автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Комплексные информационно-измерительные и телекоммуникационные системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин
- доктора технических наук
- Коровин, Валерий Михайлович
- город
- Уфа
- год
- 2007
- специальность ВАК РФ
- 05.11.16
- цена
- 450 рублей
Автореферат диссертации по теме "Комплексные информационно-измерительные и телекоммуникационные системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин"
На правах рукописи
КОРОВИН Валерий Михайлович
КОМПЛЕКСНЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
Специальности
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
25.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Уфа 2007
003068474
Работа выполнена в ОАО НПФ «Геофизика» и
ОАО «Башнефтегеофизика»
Официальные оппоненты:
доктор технических наук Белоконь Дмитрий Васильевич
доктор технических наук, профессор Галиев Анвар Лутфрахманович
доктор технических наук, профессор Султанов Альберт Ханович
Защита состоится «» м 2007 года в /О. сс-сз
на заседании диссертационного совета Д- 212.288.02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г.Уфа, ул. К.Маркса, 12
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан « » Ас гь^Ь ТА__2007 г.
Ведущая организация - ООО «ТНГ - Групп»
Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф.
Утляков Г.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность проблемы. Развитие геофизического приборостроения, как в России, так и в других странах характеризуется непрерывным усложнением измерительной аппаратуры и расширением круга задач, решаемых с ее помощью. Создание и совершенствование техники для исследований скважин связано с разработками в области теории и методики интерпретации геофизических методов, новейшими достижениями в измерительной технике, электронике, применением новейших компьютерных и информационных технологий.
В развитии и совершенствования технологий при проведении геофизических исследований скважин (ГИС) можно выделить два основные направления:
1. Совершенствование и разработка новых информационно-измерительных систем, включающих комплексные программно-управляемые скважинные приборы, реализующие различные методы ГИС, канал связи (каротажный кабель) и регистрирующую аппаратуру, работающую под управлением компьютера (нижний уровень).
2. Совершенствование и разработка общей системы управления проведением ГИС, каналов передачи данных, программного обеспечения обработки информации и интерпретации полученных результатов (верхний уровень).
Реализация компьютеризации скважинных исследований должна привести к значительному расширению функциональных возможностей не только с точки зрения увеличения количества методов исследования, но и максимальной реализации физических возможностей каждого из методов, появления дополнительных к измерительным функций управления, сигнализации, диагностирования и т.д., осуществления автоматического контроля качества измерений, экспресс-обработку измерительной информации, различных сервисных функций, включая адаптацию к различным условиям проведения измерений.
Совокупность аппаратных и программных средств, совместно существующих и взаимодействующих, определяет интеллектуальность систем измерений. Разработка таких систем ставит новые задачи, к которым относятся проблемы рационального компромисса между аппаратными и программным способами реализации отдельных процедур; организации взаимодействия вычислительных средств и устройств преобразования и сбора информации; рациональной организации памяти с целью минимизации ее требуемых объемов для обеспечения тех или иных функций.
Проведенный анализ отечественной и зарубежной литературы по созданию комплексных программно-управляемых скважинных приборов, систем управления и обработки геофизических данных позволяет выявить отсутствие системного подхода к решению этой проблемы, учитывающей все вопросы создания таких приборов, обеспечение подготовки и проведения скважинных исследований, передачу информации от каротажных станций по
современным телекоммуникационным системам и последующую обработку получаемой информации.
Наибольшую эффективность от использования компьютеризованных технологий можно получить только с использованием рационального подхода при разработке аппаратуры и в целом технологий ГИС, как на первом, так и на втором уровне, что требует взаимоувязанных решений по созданию конструкций комплексных скважинных приборов и отдельных модулей, систем телеметрии и программно-управляемых схем измерения параметров различных физических полей, рационального распределения схемотехнических функций и программного обеспечения регистрации и последующей обработки. Аналогичная и связанная с первой проблема и при организации автоматизации геофизического предприятия, заключающаяся в рациональном распределении аппаратных и программных средств сбора и обработки геофизической информации, объединенных компьютеризированными телекоммуникационными системами. Необходимость решения этих проблем определили актуальность темы диссертационной работы, предопределили ее цель и задачи.
Цель работы - Разработка научно обоснованных технических решений, совокупность которых позволит решить важную научно-техническую проблему создания комплексной информационно-измерительной и телекоммуникационной системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин.
Основные задачи диссертационной работы:
- анализ состояния вопроса и определение наиболее перспективного направления в области разработки и создания комплексных скважинных приборов для контроля качества цементирования скважин и определения пористости в особо сложных геолого-технологических условиях;
- исследование программно-управляемой информационно-измерительной системы при проведении ГИС, включающей комплексный скважинный прибор, канал связи и компьютеризованную каротажную станцию;
- разработка методики комплексирования программно-управляемых каналов измерения, реализующих различные геофизические методы исследования скважин;
- разработка и обоснование параметров телеметрической системы и структуры функциональных модулей при создании комплексных программно-управляемых скважинных приборов;
- разработка алгоритмов и программного обеспечения работы комплексных скважинных приборов, а также систем передачи по каналам телекоммуникаций и обработки геофизической информации;
- разработка и обоснование комплексирования компьютерных технологий проведения ГИС и ГТИ;
- разработка и внедрение автоматизированной системы геофизического предприятия для сбора и обработки информации ГИС и ГТИ.
Методы исследований. Поставленные задачи решались с применением знаний в области геофизических исследований скважин, системного подхода, эволюционного синтеза автоматизированных, систем, макетирования и разработок аппаратурных и методико-программных средств. На этапах линеаризации статических характеристик каналов измерений использованы методы кусочно-линейной аппроксимации. При обработке сигналов использованы преобразования Фурье и вейвлет-преобразования. При экспериментальных исследованиях применены методы статистической обработки результатов измерений.
Научная новизна. При исследованиях и разработках получены следующие новые результаты:
1. Впервые разработана программно-управляемая информационно-измерительная система при проведении ГИС, проведен ее анализ, определены параметры и условия функционирования.
2. Впервые разработана методика создания комплексных и комбинированных программно-управляемых скважшшых приборов, реализующих различные геофизические методы исследований скважин.
3. Предложено использование стандартного мультиплексного последовательного канала в качестве основы для создания канала связи по каротажному кабелю и межмодульного интерфейса комплексного скважинного прибора, определены его основные параметры и разработаны структуры основных функциональных модулей.
4. Впервые разработаны и внедрены новые способы обработки, интерпретации и представления информации полученной программно-управляемой аппаратурой при контроле качества цементирования скважин радиоактивными и акустическими методами.
5. Впервые разработана и обоснована комплексная компьютерная технология геофизических и геолого - технологических исследований.
6. Предложено для передачи геофизической информации использование современных систем телекоммуникаций, в том числе спутниковых, волоконно - оптических и сотовых каналов связи, впервые разработаны и внедрены алгоритмы и программы эффективного сжатия геофизической информации.
7. Впервые разработана и создана автоматизированная система геофизического предприятия для сбора, обработки, передачи и интерпретации информации ГИС и ГТИ.
Автором защищаются следующие основные положения и результаты:
1. Концепция построения программно-управляемой информационно-измерительной системы при проведении ГИС.
2. Методика создания комплексных и комбинированных программно-управляемых скважинных приборов.
3. Структура программно-управляемых функциональных модулей.
4. Алгоритмы и программы обработки и представления информации,
полученной программно-управляемой аппаратурой при контроле качества цементирования радиоактивными и акустическими методами.
5. Комплексная компьютеризованная технология проведения геофизических и геолого-технологических исследований.
6. Алгоритмы и программы сжатия геофизической информации.
7. Автоматизированная система геофизического предприятия при проведении ГИС и ГТИ.
Обоснованность и достоверность результатов диссертации.
Обоснованность и достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждена экспериментальными исследованиями на метрологических установках и при проведении скважинных исследований в различных геолого-технологических условиях, а также завершенными научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами по созданию и широкому внедрению программно-управляемых комплексных скважинных приборов, компьютерных и телекоммуникационных технологий в практику геофизических исследований.
Практическая ценность работы. Разработанные автором принципы построения программно-управляемых скважинных геофизических приборов начиная с конца 80-х годов по настоящее время являются базовыми в ОАО НПФ «Геофизика» при разработке и производстве практически всех современных комплексов для ГИС. На этой базе разработаны и применяются на производстве комплексные приборы для проведения ГИС в колонне тина «ВАРТА» и АМК-2000, для исследования в открытом стволе типа «ТАЙГА» и «УРАЛ-100» и другие. Внедрение данной аппаратуры позволило значительно сократить время исследований и повысить эффективность каждого метода исследований.
Разработка и внедрение современных компьютерных телекоммуникационных технологий при проведении геофизических и геолого-технологических исследований позволили создать эффективную систему получения, передачи и обработки данных практически в любом регионе, что подтверждается успешными работами в Африке (Мавритания), Западной и Восточной Сибири, Республике Башкортостан, Казахстане, Оренбургской и других областях РФ.
Реализация результатов работы. Основные результаты диссертации внедрены в ОАО НПФ «Геофизика» при проведении опытно-конструкторских работ по созданию программно-управляемых скважинных приборов, их методического, метрологического и программного обеспечения. В ОАО «Баашефтегеофизика» разработана и внедрена система передачи геофизической и геолого-технологической информации по телекоммуникационным каналам связи, включающие спутниковые (Инмарсат), сотовые (GPRS) и волоконно-оптические каналы связи. Разработаны и внедрены высокоэффективные алгоритмы и программы сжатия информации, а
также системы мониторинга технологии бурения.
Разработана и внедрена автоматизированная система предприятия, включающая получение, передачу, централизованную обработку и интерпретацию полученной информации и передачу ее результатов заказчику. Все этапы организации работы системы и контроль качества ее функционирования регламентированы разработанными специальными методологическими инструкциями в соответствии с ISO 9001-2000 «Системы менеджмента качества. Требования».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы неоднократно докладывались на различных научных конференциях и симпозиумах, опубликованы в научных изданиях. Результаты работ доложены и обсуждены на всесоюзной конференции «Разработка аппаратуры для промыслово-геофизических и геолого-технологических исследований на нефтегазовых месторождениях Западной Сибири» (Тюмень, 1987г.), на международном симпозиуме «Новая геофизическая техника для исследования бурящихся и действующих вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин» (Уфа, 1997г.), научно-практической конференции геофизиков Башкортостана «Использование геолого-геофизических методов при поисках, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых в Республике Башкортостан» (Октябрьский, 1994г.)„ российско-китайском симпозиуме по промысловой геофизике (Уфа, 2000г.), научно-практической конференции «Геологическая служба Башкортостана на рубеже веков» (Уфа, 2000г.), всероссийского научного симпозиума «Новые технологии в геофизике» (Уфа, 2001г.), всероссийской научно-практической конференции «Состояние и проблемы качества и достоверности геофизических исследований при поисках, разведке и эксплуатации месторождений нефти и газа Западной Сибири» (Тюмень, 2001г.), научного симпозиума «Новые геофизические технологии для нефтегазовой промышленности» (Уфа, 2003г.)
Публикации. Для подготовки диссертации использованы результаты исследований соискателя, опубликованные в одной монографии (в соавторстве), 48 научных публикациях, в том числе 37 в изданиях, рекомендованных ВАК, включающих 24 изобретения, 3 из которых защищены патентами.
Личный вклад автора. В основу диссертации положены исследования и работы, выполненные лично автором, при его участии и под его руководством в ОАО НПФ «Геофизика» (ВНИИНефтепромгеофизика) (с 1973 по 1998 год) и в ОАО «Башнефтегеофизика» с 1998 года по настоящее время. Автор с 1986 года являлся научным руководителем ряда тем по разработке комплексной программно-управляемой скважинной аппаратуры для проведения геофизических исследований в открытом стволе и в обсаженных скважинах, затем в ОАО «Башнефтегеофизика» под его руководством
и непосредственном участии на основе компьютеризированных коммуникационных технологий была разработана и внедрена автоматизированная система сбора, передачи и обработки данных ГИС и ГТИ .
За творческое сотрудничество, ценные советы и помощь в постановке и проведении исследований автор выражает глубокую благодарность руководству и всем сотрудникам предприятий ОАО НПФ «Геофизика» и ОАО «Башнефтегеофизика», принимавшим участие в этих работах.
Содержание работы.
Во введении обосновывается актуальность темы исследований в области создания программно-управляемых комплексных скважинных приборов и внедрения компьютерных и телекоммуникационных технологий в практику геофизических исследования нефтяных и газовых скважин. Формулируется цель работы и решаемые в ней проблемы, обсуждается научная новизна и практическая ценность выносимых на защиту результатов.
В первой главе проводится анализ состояния работ перед началом исследований, и ставятся задачи для их решения. Вся история развития геофизического приборостроения характеризуется стремлением комплексирования различных методов в скважинной аппаратуре и автоматизацией измерений. К середине 70-х годов были разработаны основные методы и приборы электрического, радиоактивного и акустического каротажа, при этом была разработана и внедрена в производство комплексная высокоэффективная скважинная аппаратура электрического каротажа типа КСП-3, АБКМ, Э1, Э2, ЭЗ и т.д., причем для обеспечения многоканальности использовались принципы частотного разделения каналов с частотной модуляцией несущей частоты измеряемым сигналом. В последующем при комплексировании скважинной аппаратуры электрического каротажа были реализованы принципы время-импульсной модуляции (ВИМ) и ее разновидности квантованной время-импульсной модуляции (КВИМ).
Наибольшую сложность представляло комплексирование акустических и радиоактивных методов исследования скважин, что объяснялось спецификой сигналов и отсутствием необходимой технологической и элементной базы для аналого-цифрового преобразования сигналов и передачи цифровой информации по каротажному кабелю.
Основными проблемами акустических методов являлись широкий спектр частот до 40 кГц и большой динамический диапазон регистрируемых сигналов до 80 дБ при регистрации полного волнового пакета. Разработка аналого-цифрового преобразователя, удовлетворяющего этим требованиям и работающего в скважинных условиях при температуре до 120 градусов, до настоящего времени представляет большую техническую проблему. Другой проблемой является большой объем цифровой информации при оцифровке каждого волнового пакета, что требует либо значительно снижать скорость каротажа, либо использовать специальные средства для сжатия информации.
Передача информации радиоактивных методов по каротажному кабелю
производилась прямым методом, то есть формированием импульсов необходимой амплитуды и длительности. Для комплексирования нескольких каналов использовалась передача по отдельным жилам каротажного кабеля и использование разных уровней амплитуд и полярностей.
Несмотря на отмеченные проблемы, при освоении новых месторождений крайне актуальным было создание комплексной аппаратуры акустического и радиоактивного каротажа для контроля качества цементирования, что крайне необходимо для сокращения времени каротажа при строительстве эксплуатационных скважин. Основной задачей при создании данной аппаратуры было решение проблем телеметрии, т.е. одновременной передачи по каротажному кабелю сигналов акустических пакетов и пяти каналов радиоактивного модуля, разработанного на базе серийного прибора СГДТ-3. В связи с отсутствием необходимой телеметрии было предложено решение о передаче всех сигналов в аналоговом виде по трем жилам каротажного кабеля с синхронной блокировкой всех радиоактивных каналов на время передачи акустических сигналов. Данное техническое решение было промоделировано, проверено на метрологических установках и реализовано в аппаратуре ЦМГА-2. По аппаратуре ЦМГА-2 под руководством Прямова П.А. с участием соискателя был проведен полный цикл ОКР, разработано метрологическое и методическое обеспечение, организован серийный выпуск на Уфимском заводе ПО «Геофизприбор» и ПО «Львовприбор» (Украина). Данная аппаратура достаточно широко применялась в Татарии, Башкирии, Западной Сибири и других районах. Основными проблемами, выявленными в процессе эксплуатации, были:
- сложность технологии проведения каротажа из-за необходимости работы оператору с двумя достаточно сложными видами исследований и аналоговыми регистраторами;
- ограниченные возможности аналоговой регистрации и как следствие ограничение методических возможностей каждого метода.
В последующем, также при участии соискателя, на основе разработанных принципов была разработана комплексная аппаратура плотностного и акустического каротажа КАПАК-1 и акустического и индукционного каротажа КАИК-1, при этом были решены многие научно-технические проблемы, как по комплексированию аппаратуры, так и по технологии ее применения.
Однако, несмотря на определенные достижения при создании комплексной аппаратуры основные проблемы указанные выше не решались из-за общего технологического отставания в СССР в области электроники, как из-за отсутствия универсальной телеметрии, так и из-за отсутствия компьютеризованных каротажных станций.
Появление в СССР и в США стандарта ГОСТ 26765.52-87 (в США MILD STD 1553В) и соответствующей электронной элементной базы, работающей до температуры 120°С, создало предпосылки для разработки последовательного мультиплексного канала по каротажному геофизическому кабелю.
Как показали эксперименты, проведенные в различных научно-исследовательских геофизических предприятиях РФ, в том числе и во
в
ВНИИНефтепромгеофизике под руководством соискателя, основные параметры стандарта наилучшим образом подходили для организации мультиплексного канала связи по каротажному геофизическому кабелю и создания комплексных программно-управляемых скважинных приборов и его работы под управлением компьютеризованной каротажной станцией. При этом комплексный программно-управляемый скважинный прибор и компьютеризованная каротажная станция вместе с каналом связи - каротажным кабелем образовали информационно-измерительную систему, основным назначением которой является сбор, обработка и регистрация геофизической информации в функции глубины скважины. Функционирование данной системы должно производиться в полуавтоматическом режиме, при котором основные функции калибровки, управления, контроля и сбора информации должны осуществляться бортовым компьютером под контролем оператора каротажной станции. Анализ литературных данных показал отсутствие работ в этом направлении, поэтому для создания такой системы необходимо определить ее основные параметры, а также назначение и функционирование основных составных частей системы, что требует специального анализа.
При этом по-прежнему актуальным является комплексирование акустических и радиоактивных методов исследований как для контроля качества цементирования скважин, так и для определения пористости в открытом стволе.
Кроме этого, в последующие годы одновременно с компьютеризацией геофизических исследований проводилась и компьютеризация геолого-технологических исследований, причем, в связи с бурением скважин в особо сложных условиях Западной Сибири и шельфа, актуальным является комплексирование данных технологий и обработка всей информации в едином центре соединенным со всеми геофизическими и геолого-технологическими партиями современными телекоммуникационными системами.
Исходя из проведенного анализа поставлены следующие основные задачи:
- для реализации программно-управляемого режима измерений в каждом из физических методов требуется разработка новой структуры функциональных модулей, при этом необходимо провести анализ работы всей системы включающей комплексный скважинный прибор, канал связи -каротажный кабель и компьютеризованную каротажную станцию;
- для создания комбинированных и комплексных скважинных приборов, в которых должны быть реализованы функциональные модули, реализующие различные геофизические методы, необходимо разработать методику комплексирования функциональных модулей с исключением их взаимного влияния;
- одной из главных проблем комплексирования геофизических методов в скважинных приборах, на начало исследований, являлось отсутствие достаточно надежного и универсального канала связи по каротажному геофизическому кабелю, требуется исследование канала связи, его адаптация на основе стандарта ГОСТ 26765.52-87, и разработка структуры основных
наиболее сложных радиоактивных и акустических функциональных модулей работающих в программно-управляемом режиме;
- для управления режимами проведения исследований необходимо разработать алгоритмы и систему программного обеспечения работы комплексных программно-управляемых скважинных приборов, а также систему сжатия и передачи полученной информации по каналам телекоммуникаций и последующей ее обработки;
- в связи с компьютеризацией геофизических и геолого-технологических исследований и появлением эффективных последовательных мультиплексных каналов связи для обеспечения работы в особо сложных условиях Крайнего Севера и шельфа необходимо обосновать и разработать комплексную компьютеризованную технологию ГИС и ГТИ;
- для эффективного внедрения компьютеризованных технологий требуется разработка новой структуры и схемы взаимодействия автоматизированной системы геофизического предприятия для сбора и обработки информации ГИС и ГТИ.
Во второй главе проведен анализ программно-управляемой информационно-измерительной системы для геофизических исследований скважин (ПУ ИИС). Предложена структурная схема ПУ ИИС для ГИС представленная на рисунке 1. Физически система представляет собой комплексный скважинный прибор (КСП), состоящий из N функциональных модулей ФМ(а,п), с помощью которых реализуются различные методы исследований скважин, линии связи (ЛС) и компьютеризованной каротажной станции (ККС), в которую входит система управления и регистрации (СУР) процессом проведения ГИС. Совокупность аппаратных и программных средств системы характеризуется вполне определенной функциональной и пространственной организацией, соответствующей назначению системы и условиям функционирования. Основным назначением ПУ ИИС является сбор, обработка и регистрация информации с объекта исследования (ОИ), под которым подразумевается совокупность явлений, характеризующих различные задачи, решаемые при проведении ГИС.
В процессе функционирования по командам, инициируемым ККС, производится периодическое измерение физических параметров среды по каждому методу исследования, передача измеряемой информации по линии связи - каротажному кабелю к ККС, первичная обработка и запись в память бортового компьютера ККС совместно с информацией о глубине скважины. Программные средства ПУ ИИС должны управлять процессом измерений каждым из методов с целью получения результатов, соответствующих назначению системы. Отличительной чертой программного обеспечения (ПО) ПУ ИИС является необходимость обеспечения работы в реальном времени. В отличие от операционных систем (ОС) общего назначения, основанных на управлении четырьмя основными типами ресурсов: процессором, памятью, устройствами ввода-вывода информации, на исполнительные ОС реального времени накладываются ограничения, определяемые спецификой
СУР
ои -з-
М-
лс
Ха,тГ
Ха
Ya.it)
Уп,(0
Уа2(р
ХаПУ)
Ут(0
ФМа,
кг*
ФМп,
ФМа,
ФМп,
<жм~
ксп
ккс
Рисунок 1. Схема комплексной ПУ ИИС для ГИС.
геофизических исследований:
- ПУ ИИС решет ограниченный набор задач, характеристики которых известны и учитываются при разработке ОС;
- поток внешних событий частично или полностью детерминирован и определяется режимами работы ПУ ИИС;
- входные и выходные данные имеют простые структуры, а количество измерительных каналов достаточно ограничено;
- все функциональные программы к моменту проведения исследований считаются отлаженными.
В процессе функционирования ПУ ИИС получает и обрабатывает информацию с объекта исследования (ОИ). Модель ОИ может в принципе иметь различное математическое описаЕше и должна отражать взаимосвязь параметров объекта исследования ХоиЬ Х^, Хои3,..., Хоим, подлежащих измерению. Такими параметрами являются, например, характеристики электрических, радиоактивных, температурных, электромагнитных, акустических и других естественных и искусственных полей. Для получения оценки вектора параметров
Хои = [ХоИ], Хои2, Хои3, ..., Хоит]. (1)
ПУ ИИС в ходе перемещения КСП по скважине производит измерение этих параметров. Полученная информация проходит в ККС первичную обработку, затем часть ее используется для управления режимами работы отдельных методов, а основная часть регистрируется вместе с информацией о глубине в памяти бортового компьютера. При этом в рабочем состоянии оказываются определенные группы аппаратных и программных модулей ПУ ИИС. Эти фуппы модулей можно определить условно как каналы системы. Таким образом, под каналом системы можно подразумевать набор аппаратных и программных средств, выполняющих логически единую последовательность действий, связанных с получением и/или использованием полученных данных. Такое определение канала дает возможность представить ПУ ИИС как совокупность программно-управляемых каналов различного назначения, включаемых с определенной частотой и в определенные периоды времени.
Каждый канал в этом случае состоит из двух частей - функционального модуля (ФМ), являющегося исполнительным устройством канала, и программы канала (ПК). ФМ преобразует информацию из исходного состояния в требуемое для передачи по каналу связи в устройство, которое по отношению к ФМ является приемником данных. ПК - это последовательность команд, записанная в терминах инструкций для ФМ, необходимая для выполнения каналом своих функций. Взаимодействие ПК с ФМ осуществляется по каротажному кабелю с помощью мультиплексного последовательного канала связи (МПК). ПК хранится в памяти бортового компьютера ККС.
Блок-схема программно-управляемого канала приведена на рисунке 2. Она состоит из функционального модуля (ФМ), интерфейса (И), программы канала (ПК) и компьютеризованной каротажной станции (ККС). Считаем, что
с каждым 1-ым программно-управляемым каналом (ПУК) (1 = I, м) связан 1 - параметр объекта исследования Х0И1, определяемый с частотой а полученная информация регистрируется или используется для управления режимами измерения. Погрешность оценки
Хон,) (2)
в общем случае является случайной величиной. Здесь:
Х0Й, - оценка параметра ХоиЬ полученная с учетом обработки в ККС; (3 - функция, отражающая близость величии Хот, и Х^,,,.
СУР
ККС
Рисунок 2. Блок-схема программно-управляемого канала.
Погрешность С, каждого измеряемого параметра, кроме специфичных составляющих для каждого из геофизических методов исследования, зависит от скорости каротажа V« и частоты измерения Д. С увеличением частоты измерения £ и уменьшением скорости каротажа У^ увеличивается объем информации, который можно отнести к элементарному участку скважины по ее глубине ЛЬ, что должно уменьшить алгоритмическую составляющую
погрешности Однако это приведет к возрастанию объемов обрабатываемой и регистрируемой информации. Поэтому должен быть определен разумный
компромисс между величинами 8„ ^ и Ук1. Скорость каротажа Ук, в основном определяется физическими возможностями методов, применяемых в ПУ ИИС, причем общая скорость комплексного прибора определяется минимальной из всех возможных
Уко = МШ{УкЬУк2,...,Укп}. (3)
*4 ФМ к—И и *
Выбор частоты опроса £ зависит от структуры ПУК, физики источников
сообщений и характера решаемых задач. Совмещение процессов работы каналов в каждом отдельном случае, представляет собой специальную задачу, зависящую как от характера геофизических задач, так и вида информации в каналах.
Основной задачей ПУ ИИС при ГИС можно назвать заранее разработанную законченную последовательность действий по получению, сбору, обработке и представлению информации ГИС. Эти действия определяются программным диспетчером СУР по запросу и выполняются в соответствии со всеми необходимыми ПК, которые образуют программу задачи (Г13). При выполнении задачи, состоящей, как правило, из нескольких ПК, управление от одной ПК к другой, ввиду необходимости цикличности скважинных измерений, должно передаваться по принципу «эстафеты». Тогда процесс выполнения задачи будет являться процессом последовательного включения необходимых функциональных каналов, выполняющих действия, предписанные данной геофизической задаче. В ПУ ИИС при ГИС исполнителем всех ПК является бортовой компьютер ККС. Выполнение каждой ¡-ой задачи (1 = I, м) требует вполне определенных затрат времени X], причем сумма временных затрат не должна превышать длительности цикла измерения То, т.е.
< То. (4)
Величина Т,- зависит от алгоритма работы канала, сложности предварительной обработки информации и возможностей бортового компьютера. Пусть общее количество задач, различимых диспетчером будет М, и пусть в некотором текущем цикле длительностью Т0 они выполняются за время, равное Т,
Т, = . (5)
ы
Тогда отношение временных затрат Т, к величине То характеризует потребность ¡-ой задачи в ресурсах ПУ ИИС на интервале анализа Т0, выраженную в единицах загрузки системы:
Р: = £ , (6)
'о
или, с учетом (1)
2>,
. (7)
'о
Величина Р, в общем виде определяет возможности системы для проведения работ по получению, сбору и обработке информации и, кроме того, она ограничивает ее алгоритмические возможности, так как для выполнения некоторых задач обработки сигналов, таких как спектральный анализ
акустических сигналов, временных ресурсов может быть недостаточно, тогда может потребоваться достижение определенного компромисса между аппаратными и программными средствами в реальном времени и в последующей обработке на персональных компьютерах с регистрацией промежуточной информации.
Оптимизация разработки алгоритмов и программного обеспечения каждого программно-управляемого канала и их совокупности в ГТУ ИИС при ГИС, исходя из отмеченных выше параметров, представляет собой сложную, но необходимую научно-техническую задачу в каждом конкретно комплексе и соответствующей технологии исследований.
При оптимизации структуры КСП основными задачами являются:
1. Разработка оптимальной внутри и межмодульной компоновки КСП;
2. Обеспечение минимальных габаритов (Ьт|,„ Втш) и веса ((лхт) как каждого модуля, так и КСП в целом.
Первой существенной задачей является то, что геофизические приборы представляют собой, как правило, распространенные по определенной длине -1-измерительные зонды отдельных методов исследования (ИЗ;). Измерительные зонды в свою очередь, представляют собой распределенные по длине зонда датчики, причем расстояния, на котором они размещаются, определяют базу зонда -с1-. Основными ограничениями габаритов КСП являются диаметр и его длина. Диаметр прибора ограничивается диаметром исследуемых скважин, а длина условиями конструкции скважин и условиями перевозки и технологичностью сборки КСП при проведении ГИС. Общая длина КСП определяется суммой длин отдельных модулей
Ь= ±1, ■ 8)
1=1
Уменьшение общей длины возможно объединением по определенным признакам отдельных методов исследования, в этом случае сокращается как-общая длина Ь, так и количество модулей
Ъ = МШ{1„п}. (9)
Основными признаками внутримодульного комплексирования являются:
- частота использования методов;
- возможность решения частных методических задач;
- физическая совместимость (Бф);
- информационная совместимость (Я,,);
- электронная совместимость (5ЭМ);
- конструкторско-технологическая совместимость (5КТ).
На отдельных этапах строительства и эксплуатации скважин требуется проведение как полного комплекса ГИС, так и различных частных вариантов. В этом случае задача разбивается на ряд частных:
- (У<)Ь Уо2>.........., У От) ;
= 1,^02,............Уок) ;
....................................................................(Ю)
Уп = (У01,У()2.............У(н) .
ТогдаУ = (У,,У2,.............Уп).
При решении частных задач все методы можно разделить по частоте применения, так, например, в обсаженных скважинах методы ГК и ЛМ, необходимые для привязки информации к разрезу и муфтам обсадной колонны, должны применяться при решении любой из обозначенных задач, тогда
(11)
/
где (р, - частота использования метода;
ai — количество задач, в которых принимает участие ]-ый метод исследования.
На основе проведенных исследований разработан алгоритм компоновки модулей, представленный на рисунке 3, и учитывающий как частоту проведения исследований в различных комбинациях, так и различные признаки совместимости ^^„^„^„т). Общее количество вариантов возможных для комплексирования методов можно определить по числу сочетаний из т по п, где т - количество методов и п - количество комплексируемых методов, тогда
ДГ= »("-')("-2).....["- (т -1)] ^^
1x2 х Зх ....х т
Наибольшая вероятность совместимости определенных вариантов определяется с помощью метода экспертных оценок, исходя из материалов анализа каждого из признаков совместимости и их совокупности. В этом случае оптимальной компоновкой будет являться вариант, при котором
\Уор1 = МАХ{\У|}, (13)
где = Р/я, q - количество признаков совместимости и Р, — количество совместимых признаков для каждого из вариантов, тогда
Wc.pi= МАХ^/ц}. (14)
По данной методике была проведена оптимальная компоновка для комплексной аппаратуры «ВАРТА» и «ТАЙГА», в результате общая длина сборки уменьшилась в среднем от 20 до 30 %, при полном решении всех проблем признаков совместимости.
Как отмечалось выше, основой для создания мультиплексных каналов является ГОСТ 26765.52-87 и его американский аналог МГЬ-БТО-1553В. Эти
документы регламентируют все параметры схем и видов сигналов, а также все возможные протоколы обмена. Кроме этого производится и широко применяется специальная достаточно надежная элементная база для создания мультиплексных каналов. При разработке комплексного скважинного прибора «ВАРТА» под руководством и непосредственном участии соискателя был проведен комплекс работ по исследованию возможностей использования последовательного мультиплексного канала связи по трехжильному каротажному кабелю КГЗ-60-180 между модулями комплексного скважинного прибора и компьютеризованной каротажной станцией. Основными задачами при этом были:
1. Выбор оптимальных частот для передачи данных;
2. Разработка схемы канала связи, обеспечивающего мультиплексный режим совместно с передачей напряжения питания и аналоговых сигналов.
-—-
Оптимальная компоновка 1
Рисунок 3. Общий алгоритм компоновки модулей
В результате проведенных исследований выяснено, что для создания достаточно надежного мультиплексного канала по каротажному кабелю длиной до 3,5 км возможен диапазон частот с верхней границей до 60 кГц, что позволяет обеспечить до 125 шестнадцатиразрядных каналов с периодом следования Т = 50 мс, что практически полностью обеспечивает потребности практически всех применяемых широко геофизических методов исследований скважин. При этом получена зависимость между минимально необходимой частотой передачи (Гтш), периодом опроса (Т) и необходимым количеством передаваемых каналов (1\г) с учетом разрядности передаваемых слов у:
, Ш
/тт = Ут, (15)
где к = (1,2 - 1,5) коэффициент запаса, учитывающий необходимый дополнительный промежуток между словами для исключения наложения при переходных процессах в каротажном кабеле.
Как отмечалось выше, каждый канал КСП состоит из функционального модуля (ФМ) и программы канала (ПК). При этом основное назначение ФМ принять команды управления от ККС, в соответствии с ПК произвести необходимые операции, получить информацию и передать ее в ККС по каналу связи — каротажному кабелю. При разработке ФМ могут быть несколько вариантов, в первом - структура остается традиционной, на выходе ФМ формируется измерительная информация практически готовая к регистрации, управление всеми процессами производится внутренним контроллером по фиксированной программе записанной в памяти контроллера, а изменение программы производится по командам от ККС. По такому пути разрабатываются многие автономные и комплексные приборы. Недостатком данного направления является сложность электронных схем, большие габариты, недостаточная надежность и недостаточная гибкость при работе отдельных модулей. В предложенном варианте функции каждого модуля ограничиваются приемом команд, управлением режимами измерений, приемом информации от датчиков и ее передачу в ККС. В этом случае электронная схема уменьшается до минимально необходимого, а основные процессы измерений для управления режимами и регистрацией производятся в бортовом компьютере ККС, т.е. основная нагрузка ложится на программное обеспечение канала. К данному программному обеспечению должны предъявляться особые требования по надежности функционирования с обеспечением резервирования, анализом кризисных ситуаций, адаптацией к различным условиям измерений и т.д. Дополнительным достоинством данного варианта являются минимальные габариты и функциональная законченность отдельных узлов, что позволяет создавать более гибкие гибридные модули КСП.
При разработке модулей радиоактивного каротажа, входящих в КСП, требовалось универсальное решение для реализации в них алгоритма, удовлетворяющего как метрологическим требованиям, так и необходимостью работы в телеметрическом канале передачи данных других методов, т.е. обеспечить информационную совместимость 8„. На основе проведенных
исследований, во-первых, выбран счетный метод как наиболее приемлемый для реализации в многоканальных схемах и во-вторых впервые предложен способ передачи информации радиоактивных каналов по частям, заключающийся в том, что в каждом канале время измерения То; разбивается на т циклов равных циклу измерения всех телеметрических каналов Т0. Тогда число импульсов (событий) в каждом канале за время равное То; будет
где I - номер канала, к - номер цикла измерения, mj - количество циклов в i-ом канале, AN, к - интенсивность в каждом канале за время одного цикла, при этом
toi= mi то-
Реализация данного способа производится установкой в каждом канале счетчика импульсов, причем начало и окончание накопления информации в каждом канале синхронизировано по времени со всеми телеметрическими каналами.
В связи с тем, что Т0 « X; , а в КСП «ВАРТА» Т0 = 50 мс и Toi = 1,5 - 3 сек, что составляет не более 3%, представляется возможность при обработке информации выбора любой постоянной времени как для получения метрологических параметров (плотности или пористости), где требуются большие времена интегрирования, так и для определения границ раздела (различных пластов, высоты подъема цемента и т.д.), где требуются значительно меньшие времена интегрирования. При этом, из-за высокой частоты опроса необходима емкость счетчиков - накопителей относительно небольшого объема (не более 8 разрядов), что соответствует максимальному значению скорости счета в канале НТК до 500000 имп./мин. При получении командного слова от ККС в контроллере прибора формируются команды опроса каждого счетчика, причем, так как сброс информации происходит достаточно быстро (тсбр. меньше долей мкс), и затем идет опять накопление, т.е., практически, процесс регистрации в каждом канале можно считать непрерывным и без потерь. С учетом специфики мультиплексного последовательного канала максимальное количество каналов определяется зависимостью:
где я- емкость счетчика-накопителя; частота передачи в МПК;
Ы,- максимальный счет импульсов в канале РК. Так как передача в МПК производится шестнадцатиразрядными словами, то количество каналов можно удвоить за счет передачи в одном информационном слове двух восьми разрядных каналов. Данный способ позволил обеспечить передачу информации значительного количества радиоактивных каналов
(16)
(17)
относительно простой схемой и обеспечить регистрацию первичного материала, что в свою очередь предоставило широкие возможности для последующей обработки и интерпретации всех методов радиоактивного каротажа, применяемых в разработанных приборах. Для определения значений интенсивности в каждом радиоактивном канале предложен алгоритм следящего интегрирования, при котором
где: № - скорость счета в ¡-канале (имп/сек);
] - номер цикла;
П].ь П((+1 - количество импульсов в разных циклах измерения.
Согласно данной формуле каждое следующее значение интенсивности равно количеству импульсов за т циклов измерений за вычетом предыдущего и суммированием следующего.
Одной из основных проблем при разработке акустических приборов как для контроля качества цементирования, так и для исследований в открытом стволе является усиление, передача и регистрация акустических сигналов по каротажному кабелю в необходимом диапазоне частот от 5 до 40 кГц и динамическом диапазоне изменения амплитуд до 80 дБ, в зависимости от длины зондов, чувствительности акустических приемников и мощности излучателей. Попытки создания усилительного тракта без внешнего управления уровнем усиления пока, по ряду причин, не дали существенных результатов. При этом основной проблемой остается необходимость максимально возможного использования всего динамического диапазона изменения акустических сигналов, так как от этого в последующем, зависит и объективность интерпретации как при контроле качества цементирования скважин, так и при работе в открытом стволе.
С целью решения этой проблемы при проведении исследований различных вариантов предложено в зависимости от поставленных задач и геолого-технических условий производить автоматическое или полуавтоматическое управление параметрами передающего и приемного трактов, то есть управление мощностью излучения акустических импульсов и коэффициентом усиления приемно-усилительного тракта. Для решения этой задачи были разработаны различные варианты программного управления приемо-передающими трактами, реализованные в КСП «ВАРТА» и «ТАЙГА», что позволило решить проблемы с технологией предварительной настройки коэффициентов усиления приемного тракта по максимальной амплитуде в «свободной» колонне при контроле качества цементирования или по наиболее плотному опорному пласту при исследованиях в открытом стволе программным путем.
В третьей главе проведены исследования и разработка алгоритмов и программного обеспечения комплексных скважинных приборов с системами управления, передачи и обработки геофизической информации.
На основании проведенных исследований и макетирования предложено
(18)
для обеспечения работы систем подготовки аппаратуры, проведения работ на скважинах, передачи информации и последующей обработки информации ввести следующий комплекс программ:
- тестовое программное обеспечение (ТПО) предназначено для проверки и настройки отдельных узлов схем, отдельных модулей и системы в целом в различных вариантах сборки;
- метрологическое программное обеспечение (МПО) предназначено для проведения работ по калибровке всех функциональных каналов аппаратуры;
- диагностическое программное обеспечение (ДПО) предназначено для дистанционного определения работоспособности всех функциональных каналов;
- скважинное программное обеспечение (СПО) предназначено для проведения геофизических исследований в скважинах с различными комбинациями модулей КСП;
- программное обеспечение передачи информации предназначено для подготовки, сжатия и передачи по различным телекоммуникационным каналам связи (спутниковой, волоконно-оптической и сотовой) (ПОС);
- пртраммное обеспечение приема, обработки и интерпретации данных (ПОИ).
Исходя из требований системной организации программного обеспечения и проведенных исследований разработаны требования, которым должны отвечать структуры программ: иерархичность, блочность, универсальность, адаптивность, открытость и защищенность от несанкционированного доступа.
С учетом данных требований, исходя из технологии подготовки и проведения измерений и передачи данных разработаны алгоритмы и программы управлением функциональными модулями, причем критериями выбора той или иной системы являются задачи, необходимые для измерения, методические особенности каждого из методов измерения, параметры датчиков и особенности функциональных и принципиальных схем каждого из каналов. Оптимальной организацией при этом будет такая, при которой обеспечивается, минимальная потребность в ресурсах I;, при выполнении задачи У; с
необходимой точностью
Рм тт "^тш ^тт . О 9)
Длительное время одним из сдерживающих факторов компьютеризации ГИС являлось отсутствие надежного быстродействующего канала связи между скважинами и сетью, объединяющей заказчиков и исполнителей. Появление в 2000 - 2001 годах мобильных спутниковых терминалов систем «Инмарсат» и «Глобал Стар» позволило, несмотря на достаточно высокую стоимость оборудования и трафика, использовать их для организации данного канала связи.
Дальнейшим развитием спутниковых каналов связи является переход на
более быстродействующую систему «BGAN» («Инмарсат»), со скоростью передачи до 500 кбит/с при трехкратном снижении стоимости оборудования и трафика.
Одной из важнейших проблем при организации сети передачи геофизической и геолого-технологической информации является экономическая. Первые же эксперименты передачи данных по всем каналам связи показали, что без принятия радикальных мер по сжатию информации стандартными и специальными мерами использование ее практически невозможно. Поэтому под руководством и при непосредственном участии соискателя были впервые разработаны и внедрены специальные алгоритмы и программное обеспечение для ее максимального сжатия.
Анализируя все потоки информации при проведении ГИС, выяснилось, что по объему информации около 80% ее количества составляет передача данных акустического каротажа, как при исследовании в открытом стволе, так и при контроле качества цементирования, при условии передачи полного волнового пакета. В принципе, как известно полный волновой пакет при АК и АКЦ потенциально содержит много дополнительной информации, однако, основные задачи при этом решаются по параметрам головных волн, а именно по первым 3-4 периодам колебаний, что соответствует всем существующим утвержденным методикам интерпретации. Таким образом, ограничивая длительность волнового пакета можно без снижения качества исследований существенно снизить затраты на их передачу по всем каналам связи. С этой целью впервые предложен и реализован алгоритм автоматического ограничения длительности пакета, с последующим сжатием на основе дискретного вейвлет-преобразования (ДВП). В ДВП для анализа сигнала на разных масштабах используются фильтры с различными частотами среза. Разрешение сигнала, являющееся мерой количества детальной информации, изменяется за счет фильтрации, а масштаб изменяется за счет децимации и интерполяции сигнала. Децимация соответствует снижению частоты дискретизации, или удалению некоторых отсчетов из сигнала. Интерполяция соответствует увеличению частоты дискретизации сигнала путем добавления новых отсчетов между существующими. Обычно в качестве новых отсчетов используется нуль.
Процедура начинается с пропускания сигнала через НЧ и ВЧ фильтры с импульсными характеристиками h[n] и g[n] соответственно:
= (20) У,„,Д*] = * (21)
где х[п] - исходный сигнал; yhigh[k] и >'|0W|k] - прореженные в два раза выходы ВЧ и НЧ фильтров соответственно.
Эта процедура может повторяться далее: выход НЧ-фильтра первого уровня преобразования подается на такую же схему обработки, а выход ВЧ-
фильтра считается вейвлет-коэффициентами.
Наиболее значимые частоты исходного сигнала будут отображаться как большие амплитуды вейвлет-коэффициентов. Малые значения вейвлет-коэффициентов означают низкую энергетику соответствующих частотных полос в сигнале. Эти коэффициенты могут быть отброшены (приняты равными нулю) без существенного искажения сигнала. Таким образом, достигается компрессия данных.
Формула реконструкции сигнала на этапе декомпрессии записывается в
виде:
= + + • (22)
На основе данных алгоритмов в ОАО «Башнефтегеофизика» была разработана и внедрена технология передачи данных АК с коэффициентом сжатия от 15 до 30 раз, что позволило значительно сократить расходы на передачу информации по всем каналам связи и что особенно важно обеспечить массовое внедрение спутниковой и сотовой связи.
Как отмечалось выше, программно-управляемый режим работы комплексных скважинных приборов позволяет не только проводить ГИС за одну спускоподъемную операцию, но и практически в каждом применяемом методе исследований появляются новые методические возможности. Так, например, соискателем впервые предложены и реализованы новые методические возможности контроля качества цементирования скважин радиоактивными и акустическими методами.
Основными регистрирующими параметрами радиоактивных приборов контроля качества цементирования СГДТ -3 и СГДТ-НВ являлись интегральная и селективные цементограммы, по которым производили оценку качества цементирования. В отличие от этих приборов в каналах гамма-гамма цементометрии приборов «ВАРТА» и АМК-2000 отсутствуют какие-либо измерительные параметры, так как в компьютер ККС записывается первичная информация по каждому каналу, а вторичная получается с помощью математической обработки при проведении комплексной интерпретации. Примером такой обработки является введение третьей информационной координаты -г-, вычисление эксцентриситета Е и фильтрация сигнала. В соответствии с предложенным способом, информация, полученная от шести, расположенных по окружности приемников гамма-излучения 1^,), 1уу2, 1ууз, 1ууа, 1уу5,1ууб усредняется за Тоср = 1,5 сек и регистрируется на диаграмме, не в виде отклонений обычно, а в виде градаций яркости. В этом случае ось X диаграммы разбивается на шесть равных интервалов, соответствующих расположению шести приемников у - излучения, каждый из которых имеет свою яркость, т.е.
}уу ~ 1уу] . (23)
Совокупность строчек по оси X и по глубине И с модуляцией по яркости образуют псевдоизображение заколонного пространства по плотности.
В результате анализа псевдоизображений выявились два недостатка:
- изображение искажается за счет эксцентриситета скважины;
- отсутствует привязка начала координаты по оси X, поэтому в результате поворота прибора в скважине при повторяемых измерениях практически невозможно получить повторную запись.
Для исключения влияния эксцентриситета на основе преобразования Фурье был предложен и разработан способ вычитания первой гармоники из основного сигнала, формирующего изображение, а величину эксцентриситета определить по отношению амплитуды первой гармоники к амплитуде нулевой:
Для привязки полученного изображения было разработано устройство ориентации «привязывающее» информацию к апсидальной плоскости, которая, в свою очередь, ранее ориентируется относительно азимута в необсаженной скважине. Данный способ широко применяется в настоящее время в различных геофизических предприятиях при обработке гамма-гамма цементометрии.
Методика акустической цементометрии была создана в конце 60-х годов. В ее физической основе лежал факт постоянства распространения продольной волны по обсадной колонне, при этом в начале основой интерпретации являлись параметры акустических сигналов двухэлементного зонда (АКЦ-1, 2, 4), 1р - время первого вступления продольной волны (или волны по колонне), Ак - пиковое значение амплитуды в фиксированном временном "окне", Ар - пиковое или суммарное значение амплитуды в «плавающем» временном "окне". В последующем, при использовании трехэлементных зондов, к этим параметрам добавились параметры интервального времени и затухания. В результате методика интерпретации усложнилась из-за увеличения количества параметров, а неоднозначность и неопределенность осталась практически прежней. Все это вызвано тем, что физическая основа методики осталась прежней, несмотря на то, что появились компьютерные технологии, позволяющие использовать новые принципы интерпретации.
С целью повышения эффективности акустического метода предложена и разработана новая методика интерпретации основанная на анализе скоростей распространения продольных волн в необсаженной (Ур) и обсажённой скважине (V) и скорости по колонне (Ук).
Необходимыми условиями данной методики является программно-управляемый режим работы приемо-передающего тракта акустического канала и качественное метрологическое обеспечение, что, при существующей компьютерной технологии, не представляет проблем. Данная методика была апробирована на достаточно большом представительном материале, полученном как в Башкортостане, так и в Западной Сибири.
В четвертой главе исследованы характеристики разработанных каналов системы на метрологических установках. При этом выяснено, что метрологические характеристики каналов ГК соответствуют требованиям для данного класса приборов, отличительной особенностью является
необходимость градуировки каждого из каналов в отдельности и формирования общей градуировочной характеристики. Метрологические испытания подтвердили правильность принятого решения по параллельному включению трех отдельных каналов ГК, что позволило поднять скорость исследований до 1200 м/час. Градуировку каналов ГГЦ необходимо производить индивидуально для каждого из каналов с помощью используемых в настоящее время установок типа УПТП-2. Разработанные аналитические
N N
описания зависимостей —-~/(<у) и —--{(к) позволяют автоматически
ЛГ, ЛГ,
учитывать параметры градуировки при обработке и воспроизведении результатов скважинных исследований.
Градуировка каналов ННК при аналитическом способе представления результатов измерения позволяет также осуществлять ее автоматический учет при обработке и воспроизведении информации.
Предложенный способ индивидуальной градуировки и поверки в канале АКЦ позволяет компенсировать систематические составляющие погрешностей измерения интервального времени А/ и коэффициента затухания а. Разработанные схема и алгоритм измерения позволяют при минимальных затратах осуществить автоматизацию учета градуировочных характеристик при измерениях.
В пятой главе проведен анализ результатов скважинных испытаний разработанных КСП «ВАРТА», предназначенного для контроля качества цементирования скважин, и КСП «ТАЙГА» предназначенного для проведения ГИС комплексом радиоактивных и акустических методов при работе в сложных скважинных геолого-технологических условиях Западной Сибири, что потребовало прохождение КСП через буровой инструмент и как следствие ограничение диаметра входящих модулей.
Разработка КСП «ВАРТА» проводилась под руководством и непосредственном участии соискателя на основе решения Ученого Совета ВНИИнефтепромгеофизики и НТС Запсибнефтегеофизики по договору с Министерством нефтяной и газовой промышленности (Ассоциацией «Нефтегазгеофизика») № 34-88 «Разработка комплексной аппаратуры для контроля качества цементирования скважин и технического состояния обсадных колонн». По данному договору полностью проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы с изготовлением опытных образцов и проведением приемочных испытаний.
На основе промышленных испытаний КСП «ВАРТА» на различных месторождениях Башкортостана, Татарстана, Пермской и Оренбургской области под руководством соискателя по договору № 5-90 «Разработка технологии проведения исследований прибором «ВАРТА» и методики комплексной интерпретации» с МНП была разработана методика интерпретации и необходимое программное обеспечение, и проведены приемочные испытания. В последующем под руководством к.т.н. Сулейманова М.А., к.т.н. Семенова Е.В. и к.т.н. Иванова В.Я. (ОАО НПФ «Геофизика») была
проведена доработка прибора, устранены выявленные при опытной эксплуатации конструктивные недостатки и организовано его серийное производство, и промышленное внедрение комплекса с новым обозначением АМК-2000. Данный комплекс в настоящее время является основным для контроля качества цементирования в геофизических предприятиях РФ и применяется также в Казахстане и Китае.
Разработка комплексного прибора «ТАЙГА» производилась по договору 6-92 с Министерством нефтяной промышленности (Ассоциацией «Нефтегазгеофизика»). По данному договору полностью выполнены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, изготовлены опытные образцы и проведены приемочные испытания. Основные принципы, по которым разработан данный комплексный прибор, аналогичны КСП «В APT А». КСП «ТАЙГА» состоит из четырех модулей: модуль ТГК, модуль ПНК, модуль ГГК и модуль АК акустического каротажа со встречной системой измерений по формуле И, 1,5 П, 0,5 П2 1,5 И2. Опытные образцы КСП «ТАЙГА» также прошли испытания на многих месторождениях Башкортостана, Татарстана и Западной Сибири и, после доработки отдельных узлов и корректировки конструкторской документации под руководством к.т.н. Сулейманова М.А., к.т.н. Семенова Е.В. и к.т.н. Иванова В.Я. (ОАО НПФ «Геофизика»), введены в аппаратно-методический комплекс АМК «УРАЛ-100». В последующем под руководством этих специалистов был организован серийный выпуск комплекса, который стал также базовым для геофизических предприятий РФ и Ближнего Зарубежья.
В начале 80-х годов в Западной Сибири под руководством к.т.н. Гарипова В.З., д.т.н. Лукьянова Э.Е. и к.т.н. Лаптева В.В. проводился эксперимент по разработке и применению комплексных каротажно-технологических станций "Сибирь" для обеспечения высокоскоростного бурения, который уже в то время, за счет совмещения процессов ГИС и ГТИ дал большой экономический эффект. В последующие годы, с появлением более совершенной элементной базы и программных средств были созданы современные компьютеризованные каротажные станции, станции ГТИ и станции контроля цементирования скважин. С учетом полученного опыта соискателем на основе мультиплексного последовательного канала по ГОСТ 26765.52-87 предложена и разработана новая технологическая схема получения и регистрации информации ГИС, ГТИ и контроля цементирования (КЦ). Основой новой технологической схемы является объединение функций бортового компьютера и систем сопряжения для управления и регистрации всех трех основных процессов ГТИ, ГИС и КЦ, при этом для перехода в другой режим необходимо изменение только программ сбора и обработки данных и подключение соответствующих датчиков. В качестве устройства сопряжения могут быть использованы практически все применяемые в настоящее время регистраторы типа "Гектор", «Карат-П», «Вулкан», «Югра», «Кедр» и т.д. При проведении исследований проведено сравнение двух технологий. Если при существующей технологии каждая партия в определенный период времени проводит строго определенную работу и имеет в своем составе необходимых специалистов и полный комплект
оборудования для проведения определенной операции, то в новой схеме основным элементом является постоянно действующая комплексная каротажно-технологическая партия (ККТП), которая обеспечивает все геофизические и геолого-технологические процессы.
Отличительной особенностью данной технологической схемы является ее непрерывность, при этом исчезают такие понятия как заказ и его отмена, так, как, по сути, все технологические процессы находятся под постоянным контролем ККТП. В этом случае все специалисты ККТП переходят в вахтовый режим работы, что вместе с сокращением специальной техники и оборудования должно принести значительный экономический эффект.
Кроме проведения работ по каротажу, геолого-технологическим исследованиям и контролю процесса цементирования скважин данной партией возможны следующие работы:
- контроль работы при колтюбинговом бурении.
- обеспечение проведения каротажа на трубах автономными приборами (комплексами типа АМК «Горизонт», АМК «Горизонталь» и др.);
- обеспечение проведения измерений автономными измерительными системами в процессе бурения одновременно с ГТИ;
- обеспечение проведения измерений М\УО и Ь*ЛТЗ системами с гидроканалом, также совместно с ГТИ;
- проведение испытаний пластов на трубах.
Развитие и внедрение компьютерных и телекоммуникационных технологий при проведении геофизических исследований, значительное снижение объемов запасов нефти на старых месторождениях и новые изменившиеся хозяйственно-экономические отношения не могли не повлиять на структуру геофизического предприятия при работе в новых современных условиях. С целью формирования новой структуры с применением компьютерных и телекоммуникационных технологий проведены исследования по ее оптимизации и разработке основных документов определяющих технологию проведения работ.
В новой структуре все функциональные подразделения объединены общей электронной сетью (специальной - закрытой или Интернет) и при этом заказчик и исполнитель могут находиться практически на любой территории и на любом расстоянии друг от друга. В этом варианте технология работ претерпевает существенные изменения. В данной технологии заказчик по сети передает заказ в два адреса УГР №1 и ЦОИ, где они соответствующим образом фиксируются, затем УГР №'1 направляет необходимую партию ГП Лг°к для выполнения заказа. После его выполнения или поэтапно полученная информация по спутниковой связи и электронной сети передается в единый центр обработки информации (ЦОИ), где она принимается, проверяется се качество и направляется на обработку и интерпретацию. По окончании интерпретации ее результаты направляются заказчику и в банк данных ГИС.
Самый главный результат данной технологии значительное сокращение времени исследований, независимость друг от друга места нахождения заказчика, места проведения измерений и места обработки измерений. К этому
необходимо добавить возможность постоянной поддержки базы данных ГИС, осуществление оперативного контроля за работой аппаратуры и оборудования через банк данных и осуществление эффективного управления через центральную диспетчерскую службу. С целью внедрения новой технологии в ОАО «Башнефтегеофизика» были проведены следующие мероприятия:
- в Управлениях геофизических работ ликвидированы службы интерпретации геофизической информации;
- создан единый центр обработки информации и интерпретации данных ГИС (ЦОИ);
- на основе волоконно-оптических каналов связи создана специальная сеть объединяющая управления геофизических работ (УГР), всех заказчиков -управления буровых работ (УБР), Нефтегазодобывающие управления (НГДУ) и ЦОИ;
- на основе спутниковой системы «Инмарсат» и там где это возможно по техническим условиям сотовых каналов связи, создана сеть передачи данных ГТИ (ТИ) и ГИС практически из любого региона;
- творческим коллективом, состоящим из высококвалифицированных специалистов БГУ, ОАО «Башнефтегеофизика», ОАО НПП «ВНИИГИС» и ОАО НПФ «Геофизика», разработана и внедрена в ЦОИ современная конкурентоспособная система обработки и интерпретации данных геофизических исследований «БашГИС», также начато создание интегрированного банка данных;
- разработаны и внедрены специальные методики и регламенты, определяющие порядок проведения работ, порядок взаимодействия между различными подразделениями системы, в том числе и с заказчиками, а также методики обеспечения необходимого качества ГИС и ГТИ в соответствии с ISO 9001-2000 «Системы и требования».
В результате проведенных работ создана и успешно работает автоматизированная система получения, передачи и централизованной обработки геофизической и геолого-технологической информации, что подтверждается работами на различных месторождениях в Африке (Мавритания), Западной Сибири, Заполярье, Казахстане и др.
Основные результаты и выводы.
В работе поставлена и решена научная проблема, имеющая важное значение для нефтепромысловой геофизики - создание комплексной информационно-измерительной и телекоммуникационной системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. Полученные в работе научно-практические результаты можно сформулировать следующим образом:
1. Разработана программно-управляемая система сбора и обработки информации, состоящая из комплексного программно-управляемого скважинного прибора, канала связи — каротажного кабеля и компьютеризованной каротажной станции, определены алгоритмы работы
системы и отдельных программно-управляемых каналов.
2. Разработана методика комгшексирования модулей комплексных приборов при реализации различных физических методов ГИС, предложены признаки внутримодулыюго комплексирования: частота использования методов, возможность решения частных методических задач, а также физическая, информационная, электронная и конструкторско-технологическая совместимость.
3. Предложено для организации связи между комплексным программно-управляемым скважинным прибором и компьютеризованной каротажной станцией использование кода «Манчестер-2», а также использование созданного на его основе стандарта (ГОСТ 26765.52-87), с адаптацией по скорости передачи для каротажного геофизического кабеля. Определены ограничительные параметры кода по скорости передачи, разработаны схемы кабельных и внутримодульных интерфейсов.
4. Разработана структура функциональных радиоактивных и акустических модулей как наиболее сложных для комплексирования, предложен способ для передачи информации радиоактивных каналов по частям, позволяющий, во-первых, создать необходимое количество каналов и, во-вторых, предоставить возможность последующей обработки с различными временами интегрирования, при этом определены алгоритмы работы и основные параметры. В акустических модулях предложена дистанционная схема программного управления мощностью акустического излучателя, позволяющая в комплексе с управлением усиления приемного тракта производить адаптацию к различным геолого-техническим условиям скважин.
5. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение работы системы при проведении ГИС, в том числе технология автоматической настройки акустических каналов, методики обработки и комплексной интерпретации материалов при контроле качества цементирования, включающей создание псевдоизображения в функции плотности заколонного пространства и его фильтрацию, а также новую методику акустической цементометрии, основанную на относительных измерениях и разнице скоростей различных типов волн.
6. Разработаны специальные алгоритмы и программы сжатия информации, основанные на особенностях метода акустических измерений и методик интерпретации, включающих адаптивное ограничение объема необходимой информации и применение дискретного вейвлет-преобразования, что обеспечило сжатие информации до 30 раз. Разработанное и внедренное программное обеспечение позволило в производственном режиме использовать высокоскоростные мобильные спутниковые терминалы системы «Инмарсат» и сотовые системы через каналы GPRS.
7. На основе проведенных исследований предложена, разработана и обоснована схема работы комплексной каротажно-технологической партии для проведения всех видов геофизических и геолого-технологических исследований. Показано, что численность необходимых специалистов сокращается более чем в два раза, причем весь состав партии переходит в более
эффективный вахтовый режим работы. Полностью отсутствует необходимость в сложных дорогостоящих каротажных станциях, при этом все электронное оборудование должно работать в нормальных климатических условиях без механических и климатических воздействий. Особенно эффективной данная технология может быть на первом этапе в сложных условиях Заполярья, на шельфе и в других особо трудных условиях.
8. Разработана и внедрена новая технологическая схема геофизического предприятия, основанная на современных компьютерных и телекоммуникационных технологиях, разработаны специальные методические инструкции и необходимое программное обеспечение, регламентирующие все этапы подготовки, получения, передачи и обработки геофизической и геолого-технологической информации.
9. На основе проведенных исследований разработаны:
- Комплексная программно-управляемая скважинная аппаратура «ВАРТА» (методы ГК, ЛМ, ГГЦ, ННК, АК, АШ, ТМ), в том числе методическое, метрологическое и программное обеспечение регистрации и последующей интерпретации данных, была опробована в Башкирии, Татарии, Оренбурге и Западной Сибири, в последующем явилась основой для создания комплекса АМК-2000, выпускаемого ОАО НПФ «Геофизика»;
- Комплексная программно управляемая скважинная аппаратура «ТАЙГА» (методы ГК, ГГК, ННК, ГП К, АК - компенсированный), в последующем на ее базе разработан комплекс «УРАЛ-100» и отдельные модули различного назначения, выпускаемые ОАО НПФ «Геофизика»;
- Разработана и внедрена система передачи геофизической информации по волоконно-оптическим, спутниковым и сотовым каналам связи, разработаны необходимые методики, в том числе алгоритмы и программы сжатия информации, с 2001 года по настоящее время система работает в ОАО «Башнефтегеофизика» в производственном режиме, только в области геолого-технологических исследований количество отрядов увеличилось в три раза — до 44 отрядов, обеспечена работа партий ГТИ (ТИ) и ГИС в Африке (Мавритания), Заполярье (Ванкор), Западная Сибири (Кирско-Коттынское месторождение), Казахстане, Оренбургской обл. и т. д.;
- Разработано и согласовано техническое задание на опытно-конструкторские работы для создания комплексной каротажно-технологической станции;
- Разработана и внедрена новая структура геофизического предприятия с автоматизированной системой сбора и обработки данных ГИС и ГТИ, создан единый центр обработки информации, в котором внедрены система обработки и интерпретации данных ГИС, разработанная совместно с БГУ, разработаны специальные методологические инструкции, регламентирующие работу системы на всех этапах получения, передачи и обработки информации, и обеспечивающие необходимое качество исследований.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Комплексная аппаратура «ВАРТА» для оценки качества цементирования скважин и технического состояния обсадных колонн. /В.М. Коровин, В.В. Лаптев, В.Я. Иванов // НТВ «Каротажник» 1998.- №42 - Тверь: АИС, - С. 32-40. (автору принадлежит 4 ж.стр.).
2. Прибор компенсационного нейтронного каротажа с улучшенными метрологическими характеристиками. /В.М. Коровин, В.Я. Иванов// Геофизика. - 2000. - Спец. вып. - С.49-50. (автору принадлежит 1 ж. стр.).
3. Контроль технического состояния скважин. /В.М. Коровин, Я.Р. Адиев, P.A. Валиуллин, В.Я.Иванов // Геофизика.- 2000.- Спец. вып. - С. 36-38.
(автору принадлежит 1 ж.стр.).
4. Организация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области ГИС в республике Башкортостан: состояние и перспективы. /В.М. Коровин, Я.Р. Адиев, К.В. Антонов // Геофизика,- 2000,- Спец. вып. -С.7-8. (автору принадлежит 1 ж. стр.).
5. Новая методика акустической цементометрии. /В.М. Коровин, A.A. Шилов, Г.З. Валеев, A.M. Шеленин, В.И. Барышев // НТВ «Каротажник» - Тверь: АИС, 2004.- №7 (120) - С. 81-88. (автору принадлежит 3 ж.стр.).
6. Опыт создания автоматизированной системы сбора и обработки данных ГИС на основе современных телекоммуникационных технологий. /В.М.Коровин, Я.Р. Адиев, Г.З. Валеев, A.A. Шилов, Н.З. Гибадуллин, А.Г. Рубин, Е.А. Врублевская // Технологии ТЭК, 2004 - №4- С. 17-19.
(автору принадлежит 1 ж. стр.).
7. Передача данных акустического каротажа по цифровым каналам связи. /В.М. Коровин, Р.Я. Адиев, В.И. Булаев, В.И. Барышев, В.В. Лесников // НТВ «Каротажник» - Тверь АИС, 2004.- №2 (115) - С.59-65.
(автору принадлежит 2 ж.стр.).
8. Системный контроль технического состояния скважин. /В.М. Коровин, Я.Р. Адиев Я.Р., P.A. Валиуллин, A.A. Шилов// НТВ «Каротажник» - Тверь: АИС, 2004.-№111-112 - С. 169-176. (автору принадлежит 4 ж.стр.).
9. Технологии геофизических и геолого-технологических исследований скважин на основе современных средств телекоммуникаций./В.М. Коровин // Геофизический вестник. - 2006.- №6.- С. 14-16.
10. Возможности аппаратно-программного комплекса видеокаротажа малого диаметра АВК-42М. /В.Д. Ташбулатов, В.Н. Еникеев, М.Я. Гайфуллин, A.B. Миллер, В.М. Коровин, Ю.А. Булгакова// НТВ «Каротажник» - Тверь: АИС, 2006,- № 7-8 (148-149) - С.242-254. (автору принадлежит 1 стр.).
11. Анализ автоматизированной системы сбора и обработки информации для ГИС. /В.М. Коровин //Нефтяное хозяйство - 2006.- №7- С. 112-114.
12. Цифровая аппаратура ВАК-73М с расширенными возможностями исследования фильтрационно-емкостных свойств горных пород методом ВАК.
/В.Г. Рафиков, P.P. Хабиров, В.М. Коровин, М.Я. Гайфуллин // НТВ «Каротажник». - Тверь: ЛИС, 2006. - №7-8 (148-149) - С.228-239. (автору принадлежит 2 ж. стр.).
13. Алгоритм автоматизированной настройки при акустических исследованиях скважин. /В.М. Коровин// НТВ «Каротажник»,- Тверь: АИС, 2006.- №7-8 (148149) - С.239-242.
14. Комплексная комбинированная технология ГИС. /В.М. Коровин// Геофизический вестник - 2006.- №8 - С. 12-14.
Изобретения:
15. A.C. СССР № 557939 Электронный имитатор сигналов скважинного прибора акустического каротажа. /В.М. Коровин, С.М. Вдовин, В.Н.Служаев, М.А.Сулейманов, И.Ф. Томашевский/ Открытия. Изобретения 1977, ,М>17.
16. A.C. СССР № 570863 Способ акустического каротажа. /В.М. Коровин, С.М.Вдовин, В.А. Горгун, К.Н. Казаков, В.В. Зарипова / Открытия. Изобретения 1977, №32.
17. A.C. СССР . № 572735 Устройство для акустического каротажа скважин по поперечным волнам. /В.М. Коровин, С.М. Вдовин, И.Г. Жувагин, М.А. Сулейманов / Открытия. Изобретения 1977, №34.
18. A.C. СССР № 635445 Акустический изолятор для скважинных приборов акустического каротажа. /В.М. Коровин, П.А. Прямов, М.А. Сулейманов, С.М. Вдовин/ Открытия. Изобретения 1978, №44.
19. A.C. СССР № 697943 Устройство для акустического каротажа. /В.М. Коровин, М.А. Сулейманов, С.М. Вдовин, К.Н. Казаков/ Открытия. Изобретения 1979, №42.
20. A.C. СССР № 687431 Устройство для акустического каротажа скважин. /В.М. Коровин, М.А. Сулейманов, В.А. Горгун / Открытия. Изобретения 1979, №35.
21. A.C. СССР № 693307 Скважинный прибор акустического каротажа. /В.М. Коровин, П.А. Прямов, С.М. Вдовин, A.M. Маломожнов, И.Р. Назмиев, А.Ф. Морозович, М.А. Сулейманов, А.И. Старков, В.Н. Служаев, Д.Д.Ермолаев /Открытия. Изобретения 1979, №39.
22. A.C. СССР № 693303 Способ разделения поперечных волн. / В.М. Коровин, С.М. Вдовин, И.Г. Жувагин / Открытия. Изобретения 1979, №39.
23. A.C. СССР № 693306 Способ акустического каротажа. / В.М. Коровин, В.Н. Служаев, М.А. Сулейманов, С.М. Вдовин/ Открытия. Изобретения 1979, №39.
24. A.C. СССР № 763829 Способ акустического каротажа скважин. / В.М. Коровин, И.Г. Жувагин, С.М. Вдовин/ Открытия. Изобретения 1980, №34.
25. A.C. СССР № 822650 Устройство синхронизации аппаратуры акустического каротажа. /В.М. Коровин, А.Ф. Морозович, В.Н. Служаев, П.А. Прямов / Открытия. Изобретения 1980, №35.
26. A.C. СССР № 890317 Устройство для измерения амплитуд при акустическом каротаже. /В.М. Коровин, В.Н. Служаев, П.А. Прямов/ Открытия. Изобретения 1981, №46.
27. А. С. СССР № 915040 Устройство для измерения коэффициента затухания упругих волн при акустическом каротаже / В.М. Коровин, В.Н. Служаев, П.А.
Прямов, Л.П. Лапунова / Открытия. Изобретения 1982, № 11.
28. A.C. СССР № 915041 Аппаратура акустического каротажа. /В.М. Коровин, М.А.Сулейманов, Т.А.Чернышева, П.А. Прямов, В.Н. Служаев, А.Ф. Морозович / Открытия. Изобретения 1982, №11.
29. A.C. СССР № 1.028268 Способ измерения коэффициента затухания упругих волн при акустическом каротаже. / В.М. Коровин, В.Н. Служаев, П.А. Прямов / Открытия. Изобретения 1983, №22.
30. A.C. СССР № 995046 Устройство для измерения коэффициента затухания упругих волн при акустическом каротаже. / В.М. Коровин, В.Н. Служаев П.А. Прямов, Л.П. Кудашева / Открытия. Изобретения 1983, №5.
31. A.C. СССР № 1053036 Способ поверки аппаратуры акустического каротажа. /В.М. Коровин, М.А. Сулейманов, П.А. Прямов, Т.А. Чернышева, Г.М. Перцев / Открытия. Изобретения 1983, № 41
32. A.C. СССР № 998991 Устройство для акустического каротажа. /В.М. Коровин, В.Н. Служаев, П.А. Прямов, P.P. Баязитов / Открытия. Изобретения, 1983, №7.
33. A.C. СССР № 1436674 Устройство для фиксации преобразователя в скважинном приборе. /В.М. Коровин, В.Н. Дмитриев, H.A. Елпаев, А.И.Старков / Открытия. Изобретения, 1989, д.с.п.
34. Патент РФ № 1446284 Устройство для соединения скважинных геофизических приборов. / В.М. Коровин, В.Н. Дмитриев, Г.А. Бунин / Открытия. Изобретения 1988, №47.
35. Патент РФ № 1668647 Устройство для соединения скважинных геофизических приборов / В.М. Коровин, H.A. Елпаев, Г.М. Магафурова, В.Н. Дмитриев / Открытия. Изобретения 1991, № 29.
36. A.C. СССР № 1612773 Прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной. / В.М. Коровин, В .Я. Иванов, В.Н. Дмитриев, Г.А. Бунин / Открытия. Изобретения 1991, д.с.п.
37. Патент РФ № 2038577, Поплавковый плотномер / В.М. Коровин, Д.А. Бернштейн, В.В. Труфанов / Открытия. Изобретения 1995, №18.
Монография:
38. Новая промыслово-геофизическая аппаратура и перспективы совершенствования аппаратуры акустического каротажа нефтяных и газовых скважин. В.М.Коровин // Глава: Некоторые вопросы разработки аппаратуры акустического каротажа на поперечных волнах С.47- 54 и глава: Имитаторы акустических сигналов С.76-79 / Под общей редакцией П.А. Прямова, М., ВНИИОЭНГ, 1980.
Другие публикации:
39. Блок выделения временных интервалов АВАК-2 для аппаратуры СПАК-2М. /В.М. Коровин, В.А. Горгун, С.М. Вдовин, М.А.Сулейманов //Геофизическая аппаратура. 1977. Вып.61.- Недра. - Ленинград. - С.61-67.
40. Логарифмический усилитель скважинного прибора акустического каротажа. /В.М. Коровин, М.А.Сулейманов, С.М. Вдовин //Геофизическая аппаратура. 1978. Вып.64. -Недра. - Ленинград. - С. 126-131.
41. Имитатор сигналов скважинного зонда акустического каротажа. / В.М. Коровин, М.А. Сулейманов, В.Н. Служаев, С.М.Вдовин // Техника и технология геофизических исследований нефтяных скважин.: Труды ВНИИнефтепромгеофизики. Вып.9 - Уфа, 1979. - С.73-78.
42. Акустическая часть комплексной аппаратуры ЦМГА-2 контроля качества цементирования скважин методами АК и ГТК. / П.А. Прямов, В.М.Коровин, А.Ф. Морозович, В.Н.Служаев, Г.М. Перцев, П.И.Калугин, М.А. Сулейманов // Повышение эффективности изучения скважин геофизическими методами. Труды ВНИИнефтепромгеофизики. Вып. 10.- Уфа, 1980. - С.94-103.
43. Способ и устройство для измерения коэффициентов затухания в необсаженных и обсаженных скважинах. / В.М.Коровин, П.А. Прямов, М.А. Сулейманов // Исследование коллекторов сложного строения, техника и методика. Труды ВНИИнефтепромгеофизики, Вып.12 - Уфа, 1982. - С. 110-122.
44. Возможности применения аппаратуры УЗБА-21 для оценки состояния цементного кольца в нефтегазовых скважинах. / В.М. Коровин, П.А.Прямов, М.А. Сулейманов // Геофизические исследования нефтяных скважин Западной Сибири. Труды ВНИИНефтепромгеофизики, Вып.13. - Уфа, 1983. - С. 160-170.
45. Комплексная аппаратура для исследования в обсаженных скважинах (ВАРТА). / В.М. Коровин, В.В. Лаптев, И.А. Насибуллин, Ю.Ф. Кулик, А.Б. Абдуллин // Разработка аппаратуры для промыслово-геофизических и геолого-технологических исследований на нефтегазовых месторождениях Западной Сибири: Тезисы докладов научной конференции, - Тюмень, 1987. - С.25-27.
46. Нейтронные и плотностные характеристики тампонажных материалов.
/ В.М. Коровин, В.Я. Иванов // М„ 1992. - Деп. в ВИНИТИ, 1966нг - 92, Библ.ук. «Депонированные научные работы» 1992,- №5. - С.53.
47. Исследование характеристик зонда нейтронного каротажа аппаратуры «ВАРТА». / В.М. Коровин, В.Я. Иванов, В.А. Поспелов // М., 1992 - Деп. в ВИНИТИ, №1965нг-92. - Библ.ук. «Депонированные научные работы» 1992. №5. - С.53.
48. Разработка интерпретационных алгоритмов измерения толщины колонны и плотности тампонажного материала по данным аппаратуры «ВАРТА».
/ В.М. Коровин, В.Я. Иванов, P.A. Рахмангулов // М., 1993. - Деп. в ВИНИТИ, №1997нг-93. - Библ. ук. «Депонированные научные работы» 1993.- №3.- С.52.
Коровин Валерий Михайлович
КОМПЛЕКСНЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
Специальности 05.11.16 - Информационно-измерительные
и управляющие системы 25.00.12 - Геофизические методы поисков
и разведки месторождений полезных ископаемых
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Подписано к печати 22.03.2007. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 2,25. Усл. кр.-отт. 2,25. Уч.-изд. л. 2,2. Тираж 100 экз. Заказ № 111.
ГОУВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Коровин, Валерий Михайлович
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСНЫХ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ И ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1.1. Комплексирование скважинных приборов
1.2. Комплексирование методов контроля качества цементирования скважин
1.2.1. Акустический метод
1.2.2. Радиоактивный метод
1.2.3. Дополнительные методы, применяемые для контроля качества цементирования скважин
1.3. Комплексирование акустических и радиоактивных методов для определения пористости
1.3.1. Акустический метод определения пористости
1.3.2. Определение пористости по методу гамма-гамма каротажа
1.3.3. Определение пористости по методу нейтрон-нейтронного каротажа
1.3.4. Определение пористости и литологии пород по комплексу методов ГГК, ННК и АК
1.4. Развитие компьютеризованных систем управления геофизическими исследованиями
1.4.1. Комплексирование технологий ГИС и ГТИ
1.4.2. Организация работы геофизического предприятия на основе современных телекоммуникационных технологий
ВЫВОДЫ
2. АНАЛИЗ ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМОЙ ИНФОРМАЦИОННО
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН И РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Анализ программно-управляемой информационно-измерительной системы для ГИС
2.2.Разработка принципов комплексирования комплексных скважинных приборов (КСП)
2.3.Мультиплексный канал связи между модулями КСП и компьютеризованной каротажной станцией (ККС)
2.4.Структура и алгоритмы работы функциональных модулей
2.4.1. Структура и алгоритмы работы радиоактивных модулей
2.4.2. Структура и алгоритмы работы акустических модулей
2.5.Разработка структуры термометрического канала и исследование его параметров
ВЫВОДЫ
3. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМИЧЕСКОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ
3.1 .Анализ структуры программного обеспечения
3.2.0рганизация и разработка алгоритмов и программ управления процессами измерений и сбора информации
3.3.Разработка алгоритма создания псевдоизображения заколонного пространства по информации данных радиоактивного каротажа
3.4.Исследование и разработка методики и алгоритмов относительных акустических измерений при контроле качества цементирования скважин
3.5.Передача геофизической информации по телекоммуникационным системам
ВЫВОДЫ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ СИСТЕМЫ
НА МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ
4.1 .Исследование статической функции преобразования канала ГК
4.2.Исследование статической функции преобразования канала ГГЦ
4.3.Исследование статической функции преобразования канала ННК
4.4.Анализ метрологических характеристик акустических каналов АКЦиАШ
4.5.Анализ характеристик термометрического канала 205 ВЫВОДЫ
5. СКВАЖИННЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМЫХ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ И ВНЕДРЕНИЕ КОМПЬТЕРИЗОВАННЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОИЗВОДСТВО
5.1.Комплексный скважинный прибор «ВАРТА» для оценки качества цементирования скважин и технического состояния обсадных колонн и комплексный скважинный прибор «ТАЙГА» для определения пористости в открытом стволе
5.1.1. Исследование скважин при контроле качества цементирования
5.1.2. Исследование открытого ствола скважины комплексом радиоактивных и акустических методов при определении пористости
5.2.Комплексная комбинированная технология ГИС и ГТИ
5.3.Разработка автоматизированной системы геофизического предприятия для сбора и обработки информации ГИС и ГТИ
ВЫВОДЫ
Введение 2007 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Коровин, Валерий Михайлович
Актуальность проблемы. Развитие геофизического приборостроения, как в России, так и в других странах характеризуется непрерывным усложнением измерительной аппаратуры и расширением круга задач, решаемых с ее помощью. Создание и совершенствование техники для исследований скважин связано с разработками в области теории и методики интерпретации геофизических методов, новейшими достижениями в измерительной технике, электронике, применением новейших компьютерных и информационных технологий.
В развитии и совершенствования геофизических технологий при проведении ГИС можно выделить два основные направления:
1. Совершенствование и разработка новых информационно-измерительных систем, включающих комплексные программно-управляемые скважинные приборы, реализующие различные методы ГИС, канал связи (каротажный кабель) и регистрирующую аппаратуру, работающую под управлением компьютера (нижний уровень).
2. Совершенствование и разработка общей системы управления проведением ГИС, организации передачи данных, программное обеспечение и интерпретация полученных результатов (верхний уровень).
Реализация компьютеризации скважинных исследований должна привести к значительному расширению функциональных возможностей не только с точки зрения увеличения количества методов исследования, но и максимальной реализации физических возможностей каждого из методов, появления дополнительных к измерительным функций управления, сигнализации, диагностирования и т.д., осуществления автоматического контроля качества измерений, экспресс-обработку измерительной информации, различных сервисных функций, включая адаптацию к различным условиям проведения измерений.
Таким образом, одним из радикальных и перспективных направлений существенного поднятия уровня геофизического приборостроения является его интеллектуализация путем реализации достаточно сложных измерительных процедур специальными аппаратными и программными средствами. Центральным и определяющим моментом для интеллектуальных средств измерений является наличие памяти в компьютерах, которая дает возможность реализовать процедуры самонастройки, управления, самоконтроля, адаптации, взаимодействия и другие характерные элементы интеллекта.
Совокупность аппаратных и программных средств, совместно существующих и взаимодействующих, определяет интеллектуальность систем измерений при геофизических исследованиях скважин. Разработка таких систем ставит новые задачи, к которым относятся проблемы рационального компромисса между аппаратными и программным способами реализации отдельных процедур, организации взаимодействия вычислительных средств и устройств преобразования и сбора информации; рациональной организации памяти с целью минимизации ее требуемых объемов для обеспечения тех или иных функций.
Проведенный анализ отечественной и зарубежной библиографии по созданию комплексных программно-управляемых скважинных приборов и систем управления и обработки геофизических данных позволяет выявить практически полное отсутствие системного подхода к решению этой проблемы, учитывающей все вопросы создания таких приборов, обеспечение подготовки и проведения скважинных исследований, передачу информации от каротажных станций по современным телекоммуникационным системам и последующую обработку получаемой информации.
Наибольшую эффективность от использования компьютеризованных технологий можно получить только с использованием рационального подхода при разработке аппаратуры и в целом технологий ГИС, как на первом, так и на втором уровне, что требует взаимоувязанных решений по созданию конструкций комплексных скважинных приборов и отдельных модулей, систем телеметрии и программно-управляемых схем измерения параметров различных физических полей, рационального распределения схемотехнических функций и программного обеспечения регистрации и последующей обработки. Аналогичная проблема и при организации автоматизации геофизического предприятия, заключающаяся в рациональном распределении аппаратных и программных средств сбора и обработки геофизической информации, объединенных компьютеризованными телекоммуникационными системами.
Таким образом, необходимость решения этих проблем определили актуальность темы диссертационной работы, предопределили ее цель и задачи.
Цель работы - Разработка научно обоснованных технических решений, совокупность которых позволит решить важную научно -техническую проблему создания комплексной информационно -измерительной и телекоммуникационной системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин.
Основные задачи диссертационной работы: анализ состояния вопроса и определение наиболее перспективного направления в области разработки и создания комплексных скважинных приборов для контроля качества цементирования скважин и определения пористости в особо сложных геолого-технологических условиях; исследование программно-управляемой информационно-измерительной системы при проведении ГИС, включающей комплексный скважинный прибор, канал связи и компьютеризованную каротажную станцию;
- разработка методики комплексирования программно-управляемых каналов измерения, реализующих различные геофизические методы исследования скважин;
- разработка и обоснование параметров телеметрической системы и структуры функциональных модулей при создании комплексных программно-управляемых скважинных приборов;
- разработка алгоритмов и программного обеспечения работы комплексных скважинных приборов, а также систем передачи по каналам телекоммуникаций и обработки геофизической информации;
- разработка и обоснование комплексирования компьютерных технологий проведения ГИС и ГТИ;
- разработка и внедрение автоматизированной системы геофизического предприятия для сбора и обработки информации ГИС и ГТИ.
Методы исследований. Поставленные задачи решались с применением знаний в области ГИС на нефть и газ, системного подхода, эволюционного синтеза автоматизированных систем, макетирования и разработок аппаратурных и методико-программных средств. На этапах линеаризации статических характеристик каналов измерений использованы методы кусочно-линейной аппроксимации. При обработке сигналов использованы преобразования Фурье и вейвлет-преобразования. При экспериментальных исследованиях применены методы статистической обработки результатов измерений.
Научная новизна. При исследованиях и разработках получены следующие новые результаты:
1. Впервые разработана программно-управляемая информационно-измерительная система при проведении ГИС, проведен ее анализ, определены параметры и условия функционирования.
2. Впервые разработана методика создания комплексных и комбинированных программно-управляемых скважинных приборов, реализующих различные геофизические методы исследований скважин.
3. Предложено использование стандартного мультиплексного последовательного канала в качестве основы для создания канала связи по каротажному кабелю и межмодульного интерфейса комплексного и скважинного прибора, определены его основные параметры и разработаны структуры основных функциональных модулей.
4. Впервые разработаны и внедрены новые способы обработки, интерпретации и представления информации полученной программно-управляемой аппаратурой при контроле качества цементирования радиоактивными и акустическими методами.
5. Впервые разработана и обоснована комплексная компьютерная технология геофизических и геолого-технологических исследований.
6. Предложено для передачи геофизической информации использование современных систем телекоммуникаций, в том числе спутниковых, волоконно-оптических и сотовых каналов связи, впервые разработаны и внедрены алгоритмы и программы эффективного сжатия геофизической информации.
7. Впервые разработана и создана автоматизированная система геофизического предприятия для сбора, обработки, передачи и интерпретации информации ГИС и ГТИ.
Автором защищаются следующие основные положения и результаты:
1. Концепция построения программно - управляемой информационно-измерительной системы при проведении ГИС.
2. Методика создания комплексных и комбинированных программно-управляемых скважинных приборов.
3. Структура программно-управляемых функциональных модулей.
4. Алгоритмы и программы обработки и представления информации полученной программно-управляемой аппаратурой при контроле качества цементирования радиоактивными и акустическими методами.
5. Комплексная компьютеризованная технология проведения геофизических и геолого-технологических исследований.
6. Алгоритмы и программы сжатия геофизической информации.
7. Автоматизированная система геофизического предприятия при проведении ГИС и ГТИ.
Обоснованность и достоверность результатов диссертации.
Обоснованность и достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждена экспериментальными исследованиями на метрологических установках и при проведении скважинных исследований в различных геолого-технологических условиях, а также завершенными научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами по созданию и широкому внедрению программно-управляемых комплексных скважинных приборов, компьютерных и телекоммуникационных технологий в практику геофизических исследований.
Практическая ценность работы. Разработанные автором принципы построения программно-управляемых скважинных геофизических приборов начиная с конца 80-х годов по настоящее время являются базовыми для разработки и производства практически всех современных комплексов для ГИС. На этой базе разработаны и применяются на производстве комплексные приборы для проведения ГИС в колонне типа «ВАРТА» и АМК-2000, для исследования в открытом стволе типа «ТАЙГА» и «УРАЛ-100» и другие. Внедрение данной аппаратуры позволило значительно сократить время исследований и повысить эффективность каждого метода исследований.
Разработка и внедрение современных компьютерных коммуникационных технологий при проведении геофизических и геолого-технологических исследованиях позволили создать эффективную систему получения, передачи и обработки данных практически в любом регионе, что подтверждается успешными работами в Африке (Мавритания), Западной и Восточной Сибири, Республике Башкортостан, Казахстане, Оренбургской и других областях РФ.
Реализация результатов работы. Основные результаты диссертации внедрены в ОАО НПФ «Геофизика» при разработке программно-управляемых скважинных приборов, их методического, метрологического и программного обеспечения. В ОАО «Башнефтегеофизика» разработана и внедрена система передачи геофизической и геолого-технологической информации по телекоммуникационным каналам связи, включающии спутниковые (Инмарсат), сотовые (GPRS) и волоконно-оптические каналы связи. Разработаны и внедрены высокоэффективные алгоритмы и программы сжатия информации, а также системы мониторинга технологии бурения и проведения геофизических исследований скважин. Разработана и внедрена автоматизированная система предприятия, включающая получение, передачу, централизованную обработку и интерпретацию полученной информации, и передачу ее результатов заказчику. Все этапы организации работы системы и контроль качества ее функционирования регламентированы разработанными специальными методологическими инструкциями в соответствии с ISO 9001-2000 «Системы менеджмента качества. Требования».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы неоднократно докладывались на различных научных конференциях и симпозиумах, опубликованы в научных изданиях. Результаты работ доложены и обсуждены на всесоюзной конференции «Разработка аппаратуры для промыслово-геофизических и геолого-технологических исследований на нефтегазовых месторождениях Западной Сибири» (Тюмень, 1987г.), на международном симпозиуме «Новая геофизическая техника для исследования бурящихся и действующих вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин» (Уфа, 1997г.), научно-практической конференции геофизиков Башкортостана «Использование геолого-геофизических методов при поисках, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых в Республике Башкортостан»
Октябрьский, 1994г.), российско-китайском симпозиуме по промысловой геофизике (Уфа, 2000г.), научно-практической конференции «Геологическая служба Башкортостана на рубеже веков» (Уфа, 2000г.), всероссийском научном симпозиуме «Новые технологии в геофизике» (Уфа, 2001г.), всероссийской научно-практической конференции «Состояние и проблемы качества и достоверности геофизических исследований при поисках, разведке и эксплуатации месторождений нефти и газа Западной Сибири» (Тюмень, 2001г.), научном симпозиуме «Новые геофизические технологии для нефтегазовой промышленности» (Уфа, 2003г.)
Публикации. Для подготовки диссертации использованы результаты исследований соискателя, опубликованные в одной монографии (в соавторстве), 48 научных публикациях, в том числе 37 в изданиях из списка ВАК, включающих 24 изобретения, 3 из которых защищены патентами.
Структура диссертации. Диссертация объемом 291 страниц состоит из введения, пяти глав и заключения. Содержит 25 таблиц, 56 рисунков, список литературы, включающий 195 наименований, и приложение, в котором представлены акты об использовании результатов работы.
Заключение диссертация на тему "Комплексные информационно-измерительные и телекоммуникационные системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин"
ВЫВОДЫ
1. Проведенные скважинные испытания программно-управляемой информационно-измерительной системы, состоящей из КСП «ВАРТА» и ККС "Прогресс-К", на контрольных скважинах и скважинах эксплуатационного бурения по результатам сравнительных измерений с применяемой в настоящее время аппаратурой УЗБА-21, РКС-3, СГДТ-НВ и ДРСТ-3 подтверждают его работоспособность в различных геолого-технических условиях.
2. Проведенные скважинные исследования в условиях Западной Сибири программно-управляемой информационно-измерительной системы, состоящей из АМК «УРАЛ-100» , включающей модули КСП «ТАЙГА» и регистрирующую систему «Гектор», подтвердили их работоспособность, а достоверность полученной информации подтверждена результатами ее освоения.
3. За счет комплексирования и автоматизации измерений производительность работы разработанных систем, без учета получения дополнительных параметров, в среднем в 4 раза выше предыдущих.
4. В связи с тем, что в результате скважинных измерений разработанных систем регистрируется первичная информация практически всех методов исследования, за счет последующей математической обработки на персональных ЭВМ и новых способов представления геофизической информации повышается геофизическая эффективность как каждого из методов, так и их общей информативности и объективности.
5. Проведенные исследования по созданию комплексной каротажно-технологической партии подтверждают перспективность создания новой технологии ГИС и ГТИ и, в первую очередь, для работы в особо сложных условиях Западной и Восточной Сибири и шельфа.
6. Массовое внедрение в производство геофизических исследований телекоммуникационных технологий, в том числе спутниковой связи, позволило в корне произвести перестройку предприятия на более эффективный уровень и резко расширить районы и объемы работ с одновременным повышением качества исследований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе поставлена и решена научная проблема, имеющая важное значение для нефтепромысловой геофизики - создание комплексной информационно-измерительной и телекоммуникационной системы для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. Полученные в работе научно-практические результаты можно сформулировать следующим образом:
1. Разработана программно-управляемая система сбора и обработки информации, состоящая из комплексного программно-управляемого скважинного прибора, канала связи - каротажного кабеля и компьютеризованной каротажной станции, определены алгоритмы работы системы и отдельных программно-управляемых каналов.
2. Разработана методика комплексирования модулей комплексных приборов при реализации различных физических методов ГИС, предложены признаки внутримодульного комплексирования: частота использования методов, возможность решения частных методических задач, а также физическая, информационная, электронная и конструкторско-технологическая совместимость.
3. Предложено для организации связи между комплексным программно-управляемым скважинным прибором и компьютеризованной каротажной станцией использование кода «Манчестер-2», а также использование созданного на его основе стандарта (ГОСТ 26765.52-87), с адаптацией по скорости передачи для каротажного геофизического кабеля. Определены ограничительные параметры кода по скорости передачи, разработаны схемы кабельных и внутримодульных интерфейсов.
4. Разработана структура функциональных радиоактивных и акустических модулей как наиболее сложных для комплексирования. Предложен способ для передачи информации радиоактивных каналов по частям, позволяющий, во-первых, создать необходимое количество каналов и, во-вторых, предоставить возможность последующей обработки с различными временами интегрирования, при этом определены алгоритмы работы и основные параметры. В акустических модулях предложена дистанционная схема программного управления мощностью акустического излучателя, позволяющая в комплексе с управлением усиления приемного тракта производить адаптацию к различным геолого-техническим условиям скважин.
5. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение работы системы при проведении ГИС, в том числе технология автоматической настройки акустических каналов, и методики обработки и комплексной интерпретации материалов при контроле качества цементирования, включающей создание псевдоизображения в функции плотности заколонного пространства и его фильтрацию, а также новую методику акустической цементометрии, основанную на относительных измерениях и разнице скоростей различных типов волн.
6. Разработаны специальные алгоритмы и программы сжатия информации, основанные на особенностях метода акустических измерений и методик интерпретации, включающих адаптивное ограничение объема необходимой информации и применение дискретного вейвлет-преобразования, что обеспечило сжатие информации до 30 раз. Разработанное и внедренное программное обеспечение позволило в производственном режиме использовать высокоскоростные мобильные спутниковые терминалы системы «Инмарсат» и сотовые системы через каналы GPRS.
7. На основе проведенных исследований предложена, разработана и обоснована схема работы комплексной каротажно-технологической партии для проведения всех видов геофизических и геолого-технологических исследований, Показано, что численность необходимых специалистов сокращается более чем в два раза, причем весь состав партии переходит в более эффективный вахтовый режим работы. Полностью отсутствует необходимость в сложных дорогостоящих каротажных станциях при этом все электронное оборудование должно работать в нормальных климатических условиях без механических и климатических воздействий. Особенно эффективна данная технология может быть на первом этапе в сложных условиях Заполярья, на шельфе и в других особо трудных условиях.
8. Разработана и внедрена новая технологическая схема геофизического предприятия, основанная на современных компьютерных и телекоммуникационных технологиях, разработаны специальные методические инструкции и необходимое программное обеспечение, регламентирующие все этапы подготовки, получения, передачи и обработки геофизической и геолого-технологической информации.
9. На основе проведенных исследований разработаны:
- Комплексная программно-управляемая скважинная аппаратура «ВАРТА» (методы ГК, ЛМ, ГГЦ, ННК, АК, АШ, ТМ), в том числе методическое, метрологическое и программное обеспечение регистрации и последующей интерпретации данных, была опробована в Башкирии, Татарии, Оренбурге и Западной Сибири, в последующем явилась основой для создания комплекса АМК-2000, выпускаемого ОАО НПФ «Геофизика»;
- Комплексная программно управляемая скважинная аппаратура «ТАЙГА» (методы ГК, ГГК, ННК, НТК, АК - компенсированный), в последующем на ее базе разработан комплекс «УРАЛ-100» и отдельные модули различного назначения, выпускаемые ОАО НПФ «Геофизика»;
- Разработана и внедрена система передачи геофизической информации по волоконно-оптическим, спутниковым и сотовым каналам связи, разработаны необходимые методики, в том числе алгоритмы и программы сжатия информации; с 2001 года по настоящее время система работает в ОАО «Башнефтегеофизика» в производственном режиме, только в области геолого-технологических исследований количество отрядов увеличилось в три раза - до 44 отрядов, обеспечена работа партий ГТИ (ТИ) и ГИС в Африке (Мавритания), Заполярье (Ванкор), Западная Сибири (Киреко-Коттынекое месторождение), Казахстане, Оренбургской обл. и т. д.;
- Разработано и согласовано техническое задание на опытно-конструкторские работы для создания комплексной каротажно-технологической станции;
- Разработана и внедрена новая структура геофизического предприятия с автоматизированной системой сбора и обработки данных ГИС и ГТИ, создан единый центр обработки информации, в котором внедрена система обработки и интерпретации данных ГИС, разработанная совместно с БГУ, разработаны специальные методологические инструкции регламентирующие работу системы на всех этапах получения, передачи и обработки информации, и обеспечивающие необходимое качество исследований.
Библиография Коровин, Валерий Михайлович, диссертация по теме Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)
1. Арцыбашев В.А. Ядерно-геофизическая разведка. // М., Атомиздат, 1980. С. 321.
2. Арнгольд В.И. О представлении функций нескольких переменных в виде суперпозиции функций меньшего числа переменных // Математическое просвещение, 1957. №19. С. 41-61.
3. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. // Успехи физических наук, 1996. Т. 166. № 11. С. 1145-1170.
4. Алексеев Ф.А., Головацкая М.В., Гулин Ю.А. и др. Ядерная геофизика при исследовании нефтяных месторождений.//М., Недра, 1978. С359.
5. Арцыбашев В.А., Воевода Б.И. Калибровочное устройство для контроля шкалы плотности в гамма-гамма каротаже. // В кн.: Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1972, вып.50, С.55-59.
6. Арцыбашев В.А., Иванюкович Г.А. Зонды плотностного гамма-гамма-каротажа и контрольно-калибровочные устройства к ним. // В кн.: Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1968, вып.37, С.80-87.
7. Акустический метод исследования скважин. // Обзор зарубежной литературы, сер. "Нефтегазовая геология и геофизика". М.: ВИИОЭНГ, 1970.-С.34.
8. Ашрафьян М.Ю., Булатов А.Н. Влияние технологических факторов на качество цементирования скважин. // ОИ, сер. "Бурение". М.: ВНШОЭНГ, 1978.-С.56.
9. П.Авилов В.И., Каретко О.Н., Крылов Л.А. и др. Контроль за состоянием крепи скважин. // ОИ, сер. "Бурение", М.: ВНИИОЭНГ, 1983, вып.17(56). -С.46.
10. Балашов К.Ю. Сжатие информации: анализ методов и подходов. // Ин-т техн. кибернетики ПАН Беларуси. Минск, 2000. № 6.
11. Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. // М.: Техносфера, 2004.1. С.280.
12. Барский И.М., Лаптев Н.В., Бернштейн Д.А. др. A.C. СССР №1257180 Устройство для центрирования скважинных приборов. // Открытия. Изобретения 1986, № 34.
13. Барский И.М., Макаров В.М., Бернштейн Д.А., Гуфранов М.Г. Выбор оптимальных параметров измерительной системы магнитного локатора интервала перфорации. // В кн.: Нефтепромысловая геофизика. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики, Уфа, 1976, вып., С.139-140.
14. Белоконь Д.В., Еникеева Ф.Х., Козяр В.Ф., Митюшин Е.М., Пантюхин В.А., Струков A.C., Хаматдинов Р.Т. Компьютеризированные технологии геофизических исследований скважин: состояние и перспективы развития в России. // НТВ «Каротажник» 1996, №28 С. 14-28.
15. Барминский А.Г., Проскурин В.И. Комплексный прибор индукционного и бокового каротажа Э6. // В кн.: Исследование коллекторов сложного строения, техника и методика. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1982, вып. 12., С.73-79.
16. Бернштейн Д.А., Колесниченко В.П., Труфанов В. В. Прибор для исследования цементного кольцо за колонной нефтяных и газовых скважин. // В кн.: Геофизическая аппаратура. М.: Недра, 1968, вып.35, С. 123-129.
17. Беспалов В.З., Дунаев В.Х., Пенькова H.A., Петерсон А .Я. Определение высоты подъема облегченных тампонирующих растворов в затрубном пространстве. // Нефтяное хозяйство, 1983, № 7, С.16-18.
18. Бернштейн Д.А., Семенов Е.В., Семенова Т.М. и др. Комплексная аппаратура для контроля качества цементирования и технического состояния обсадных колонн. // В кн.: Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1972, вып.50, С.12-119.
19. Бернштейн Д.А., Гулин Ю.А., Прямов П.А., Рябов Б.И. Акустические и радиометрические методы определения качества цементирования нефтяных и газовых скважин. // М.: Недра, 1971. С. 110.
20. Бернштейн Л.А., Костина В.И., Лаптев Н.В. и др. Устройство для центрирования скважинных приборов. // A.C. СССР № 916747 Открытия. Изобретения 1982, №12.
21. Бернштейн Д.А., Абдуллин А.Б., Лаптев Н.В. Методическое руководство по интерпретации диаграмм, зарегистрированныхскважинным гамма плотномером - толщиномером СГДТ-НВ. // Уфа: ВНИИнефтепромгеофизика, 1989. - С.ЗО.
22. Белоконь Д.В., Ппохотников А.Н., Козяр В.Ф., Прямов П.А. Комплексная аппаратура акустического каротажа СПАК-2 и ее применение для исследования скважин. // В сб.: Состояние и задачи разведочной геофизики. М.: Недра, 1970.- С.124.
23. Брагин A.A., Михайловский В.Н. Телеизмерение радиоактивных излучений. // Киев.: Изд-во АН УССР, 1963. С.155.
24. Булатов А.И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин. //М.: Недра, 1973.-С.296.
25. Булатов А.И, Формирование и работа цементного камня в скважине. // М.: Недра, 1990. С.409.
26. Булатова Ж.М., Волкова Е.А., Дубров Е.Ф. Акустический каротаж. // Л.: Недра, 1970.-С.252.
27. Валиуллин P.A., Пацков ЛЛ., Ершов A.M., Осипов A.M. Применение высокочувствительной термометрии для решения задач капитального ремонта скважин. // РНТС, сер. "Нефтепромысловое дело". М.: ВНИИОЭНГ. 1982. №2, С.15-19.
28. Ватищев Д.И. Методы оптимального проектирования. // М.: Радио и связь, 1984.-С.248.
29. Величкин А.И. Передача аналоговых сообщений по цифровым каналам связи. // М.: Радио и связь, 1983. (статистическая теория связи. Вып. 19). С.240.
30. Ватолин Д., Ратушняк А., Смирнов М., Юкин В. Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изображений и видео. // М.: Диалог Мифи, 2003. С.384.
31. Воробьев В.И., Грибунин В.Г. Теория и практика вейвлет-преобразования. // СПб.: Изд-во ВУС, 1999. С.203.
32. Владимирова В.А., Грумбков А.П., Колико И.Е. Некоторые тенденции зарубежной аппаратуры радиоактивного и акустического каротажа на нефть и газ.
33. М., 1984. Депонировано во ВНИШПТ от 24.02.84. С.26.
34. Виттих В.А., Цибатов В.А. Оптимизация бортовых систем сбора и обработки данных. // М.: Наука, 1985. С. 176.
35. Гершгал Д.А., Фридман В.Н. Ультразвуковая технологическая аппаратура. // М.: Энергия, 1976. С.320.
36. Гулин Ю.А. Гамма-гамма-метод исследования нефтяных скважин. // М.: Недра, 1975. С. 160.
37. Горовой В,В„ Таратьян И.А., Хвощ СТ. Комплект интерфейсных БИС серии К538 для мультиплексного канала. // Электронная промышленность. 1985, к2, С.3-6.
38. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи // Серия «Инженерная энциклопедия технологий электронных коммуникаций» М.,: Эко Трендз, 2000 С. 190.
39. Гукасьян H.A., Федоров JI.E. Перспективы развития локальных вычислительных систем за рубежом. // Судостроение за рубежом. 1983, № 16(198), С.82-85.
40. Гуфранов М.Г., Бернштейн Д.А. О возможности учета влияния горной породы на показания гамма-гамма цементомера по данным электрометрии скважин. // В кн.: Нефтепромысловая геофизика.
41. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1975, вып. 5, С. 110-117.
42. Гуфранов М.Г. К изучению закономерностей пространственного расположения обсадных колонн в стволе скважины и различных дефектов в трубах и цементном кольце. // В сб.: Эффективность использования оборудования и нефтедобыче. Уфа, 1977, вып. VI, С.108-109.
43. Гуфранов М.Г., Кожевников JI.A. К разработке комплексного интерпретационно-метрологического обеспечения гамма-гамма-цементометрии скважин. // В сб.: Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин. М.: ВНИИЯГГ, 1983, С.116-124.
44. ГОСТ 26765.52-87. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. Общие требования.
45. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. 2001. Т. 171. № 5. С. 465-501.
46. Дьяконов В., Абраменкова И. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. // Специальный справочник. СПб.: Питер, 2002. С.608.
47. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. //М.: COJIOH-P, 2002.1. С.48.
48. Дьяконов Д.И., Леонтьев Е.И., Кузнецов Г.С. Общий курс геофизических исследований скважин. // М.: Недра, 1984. С.432.
49. Журавин Л.Г, Мариненко М.А., Семенов Е.И., Цветков Э.И., под ред. Э.И.Цветкова. Методы электрических измерений. // Учебное пособие для вузов. Л.: Знергоатомиздат. Ленингр.отд-ние, 1990. С.288.
50. Железное H.A. Синтез информационных систем и использование избыточности. // В сб: Использование избыточности в информационных системах. Л.: Наука, 1970, С. 9-28.
51. Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Кузнецов О.Л. Акустический метод исследования скважин. // М.: Недра, 1978. С.320.
52. Интерпретация результатов геофизических исследований нефтяных игеофизических исследований нефтяных и газовых скважин. // Справочник. М.: Недра, 1988. С.476.
53. Исакович М.А, Общая акустика. // М.: Наука, 1973. С.495.
54. Исследование и разработка телеметрической линии связи для модульной и комплексной аппаратуры термостойкостью до 200°С. // Отчет по теме XI Г.П.5Л01, Калинин. Номер госрегистрации 01.84.0012200.
55. Кирпиченко Б.И. К методике производственного изучения заколонных потоков с применением индикатора акустических шумов. // Октябрьский, ВШШГИС, 1980.
56. Кнеллер JI.E., Гайфуллин Я.С., Лысенков А.И. Программное обеспечение и технология определения ФЕС по материалам ГИС на основе компьютерного петрофизического моделирования // НТВ «Каротажник» -Тверь: АИС, 2006.- № 7-8(111-112) С.278-287.
57. Кнеллер Л.Е., Гайфуллин Я.С., Рындин В.Н. Автоматизированное определение коллекторских свойств, нефтегазонасыщенности по данным каротажа (петрофизические модели и методы) // Обзор.М.: DB"VC/ 1990. С.73.
58. Коровин В.М. Лаптев В.В. Насибуллин И.А., Кулик Ю.Ф. Комплексная аппаратура для исследования в обсаженных скважинах ("ВАРТА"). // В сб.: Тезисыдокладов областной научно-практической конференции 16-19 марта 1987 г. -Тюмень, 1987. С. 117.
59. Коровин В.М., Сулейманов М.А., Вдовин С.М. Логарифмический усилитель скважинного прибора акустического каротажа. // В кн.: Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1978, вып.64.С. 16-20.
60. Коровин В.М., Морозович А.Ф., Служаев В.Н., Прямов П.А. A.C. СССР № 822650. Устройство синхронизации аппаратуры акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1980, №35.
61. Коровин В.М., Сулейманов М.А., Чернышева Т.А. и др. A.C. СССР № 915041. Аппаратура акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1982, №11.
62. Коровин В.М., Служаев В.Н., Прямов П.А., Кудашева Л.П. A.C. СССР № 995046. Устройство для измерения коэффициента затухания упругих волн при акустическом каротаже. // Открытия. Изобретения 1983, №5.
63. Коровин В.М., Сулейманов М.А., Прямов П.А. A.C. СССР № 1053036. Способ поверки аппаратуры акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1983, № 41.
64. Коровин В.М., Елпаев H.A., Дмитриев В.Н., Старков А.И. A.C. СССР № 1436674. Устройство для фиксации преобразователя в скважинном приборе акустического каротажа. // Публ. не подлежит.
65. Коровин Б.М., Елпаев H.A., Дмитриев В.К. Магафурова Г.М. A.C. СССР № 1446284. Устройство для соединения скважинных геофизических приборов. // Публ. не подлежит.
66. Коровин В.М., Горгун В.А., Вдовин С.М., Сулейманов М.А. Блок выделения временных интервалов АВАК-2 для аппаратуры СПАК-2М. // Геофизическая аппаратура. 1977. Вып.61.- Недра. Ленинград. - С.61-67.
67. Коровин В.М., Лаптев В.В., Иванов В .Я. Комплексная аппаратура «ВАРТА» для оценки качества цементирования скважин и техническогосостояния обсадных колонн. // НТВ «Каротажник» 1998.- №42 Тверь: АИС, -С.32-40.
68. Коровин В.М., Иванов В.Я. Прибор компенсационного нейтронного каротажа с улучшенными метрологическими характеристиками. // Геофизика. -2000. Спец. вып. - С.49-50.
69. Коровин В.М., Адиев Я.Р., Валиуллин P.A., Иванов В.Я. Контроль технического состояния скважин. //Геофизика.- 2000.- Спец. вып. С. 36-38.
70. Коровин В.М., Адиев Я.Р., Антонов К.В. Организация научно -исследовательских и опытно конструкторских работ в области ГИС в республике Башкортостан: состояние и перспективы. // Геофизика,- 2000.-Спец. вып. - С.7-8.
71. Коровин В.М., Шилов A.A., Валеев Г.З., Шеленин А.М., Барышев В.И. Новая методика акустической цементометрии. // НТВ «Каротажник» Тверь: АИС, 2004.- №7 (120) - С. 81-88.
72. Коровин В.М., Адиев Р.Я., Булаев В.И., Барышев В.И., Лесников В.В. Передача данных акустического каротажа по цифровым каналам связи. // НТВ «Каротажник» Тверь АИС, 2004.- №2 (115) - С.59-65.
73. Коровин В.М., Адиев Я.Р., Валиуллин P.A., Шилов A.A. Системный контроль технического состояния скважин. // НТВ «Каротажник» Тверь: АИС, 2004.- №111-112 - С.169-176.
74. Коровин В.М. Технологии геофизических и геолого-технологических исследований скважин на основе современных средств телекоммуникаций. // Геофизический вестник. 2006.- №6.- С.14-16.
75. Коровин В.М. Анализ автоматизированной системы сбора и обработки информации для ГИС. // Нефтяное хозяйство 2006.- №7- С. 112-114.
76. Коровин В.М. Алгоритм автоматизированной настройки при акустических исследованиях скважин. // НТВ «Каротажник»,- Тверь: АИС, 2006.- №7-8 (148-149) С.239-242.
77. Коровин В.М. Комплексная комбинированная технология ГИС. // Геофизический вестник 2006.- №8 - С. 12-14.
78. Коровин В.М., Вдовин С.М., Служаев В.Н., Сулейманов М.А., Томашевский И.Ф./А.С. СССР № 557939 Электронный имитатор сигналов скважинного прибора акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1977, №17.
79. Коровин В.М., Вдовин С.М., Горгун В.А., Казаков К.Н., Зарипова В.В. A.C. СССР № 570863 Способ акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1977, №32.
80. Коровин В.М., Вдовин С.М., Жувагин И.Г., Сулейманов М.А. A.C. СССР . № 572735 Устройство для акустического каротажа скважин по поперечным волнам. // Открытия. Изобретения 1977, №34.
81. Коровин В.М., Прямов П.А., Сулейманов М.А., Вдовин С.М. A.C. СССР № 635445 Акустический изолятор для скважинных приборов акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1978, №44.
82. Коровин В.М., Сулейманов М.А., Вдовин С.М., Казаков К.Н. A.C. СССР № 697943 Устройство для акустического каротажа. // Открытия. Изобретения 1979, №42.
83. Коровин В.М., Сулейманов М.А., Горгун В.А. A.C. СССР № 687431 Устройство для акустического каротажа скважин. // Открытия. Изобретения 1979, №35.
84. Коровин В.М., Прямов П.А., Вдовин С.М., Маломожнов А.М., Назмиев И.Р., Морозович А.Ф., Сулейманов М.А., Старков А.И., Служаев В.Н., Ермолаев Д.Д. A.C. СССР № 693307 Скважинный прибор акустического каротажа. //Открытия. Изобретения 1979, №39.
85. Коровин В.М., Вдовин С.М., Жувагин И.Г. A.C. СССР № 693303
86. Способ разделения поперечных волн. // Открытия. Изобретения 1979, №39.
87. Коровин В.М., Служаев В.Н., Сулейманов М.А., Вдовин С.М. A.C. СССР № 693306 Способ акустического каротажа. //Открытия. Изобретения 1979, №39.
88. Коровин В.М., Жувагин И.Г., Вдовин С.М. A.C. СССР № 763829 Способ акустического каротажа скважин. // Открытия. Изобретения 1980, №34.
89. Коровин В.М., Служаев В.Н., Прямов П.А. A.C. СССР № 890317 Устройство для измерения амплитуд при акустическом каротаже. // Открытия. Изобретения 1981, №46.
90. Коровин В.М., Служаев В.Н., Прямов П.А., Лапунова Л.П. A.C. СССР № 915040 Устройство для измерения коэффициента затухания упругих волн при акустическом каротаже // Открытия. Изобретения 1982, №11.
91. Коровин В.М., Служаев В.Н., Прямов П.А. A.C. СССР № 1.028268 Способ измерения коэффициента затухания упругих волн при акустическом каротаже. // Открытия. Изобретения 1983, №22.
92. Коровин В.М., Служаев В.Н., Прямов П.А., Баязитов P.P. A.C. СССР № 998991 Устройство для акустического каротажа. //Открытия. Изобретения, 1983, №7.
93. ЮО.Коровин В.М., Елпаев H.A., Магафурова Г.М., Дмитриев В.Н. Патент РФ № 1668647 Устройство для соединения скважинных геофизических приборов // Открытия. Изобретения 1991, № 29.
94. Ю1.Коровин В.М., Иванов В.Я., Дмитриев В.Н., Бунин Г.А. A.C. СССР № 1612773 Прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной. // Открытия. Изобретения 1991, д.с.п.
95. Ю2.Коровин В.М., Бернштейн Д.А., Труфанов В.В. Патент РФ № 2038577, Поплавковый плотномер // Открытия. Изобретения 1995, №18.
96. Коровин В.М., Сулейманов М.А., Служаев В.Н., Вдовин С.М. Имитатор сигналов скважинного зонда акустического каротажа. // Техника и технология геофизических исследований нефтяных скважин. Труды
97. ВНИИнефтепромгеофизики. Вып.9 Уфа, 1979. - С.73-78.
98. Ю7.Коровин В.М., Иванов В.Я. Нейтронные и плотностные характеристики тампонажных материалов. // М., 1992. Деп. в ВИНИТИ, 1966нг - 92, Библ.ук. «Депонированные научные работы» 1992.- №5.
99. Ю8.Коровин В.М., Иванов В.Я., Поспелов В.А. Исследование характеристик зонда нейтронного каротажа аппаратуры «ВАРТА». // М., 1992 Деп. в ВИНИТИ, №1965нг - 92. - Библ. ук. «Депонированные научные работы» 1992. - №5.
100. Ш.Коровин В.М., Адиев Я.Р., Антонов К.В. Организация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области ГИС в республике Башкортостан: состояние и перспективы. // Геофизика.- 2000.-Спец. вып. С.7-8.
101. ПЗ.Коровин В.М., Адиев Я.Р., Валиуллин P.A., Иванов В.Я. Некоторые проблемы контроля технического состояния скважин и пути его развития. // Сб. докл. Российско-Китайский симпозиум по промысловой геофизике. Уфа, 2000.- С. 185-190.
102. Кочетков Б.Т., Кулигин A.A. Комплексный прибор бокового каротажа Э9. // В кн.: Исследование коллекторов сложного строения, техника и методика. Тр.ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1982, вып. 12, С.80-88.
103. Кожевников Д.А. Нейтронные характеристики горных пород и их использование в нефтепромысловой геологии. // М.: Недра, 1982. С.222.
104. Пб.Кривко H.H., Шароварин В. Д., Широков В.Н. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. // Учеб. пособие для вузов. -М.: Недра. 1981.С.280.
105. Лаптев В.В., Филин Н.И., Киселев A.B. и др. Агрегатированнаясистема скважинной геофизической аппаратуры для исследований бурящихся скважин. // Нефтепромысловая геофизика, Тр. ВНИИнефтепромгеофизики, Уфа, 1978. вып.8.С.144-150.
106. Лаптев В.В., Александров С.С., Лернер М.Б. Компьютеризированная каротажная лаборатория Ж-01. // В кн.: исследование коллекторов сложного строения, техника и методика. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1982, вып. 12, С.96-103.
107. Лаптев Н.В., Костина В.И., Бернштейн Д.А. и др. A.C. СССР № 792196 Прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной в скважинах. // Открытия. Изобретения, 1980, № 48.
108. Лаптев Н.В., Костина В.И., Бернштейни Д.А. др. A.C. СССР № 916748 Устройство для центрирования скважинных приборов. // Открытия. Изобретения, 1982, № 12.
109. Ш.Леонтович Я.И., Михайлова Г.В., Петерсон А.Я., Просялков Ю.М. Применение термометрии для определения блокированных цементным раствором проницаемых зон. // РНТС, сер. "Бурение". М.: ВНИИОЭНГ, 1975, № 11, С.30-32.
110. Лазарев И. А. Композиционное проектирование сложных агрегативных систем. //М.: Радио и связь, 1986. С.310.
111. Лепендин Л.Ф. Акустика. Учеб. пособие для втузов. // М.: Высш. школа, 1978. С.448.
112. Линьков В.А. Исследование системы регистрации и обработки информации акустического каротажа. // Диссертация. УДК 550.832.4.
113. Лозин Л.З. Дифференциальная термометрия нефтяных и газовых скважин. // М.: Недра, 1964. С.115.
114. Мессежник Я.З. Проблемы создания кабелей для геофизических исследований сверхглубоких скважин. // В кн.: Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1968, вып. 38, С.97-102.
115. Методическое руководство по проведению измерений аппаратурой РКС-ЗМ и интерпретации полученных результатов. // Тюмень: Тюменское СКТБ, 1987.
116. ИО.Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов.//М.: Энергия, 1972. С.456.
117. Мирский Г.Я. Электронные измерения: 4-е изд., перераб. и доп. // М.: Радио и связь, 1986. С.440.
118. Невдяев Л.М. Мобильная спутниковая связь: Справочник. // М. «Связь и бизнес» МЦНТИ, 1998. С. 155.
119. ИЗ.Недоступ Г.А., Пятахин В.И., Смушкевич В.Л. К вопросу о частотных характеристиках каротажных кабелей. // В кн.: Геофизическая аппаратура. Л.: Недра, 1968, вып.38, С. 102-107.134.0кунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. //М.: Связь, 1979.1. С.216.
120. Перессини Р.Дж., Хоуэлс А.П., Фертл У.Х. Комплексирование ГИС с использованием компьютеризированных каротажных станций. // В сб.: Материалы 57 ежегодной конференции Общества инженеров-нефтяников, 28-29 сентября 1982 г. в Нью-Орлеане, шт. Луизиана.
121. Петросян Л.Г. Геофизические исследования в скважинах, крепленных трубами, при изучении разрезов нефтегазовых месторождений. // М.: Недра, 1977. С. 136.
122. Померанц Л.И., Бондаренко М.Т., Гулин Ю.А., Козяр В.Ф.
123. Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин. // М.: Недра, 1981. С.375.
124. Пронин Е.Г., Могуева О.В. Проектирование бортовых систем обмена информации. //М.: Радио и связь, 1989. С.240.
125. Прямов П.А., Кучернюк В.Д. Изучение процессов формирования цементного кольца геофизическими методами. // В кн.: Нефтепромысловая геофизика. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1977, вып.7, С.77-85.
126. Прямов П.А., Сулейманов М.А., Чернышева Т.А. К вопросу создания многомерных поверочно-калибровочных устройств для аппаратуры акустического каротажа. // В кн.: Нефтепромысловая геофизика. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1979, вып.9, С.56-64.
127. Прямов П.А., Сулейманов М.А., Чернышева Т.А. Стационарная поверочная установка для аппаратуры акустического каротажа УПАК-1. // В кн.: Нефтепромысловая геофизика. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1979, вып.8, С.66-72.
128. Прямов П.А., Сулейманов М.А., Чернышева Т.А. Установка УПАП-1 для подбора и отбраковки акустических преобразователей. // В кн.: Повышение качества геофизических измерений. Тр. ВНИИнефтепромгеофизики. Уфа, 1984, вып.11, С.44-51.
129. Прямов П.А., Бернштейн Д.А., Магафурова М.Г., Кузнецов О.Л. и др. Руководство по применению акустических и радиометрических методов контроля качества цементирования нефтяных и газовых скважин. // Уфа: ВНИИнефтепромгеофизика. 1978. С. 110.
130. Поисковые работы по созданию многоканальной ТИС для комплексной промыслово-геофизической аппаратуры с термостойкостью +200°С. // Отчет по НИР ВНИИГИ. Инв.1№ 1236. 1237.
131. Разработка комплексной аппаратуры акустического и плотностного каротажа. // Отчет по теме 181-77 ВНИИнефтепромгеофизики. Номер госрегистрации 77006842.
132. Разработка комплексной аппаратуры (ЦМГА-2) для контроля качества цементирования методами гамма-гамма и акустического каротажа. //Отчет по теме 197/78 ВНИИнефтепромгеофизики. Номер госрегистрации 78003472.
133. Разработка комплексной аппаратуры акустического, плотностного и нейтронного каротажа. //Отчет по теме 220-79 ВНШнефте-промгеофизики. Номер госрегистрации 790043.
134. Разработка комплексной аппаратуры для контроля качества цементирования скважин и технического состояния обсадных колонн. //Отчет по теме 34-88 ВНИИнефтепромгеофизики. Номер гос. регистрации 01860005821.
135. Разработка модуля скважинного прибора акустического каротажа для каротажной станции с программным управлением. // Отчет о научно-исследовательской работе, Калинин, 1903, УДК 350.832.44.07/503.55. Номер гос. регистрации 81058696.
136. Разработка модульной аппаратуры и метрологического обеспечения стационарного нейтронного, акустического широкополосного и импульсного нейтронного каротажа. // Отчет по теме XI Г. 1.5/101(1) 96-4/791-84, ВНИИЯГГ. Номер гос. регистрации 01.84.0009831.
137. РД II 0655-88. Микросхемы интегральные серии 583. КР588. Руководство по применению.
138. Резванов РА. Радиоактивные и другие неэлекгрические методы исследования скважин. //М.: Недра, 1982. С.368.
139. Садков В.Г., Дилин Н.И., Бернштейн Д.А. и др. Установка поверочная для скважинных гамма-дефектомеров-толщиномеров. // В сб.: Повышение эффективности изучения скважин геофизическими методами. Уфа, ВИДИНПГ, 1980, С. 179-185.
140. Скважинная ядерная геофизика: Справочник геофизика. //М,: Недра, 1978, С.248.
141. Ташбулатов В.Д., Еникеев В.Н., Гайфуллин М.Я., Миллер A.B., Коровин В.М., Булгакова Ю.А. Возможности аппаратно-программного комплекса видеокаротажа малого диаметра АВК 42М. // НТВ «Каротажник»
142. Тверь: АИС, 2006.- № 7-8 (148-149) С.242-254.
143. Тюрин Н.И. Введение в метрологию. // М.: Издательство стандартов, 1973. С.279.
144. Уайндер С. Справочник по технологиям и средствам связи // М., «Мир» 2000. С.429.
145. Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента. // М.: Наука,1971.
146. Харкевич A.A. Спектры и анализ. //М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1957. С.236.
147. Хвощ С.Т., Дорошенко В.В., Горовой В.В. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления.//Д.: Машиностроение, 1989. С.271.
148. Хаматдинов Р.Т., Еникеева З.Х. Велижанин В.А. и др. Методические указания по проведению нейтронного и гамма-каротажа в нефтяных и газовых скважинах аппаратурой СРК и обработке результатов измерений. // КПО "Союзпромгеофизика". Калинин, 1989.
149. Хвощ С.Т., Васильев А.К., Кудрявцев В.А. Архитектура мультиплексных каналов последовательной передачи данных. // НТЖ: Зарубежная радиоэлектроника. М.: Радио и связь, 1964, № 12, С. 67-82.
150. Хвощ С.Т., Горовой В.В., Свиридович B.C. Организация мультиплексных каналов на основе интерфейсного комплекса БИС // Д.: ЛДНТП, 1984, С.26.
151. Хвощ С.Т., Смолов В.Б., Сухопаров А.И. Комплект БИС для организации мультиплексных каналов межмодульного обмена // Микропроцессорныесредства и системы. 1984, № 3, С. 18-23.
152. ПЗ.Цалюк М.В., Челокьяи Р.С., Мельцер А.К., Резник П.Д. Способ снижения уровня электрических помех при каротаже глубоких скважин. // В кн.: Геофизическая аппаратура. JI.: Недра, 1981, вып-72. С.181-183.
153. Чекалин JI.M., Мельников И.Г., Кожевников С.В. Геолого-технологические исследования как составная часть компьютеризированной технологии поисково-разведочных работ // НТВ «Каротажник». Тверь: АИС 2000. Вып.71. С.51-58.
154. Allen R.L., Mills D.W. Signal analysis: time, frequency, scale and structure. IEEE Press, Canada, 2004.
155. Bulayev V.I. Acoustic logging data compression // Proceedings of the 7th International Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT' 2005), 16-18 Sept. 2005, Ufa, USATU, 2005. Vol.3. P. 240-241.
156. Blelloch G. Introduction to Data Compression. Computer Science Department Carnegie Mellon University, October 16, 2001.
157. MIL-STD -1553B application Handbook, 1985. 956 p.
158. MIL-STD -1553B Designer's Guide: ILC Data
159. Graps A. An introduction to wavelets.
160. Policar R. The wavelet tutorial. Ames, Jowa. 1996, 34 p.
161. Gray R.M., Neuhoff D.L. Quantization. IEEE Transaction on Information Theory, Vol. 44, No. 6, October 1998.
162. Hecht-Nielsen R. Kolmogorov's Mapping Neural Network Existence Theorem // IEEE First Annual Int. Conf. on Neural Networks, San Diego, 1987, Vol. 3, pp. 11-13.
163. Ladner R.E. Introduction to Data Compression. Lections in University of Washington, 2004.
164. Mertins A. Signal Analysis: Wavelets, Filter Banks, Time-Frequency Transforms and Applications. John Wiley & Sons Ltd, 1999, 310 p.
165. Strang G., Nguen T. Wavelets and filter banks. Wellesly-Cambridge Press,
166. Daubechies I. Ten Lectures on Wavelets. SIAM, 1992.
167. Dcheire S., Gawn I. Singl chip bus interface unit cases MIL-STD-1553B remote terminal/bus controller designs. Proc. IEEE, NAECON. Dayton, Ohio, N.Y., 1982, p. 864-871.
168. Freeman J.A., Skapura D.M. Neural networks, algorithms, applications, and programming techniques. AW, 1991, 414 p.
169. Hernandes E. A first course on wavelets. CRC PRESS, Washington University in St. Louis, 1996.
170. Gray R.M. Quantization and Compression. Lections in Stanford University, 2003.
171. КСП «ТАЙГА» после проведенных испытаний был введен в аппаратно методический комплекс АМК «УРАЛ-100», который также выпускается серийно по заказам геофизических предприятий, им оснащены все ведущие геофизические предприятия РФ и Казахстана.
172. Отмеченные выше предложенные и разработанные соискателем научно технические решения явились также основой и для других разрабатываемых в ОАО НПФ «Геофизика» скважинных приборов различного назначения.
173. Директор по научной работе
174. Заведующий отделением геофизических исследований в обсаженных скважинах, к.т.н.
175. Также разработано и согласовано техническое задание на опытно -конструкторские работы для создания оборудования каротажно -технологической партии в соответствии с которым в ОАО НПФ «Геофизика» начаты работы по ее реализации.
176. Первый заместитель генерального директора, главный инженер, к.г-м.н
177. Заместитель генерального директора по промысловой геофизике, к.т.н.
178. Заместитель генерального директора, главный геолог1. Ахметшин И.Н.лов А.А.1. Ванеев Г.З.1. УТВЕРЖДАЮ»1. Акт внедренияг.Оренбургянваря 2007г.
179. Только за период с 2004 по 2006 годы исследовано 56 скважин Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения.
180. Полученные в 2006 году сравнительные данные по оценке качества цементирования в 2-х скважинах ОНГКМ комплексом АМК-2000 и комплексом высокого разрешения и51Т (Шлюмберже) показали хорошую сходимость результатов исследований.
181. Заведующая лабораторией ге нефтегазовых месторожденш
182. Заместитель директора по на; директор НИИГТ, к. т. н.первый заместитель директо(1. Главный инженер 1. В. А. Марков1. В. Ф. Шулаев1. В. Н. Чурикова
-
Похожие работы
- Информационно-измерительная система управляемой насосной откачки пластовой жидкости из обводненных газовых скважин
- Информационно-измерительные системы контроля комплекса угловых параметров пространственной ориентации скважин и скважинных объектов
- Непрерывный инклинометр с расширенным диапазоном измерения на основе одноосного гироскопического стабилизатора
- Информационно-измерительная система для исследования нефтяных скважин с многофункциональными датчиками
- Информационно-измерительные системы для исследования скважин на основе тензорезистивных преобразователей
-
- Приборы и методы измерения по видам измерений
- Приборы и методы измерения времени
- Приборы навигации
- Приборы и методы измерения тепловых величин
- Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин
- Акустические приборы и системы
- Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
- Радиоизмерительные приборы
- Электронно-оптические и ионно-оптические аналитические и структурно-аналитические приборы
- Приборы и методы для измерения ионизирующих излучений и рентгеновские приборы
- Хроматография и хроматографические приборы
- Электрохимические приборы
- Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
- Технология приборостроения
- Метрология и метрологическое обеспечение
- Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)
- Приборы, системы и изделия медицинского назначения
- Приборы и методы преобразования изображений и звука