер), преобразователь аналог— код и регистрирующее устройство (перфоратор, магнитофон). Похарактеру считывающего устройства они делятся на полуавтомати­ ческие и автоматические. В полуавтоматических преобразователях

Подлежащие преобразованию каротажные кривые обычно запи­ сывают на осциллографной или диаграммной бумаге шириной 120— 220 мм. Кривые, записанные осциллографом, часто имеют плохуюконтрастность, толщина их изменяется в зависимости от скорости передвижения блика гальванометра, при многоканальной записи кривые пересекаются. Поэтому необходимо, чтобы каротажныепреобразователи удовлетворяли следующим требованиям:

не более 2% от шкалы 100 мм, а погрешность по глубине — не более- 0,5%;

3)цифровые данные должны наноситься на перфоленту и перфо­ карту кодом, необходимым для ввода в ЭВМ стандартными устрой­ ствами;

4)при преобразовании кривых, записанных в разных масштабах коэффициент кратности масштабов (например, 1/1, 1/5 и т. п.)

необходимо отмечать автоматически соответствующим кодом

вслове;

5)линии сетки на диаграмме не должны преобразовываться;

6)необходимо обеспечить отметку служебных меток интерпре­ татора на диаграмме и их считывание (метки глубин, интервалы обработки, характерные точки кривой и другие отметки);

20

7)для преобразования кривых различной сложности необходимо' обеспечивать возможность изменения скорости протяжки диаграмм;

8)должен быть предусмотрен контроль результатов преобразо­ вания кривых каротажных диаграмм.

Указанным требованиям полностью удовлетворяют только полу­ автоматические преобразователи. Они позволяют с достаточной, точностью преобразовывать как непересекающиеся, так и пересека­ ющиеся каротажные кривые, зарегистрированные различными спосо­ бами, в том числе диаграммы с плохим качеством записи. Автомати­ ческие преобразователи могут быть использованы только для преоб­ разования в цифровую форму простых и специально подготовленных кривых (вычерченных без разрывов и с равной толщиной линий). Кроме того, надежность полуавтоматических преобразователей, значительно выше надежности автоматических. Таким образом, полуавтоматический преобразователь можно считать основным типом преобразователей каротажных диаграмм, необходимым для обес­ печения интерпретации геофизических исследований скважин припомощи ЭВМ.

Полуавтоматический преобразователь ФООІ

Полуавтоматический способ преобразования кривых в цифро­ вую форму широко используется для обработки различных данных, при помощи ЭВМ. Он заключается в том, что оператор обводит ука­ зателем следящего устройства преобразуемую кривую (график). Величина отклонения указателя от нулевой линии преобразуется в цифровой код, который записывается (перфорируется) на носительинформации (перфоленту, перфокарту, магнитную ленту).

за кривой. В одном из них диаграмма с преобразуемой кривой во­ время обработки неподвижна, а позиционный указатель следящегоустройства перемещается оператором по кривой; при этом фикси­ руется перемещение указателя по направлениям х и у. Двукоординатная система отслеживания кривой удобна для преобразования карт, коротких диаграмм (до 1 м) и графиков. Она применена в универсальном полуавтоматическом преобразователе PF-10000, выпу­

и«ЛОГМАТИК» (Франция).

Вэтих приборах устройство слежения, обеспечивающее отсчет координат точек кривой, представляет собой неподвижный планшет с двукоординатным позиционным устройством, указатель («каран­ даш») которого перемещается оператором вдоль кривой. Преобра­ зуемая каротажная кривая, карта или другой график закрепляются неподвижно на планшете. За движением «карандаша» точно следует

21

автоматический механизм, расположенный под планшетом. Откло­ нения следящего механизма по осям х и у преобразуются соответ­ ственно в напряжения Ux и Uy. Преимуществом двукоординатного следящего устройства является универсальность его применения.

При другом способе полуавтоматического слежения кривой диа­ грамма равномерно перемещается лентопротяжным механизмом, и позиционный указатель следящего устройства перемещается опе­ ратором в направлении, перпендикулярном движению диаграммы, до совмещения его с преобразуемой кривой. Этот способ имеет сле­ дующие существенные преимущества по сравнению с двукоордпнатным:

1) простота, надежность в работе и небольшие габариты;

2) возможность преобразования длинных диаграмм (до 10 м), что очень важно в промысловой геофизике;

3)простота временного согласования работы оператора и перфо­ рирующих устройств; последнее особенно важно нри работе с кар­ точным перфоратором;

4)более высокая производительность преобразования каротаж­ ных диаграмм.

Для преобразования перемещения указателя следящего устрой­ ства в двоичный код наиболее часто применяются схемы преобра­

зования «отклонение — напряжение» и «напряжение — код» (рис. 5, а). Этот вариант цифрового преобразования применен в полу­ автоматических преобразователях, выпускаемых различными фир­ мами за рубежом.

В другом варианте блок-схемы полуавтоматического преобразо­ вателя перемещение указателя следящего устройства преобразуется в угловое перемещение (изменение фазы тока) какого-либо чувстви­ тельного элемента, а угловое перемещение — в двоичный код (рис. 5, б). Макет полуавтоматического преобразователя на этом принципе был разработан в АзИНефтехиме А. Г. Мельниковым, А. М. Мелик-Шахназаровым и К. М. Сарумовой. В качестве чувстви­ тельного элемента (датчика перемещения) был использован враща-

22