Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Технология проектирования и разработка программного обеспечения регистрирующих информационных систем для геофизических исследований скважин

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Технология проектирования и разработка программного обеспечения регистрирующих информационных систем для геофизических исследований скважин"

Г6 од

> I, V"'""

, , Научно-производственное государственное предприятие

по геофизический работай в скважинах "ГЕРС" (НПГП "ГЕРС")

На правах рухопвс* БЕЛОСТОК ЮРИЙ ВОЛЬООВИЧ

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕГИСТРИРУЮЩИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЯМН

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков а разведки месторождения полезных ископаехых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тверь - 1993

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (ВНИГИК) НПГП "ГЕРС"

Научный руководитель - доктор технических наук

Лукьянов Э. Е.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Лухминский Б. Е. , доктор технических наук Афанасьев В. С.

Ведущая организация - Всесоюзный научно-исследовательский

институт геофизических методов разведки (ВНШГеофизика) НПГП "Нефтегеофизика"

Защита состоится 16 июня 1993 г. ■ в 11.30 часов на заседании специализированного совета Д 071.18.01 в НПГП "ГЕРС" по адресу: 170034, г. Твець, пр. Чайковского, 28/2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГИК НПГП "ГЕРС".

Автореферат разослан 15 мая 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, д. ф. -м. н.

Глуэдовекий В. В.

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительные успехи в теории и практике геофизических исследований скважин связаны с развитием и внедрением в промысловой отрасли технологии цифровой регистрации и обработки данных на ЭВМ.

Особенно интенсивно ведутся последние 10 лет работы по созданию у нас . в стране и за рубежом разнообразных регистрирующих и обрабатывающих систем для проведения геофизических исследований.

От результатов корректной регистрации каротажных данных на всех этапах исследования скважин во многом зависит информативность, качество и точность результатов интерпретации. Поэтому дальнейший прогресс в промысловой геофизике связан с массовым переходом геофизических предприятий к цифровой регистрации reoлого-геофизической информации.

Современные требования к увеличению объемов геофизических работ, повышению оперативности и достоверности заключений, расширению используемых методов исследований приводят к необходимости применения на борту каротажных 'лабораторий современных компьютеризированных измерительных систем нового поколения.

Важным элементом таких систем является программное обеспечение (ПО). Процесс разработки, отладки и тестирования программ усложняется постоянным наращиванием парка скважинных приборов, методик проведения измерений и обработки. В связи с этим разработка универсального программного обеспечения.

позволяющего оперативно создавать различные• варианты программно-управляемых регистрирующих комплексов в зависимости от используемого комплекса скважинной аппаратуры, решаемых задач, стоимости и производительности, является актуальной и имеет важное народно-хозяйственное значение.

Цель диссертационной работы: создание технологии проектирования и разработка адаптируемого к различным аппаратным комплексам программного обеспечения компьютеризированных регистрирующих информационных систем для повышения эффективности геофизических исследований скважин.

Основные задачи исследований:

- анализ возможностей существующей аппаратуры для цифровой регистрации;

- исследование и выбор состава комплекса технических средств (КТО) и программного обеспечения;

- анализ организационных форм проектирования программного обеспечения;- разработка системного программно-алгоритмического

обеспечения регистрации, визуализации и первичной обработки данных каротажа;

- опробование и внедрение разработанной технологии и программного обеспечения. .

Методы исследований. Исследования проводились:

- при выборе состава технических средств и программного обеспечения с помощью метода нисходящей разработки, включающего модульное и нисходящее проектирование;

- при разработке программного обеспечения - методов

структурного программирования и пошаговой детализации.

Научная новизна проведенных исследований состоит в следующем:

- разработана технология проектирования программного обеспечения каротажных регистрирующих систем, заключающаяся в создании универсальных программных модулей регистрации, визуализации, документирования и первичной обработки данных ГИС и позволяющая формировать, на их основе унифицированные компьютеризированные регистраторы;

- предложена структура программного обеспечения системы сбора геофизических данных, дающая возможность настройки системы на комплексы ГИС для широкого класса аналоговой и цифровой скважиной аппаратуры, реализующей методы ЭК, ИК, РК, АК;

- на основе разработанной технологии созданы регистрирующие информационные системы, автоматизирующие процессы сбора и первичной обработки данных ГИС, а также управления этими процессами при каротаже нефгегазоразведочных, угольных и гидрогеологических скважин.

Практическая значимость работы. Разработанная автором технология проектирования программного обеспечения позволяет создать программно-управляемые каротажные регистраторы с применением компьютеров типа "Электроника" (ДВК), "Нейва", IBM PC и др.

Использование предложенной технологии дает возможность сократить сроки разработки новых систем регистрации и на их основе ускорить обработку данных и увеличить объемы цифровой

регистрации при геофизических исследованиях и их качество.

Реализация результатов работы. Полученные в ходе исследований результаты, были использованы при создании ряда регистрирующих комплексов и их модификаций. В настоящее время эксплуатируются свыше 30 комплексов в 10 производственных организациях России, Казахстана и Туркменистана.

Автором защищается:

- технология проектирования программного обеспечения регистрирующих информационных систем для проведения геофизических исследований скважин, основанная на разработке унифицированных модулей управления, регистрации, визуализации, документирования и сбора дачных ГИС и позволяющая оптимизировать процесс создания программно-управляемых каротажных регистраторов;

- технология цифровой регистрации и управления с помощью компьютеризированных каротаиных систем.

Апробация работы. Основные положения-и результаты работы докладывались на Всесоюзной конференции "Математическое моделирование в геофизике" (г. Новосибирск, 1986 г.), XXI Всесоюзной школе "Автоматизация научных исследований" (г. Чолпон-Ата, 1987 г.), научно-практической конференции ШО "Союзпромгеофизика" (г.Калинин, 1987 г.), совещании "Унификация форматов аналогового и цифрового представления информации, зарегистрированной компьютеризированными каротажными системами" (г.Уфа, 1987 г.), совещании руководителей геофизических организаций Казахстана (г. Актау, 1992 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных

работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит ив введения, четырех глав и заключения. Объем работы - 110 страниц текста, 42 рисунка, 4 таблицы, список литературы содержит 67 наименований. ■

Диссертация включает материалы исследований, выполненных автором во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте геофизических ■ методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скватан (ВНИГИК) в 1985-1992 г. Г.

Автор глубоко признателен своему научному руководителю доктору технических наук Э. Е. Лукьянову за постоянное внимание и помощь.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность д. т. н. Р. Т. Хаматдинову, д. т. н. Е. Е Чаадаеву, к. т. н. Е Д. Парфеньеву за помощь и научные консультации.

Автор признателен с.н.с. ЕЕКомлеву за поддержу, на всех этапах выполнения рабо. ы, инженеру Т. А. Косоруковой за помощь в оформлении материалов диссертации, а тага© всем коллегам по работе.

• СОДЕРЖАНИЕ, РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель, основные задачи исследований, защищаемые научные положения, а также изложены научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассмотрено развитие метода цифровой регистрации и первичной обработки данных каротажа.

Большой вклад в становление и развитие цифровой регистрации и малинной обработки данных ГИС внесли С. Е Аксельрод, В. С. Афанасьев, С. С. Бабаев, Я. Е Басин, В. Е Боганик, R3.Гарипов, А.3.Горин, Г.ЕЗверев, С.М.Зунделевич, A.C.Кашик, С.Г.Комаров, А. Е. Кулинкович, RR Лаптев, Ы.Б. Лернер, R П. Логвинов, Э. Е. Лукьянов, А. М. Мелик-Шахназаров, И. К. Саркисов, Е Е Сохранов, Э. А. Таратын, А. М. Чуринова и др.

Разработкой регистрирующей аппаратуры и методики первичной обработки в нашей стране занимается ряд ведущих научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро и производственных организаций (ВНИИГеофизика, ВНШГеоинформ-систем, ВНИГИК, ВЖИГИС, ВШИНефтепромгеофизика, НИИГИ, Томское СКБ ГТ, ЦГЭ и др.). ;

Основой проекта цифровой регистрации каротажных данных и обработки их на ЭВМ послужили работы, начатые во ЕНИИГеофизике, под руководством С. Г. Комарова. В результате были созданы первые цифровые регистраторы с записью на перфоленту ПЛК-4, ПЛК-6 и магнитную ленту ПМЗ-З. Все в больших объемах начала внедряться автоматизированная обработка материалов геофизических исследований скважин. Были сформулированы основные принципы технологии цифровой регистрации.

Дальнейший прогресс в области цифровой записи • связан с разработкой и внедрением в конце 70-х - начале 80-х г. г. многоканальных цифровых регистраторов: Н078" (ЕЕ Сохранов), "Триас" (В.IL Логвинов), АЦРК-2 "Тюмень" (R3. Гарипов). Для первичной

обработки полученных данных бьши созданы комплексы программ ввода и редактирования (НЕ Сохранов, Е С. Афанасьев и др.).

Необходимость повышения качества и технологичности процесса измерений при ГИС, а также увеличения оперативности принятия решений при проведении геологоразведочных работ, потребовали оснащения производственных организаций современными средствами регистрации, контроля и обработки каротажной информации на основе микропроцессорной техники.

Были созданы разнообразные по составу и функциям цифровые регистрирующие комплексы: СКР-1, "Пдаст-5", ПВК, "Самотлор".

Система СКР-1, разработанная во ВНИИНефтепромгеофизике является аппаратно-программным комплексом, состоящим из: микропроцессорного блока (бортовой специализированной микро-ЭВМ), пульта оператора (монитора и клавиатуры), регистратора "Триас" и электростатического плоттера. Программное обеспечение СКР-1 размещено в постоянном запоминающем устройстве.

Регистратор "Блас^-Б" (ВНИИГеоинформсистем) построен на основе отдельных функциональных модулей. Основным является микро-ЭВМ, связанная интерфейсом с периферийными устройствами: накопителем на магнитной ленте, дисплеем, плоттером. Для приема информации от каротажных панелей используются специализированные модули ЭК, РК, АК.

В 80-е годы начался новый этап в автоматизации ГИС -разработка программно-управляемых каротажных лабораторий. В этих лабораториях с помощью бортовой ЭВМ обеспечивалось программное управление работой вычислительного комплекса,экспресс-обработка

данных в процессе и после измерений, контроль и диагностика технических средств.

По инициативе ВНИИГеофизики (КЕСохранов и др.) были начаты работы по созданию программно-управляемых лабораторий во ВНИГИК - ЛКС-10УУ1-01 (R Д. Парфеньев), ВНШГеоинформсистем -ЛКС-10УУ1-02 (Б. Е. Векслер), ВНИИНефтепромгеофизике - СМ!--14 "Каскад", ВНИИГИС, Томском СКВ ГТ - "Лоза-01" (Ю. Е Ачкасов).

Одновременно создавались каротажно-технологические системы, в которых комплексировались данные геофизических, исследований с технологическим контролем параметров бурения: "Сибирь" (Э. Е. Лукьянов), "Разрез".

Информационно-вычислительный комплекс лаборатории ЛКО-10УУ1-01 состоит из микро-ЭВМ, двух накопителей на магнитной ленте, графического дисплея на газоразрядной индикаторной панели, плоттера и устройства связи с объектом с телеметрической линией связи ТАНДЕМ. Лаборатория обеспечивает решение следующих задач: регистрацию результатов измерений на магнитной ленте,проведение метрологических операций,оперативный контроль качества данных, предварительную обработку данных на скважине.

В связи с внедрением современных персональных компьютеров в начале 90-х годов в НПГП "ГЕРС", ВНИИГеоинформсистем и других организациях начаты работы по созданию каротажных регистрирующих информационных центров на базе компьютеров типа IBM PC (R А. Бантюхин, А. й Юматов и др.) и micro-VAX (Е Д. Парфеньев).

Широкое распространение за рубежом получили программно-

управляемые лаборатории и станции, разработанные фирмами "Герхард Оуэн", "Шшомберже", "Дреесер Атлас", показывающие основные направления развития каротажных систем: использование микро- и супер микро-ЭВМ; регистрация информации на магнитную ленту., жесткий диск или дискеты; печать на цветных принтерах и плоттерах; интерпретация данных на борту лабораторий; использование спутников связи и т. д.

Проведенный анализ показал, что на протяжении последних тридцати лет шло ' постоянное развитие методов цифровой регистрации. При этом параллельно создавались как средства регистрации и обработки, так и соответствующее, математическое обеспечение.

С развитием каротажных компьютеризированных регистрирующих комплексов все большее значение приобретает разработка технологии создания универсального программного обеспечения, позволяющего проектировать системы различной конфигурации технических средств, производительности и объемов решаемых задач, а также техн.югии цифровой регистрации и управления, основанной на применении компьютерных систем.

Вторая глава посвящена обоснованию состава технических средств и программного обеспечения регистрирующих систем.

Быстродействие современных компьютеров позволяет выполнять анализ и обработку регистрируемой измерительной информации в темпе ее поступления, т. е. в реальном масштабе времени. Это дает возможность во время движения скважинного прибора: проводить сбор информации с привязкой к меткам глубины, учитывать межзондовые расстояния, визуализировать данные в

удобной для восприятия форме, записывать информацию на внешние запоминающие устройства, обрабатывать команды оператора и т.д. Ведущую роль в процессе регистрации и управления играет программное обеспечение.

Для систем, содержащих микрокомпьютеры, необходимо проектирование как программных, так и аппаратные средств. При этом требуется определить аппаратную и программную конфигурацию, решить из каких частей должна состоять система и как они должны быть взаимосвязаны .

Автором при разработке технологии создания программного обеспечения цифровых регистраторов был применен метод нисходящего модульного проектирования, используемый при создании программных систем. В основе этого метода лежит понятие модуля и пошаговая нисходящая детализация решаемых задач.

Определим модуль как аппаратно-программную составляющую регистрирующей системы, выполняющую определенную функцию. Модуль можно представить в виде совокупности аппаратных средств и соответствующей программной поддержки.

В результате анализа информационных потоков и решаемых задач 'выбраны следующие основные модули: управления, регистрации, визуализации, документирования и сбора первичной информации. Это дает возможность формировать из этих модулей унифицированные системы, адаптируемые к различным комплексам скважинной аппаратуры, составу технических средств и решаемым задачам.

Простейший регистратор минимальной конфигурации получается

• - И -

при замене функциональных модулей конкретными техническими средствами (микро-ЭВМ, накопитель на гибких магнитных дисках, цветной графический дисплей,принтер, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), модуль глубины).

В этом случае микро-ЭВМ осуществляет как сбор каротажной информации, так и управление периферийными устройствами: регистрации, визуализации и документирования.

Модули АЦП и глубины необходимы для оцифровки исходных данных (значений геофизических параметров и глубины). На гибких магнитных дисках размещается операционная система, прикладные программы и регистрируемые данные. На цветном графическом дисплее отображается весь процесс регистрации, а на принтере . выдаются каротажные диаграммы. Основные .решаемые задачи комплекса - регистрация и первичная обработка небольших объемов информации.

Учитывая, что принтер - медленное устройство печати, а дискеты не позволяют записывать большие объемы данных, можно расширить возможности комплекса, подключив к нему плоттер и накопитель на магнитной ленте.

В целях унификации и увеличения производительности комплекса можно разделить функции системы сбора и регистрации, визуализации, документирования, т.е. перераспределить задачи между двумя микро-ЭВМ. В этом случае переходим на следующий уровень построения системы - регистрирующий центр.

Один из возможных вариантов регистрирующего центра: микропроцессорный блок сопряжения со скважинной аппаратурой, ведущий компьютер (микро-ЭВМ), накопитель на жестком диске

- 12 -

("винчестер"), цветной графический дисплей, плоттер.

Каротажные цзнтры в этом случае дают возможность не только регистрировать, но и редактировать данные, формировать сводные диаграммы (планшеты).

"Винчестер" позволяет размещать на нем все программное обеспечение (операционную систему, прикладные программы), зарегистрированную и отредактированную информацию, упростить процесс загрузки ПО.

Применив в качестве ведущего высокопроизводительный персональный компьютер (типа 1ВМ РС/АТ), мы получим новый уровень системы - регистрирующий информационный центр (РИД). Большая емкость накопителя на жестком диске, входящего в состав персонального компьютера, дает возможность разместить на нем информационную базу данных ГИС и автоматизированную обрабатывающую систему, т. е. использовать комплекс РИД для полного цикла исследований от регистрации до интерпретации. Возможно и применение базы данных для совместной обработки данных ГИС и ГТИ.

Для программного обеспечения выбирается базовое ГО. (операционная система, управляющая программа и т. д.),неизменное при переходе от одних технических средств регистрации и отображения к другим. Далее, в зависимости от аппаратной конфигурации и решаемых задач, в систему включаются необходимые программные модули с помощью процедуры настройки ("генерации") системы.

Автором предложен ряд таких программных систем для работы как в составе простейшего регистратора, так и регистрирующего

информационного центра.

В соответствии с решаемыми задачами выбраны следующие компоненты программного обеспечения: системное ПО (операционная система, драйверы периферийных устройств, программы машинной, графики и поддержки интерфейса "оператор-компьютер"), прикладное ПО (сбор информации от скважинных приборов, управление процессом измерений, первичная обработка данных, регистрация на внешнее запоминающее устройство, отображение исходных и отредактированных данных, технический контроль качества, формирование сводных диаграмм), тестовое ПО (тесты микро-ЭВМ и диагностика аппаратных средств), информационное обеспечение (форматы записи и информационные базы данных).

Для информационной совместимости с- автоматизированными обрабатывающими системами применены форматы LIS, LAS, DLIS, а также оригинальные форматы записи.

Вся зарегистрированная информация организуется в виде иерархической базы данных ГИС по различным площадям, скважинам, приборам и спуско-подъемным операциям. Перемещаясь по такой базе данных в интерактивном режиме, можно получить доступ к любой имеющейся информации как для просмотра, так и для обработки.

Сведения о скважинной аппаратуре могут быть объединены в базу данных табличного вида.

Создание .больших программных систем (каким является программно-управляемый регистратор) в оптимальные сроки невозможно без организационного обеспечения проекта.

Автор применил и дополнил высокоэффективный метод,

получивший название "группы главного программиста" . Этот метод обеспечивает высокую степень контроля за разработкой проекта и качество создаваемых программ. Беря его за основу и учитывая специфику разрабатываемой системы, была применена схема распределения работ, соответствующая основным (базовым) модулям. Такая организация позволила динамично разрабатывать ПО и сохранять преемственность проектов.

Результаты проведенных исследований показали возможность проектирования регистрирующих систем на основе, модульного построения технических и программных средств. Выбранный состав программного обеспечения был использован при создании целого ряда каротажных регистраторов.

В третьей главе рассмотрена реализация предложенной технологии проектирования программного обеспечения, а также технология цифровой регистрации и управления с помощью компьютеризированных каротажных систем.

Результаты работ были использованы при создании ПО программно-управляемых каротажных лабораторий для комплексов "Скважина-2" и "Разрез". Входящий в. них информационно-вычислительный комплекс КИУ построен на основе двухмашинной системы с применением микро-ЭВМ ткпа "Электроника". Аппаратно-программный комплекс позволяет регистрировать данные широко используемых скважинных приборов методами ЭК, ИК, РК, АК, в т. ч. импульсно-нейтронного каротажа и широкополосной акустики. Запись производится на магнитную ленту в формате совестимом с автоматизированными системами обработки и интерпретации данных ГНС "Подсчет" (Е Ф.Козяр и др.), ГИНТЕЛ (Е С.Афанасьев).

Дальнейшим развитием явилось создание под руководством и при непосредственном участии автора комплексной системы регистрации и предварительной обработки каротажных данных, получившей название ГРИС.

Состав технических средств, входящих в комплекс ГРИС: ведущий компьютер (ВК) - IBM PC совместимый компьютер и блок сопряжения (ВС) со скважинной аппаратурой.

В основу разработки системы программного обеспечения регистрации были положены следующие требования: распараллеливание задач между ВК и БС, возможность регистрации различных сигналов (аналоговых, импульсных, цифровых), привязка данных к меткам глубины, запись на жесткий диск с одновременной визуализацией, хранение информации в виде базы данных, совместимость формата записи с системой ГИНТЕЛ.

Принцип разделения задач между "нижним" (БС) и "верхним" (ВК) уровнем позволил сделать систему мобильной и универсальной. В частности, комплекс технических средств и программное обеспечение БС не зависят от типа ВК (разработаны комплексы на базе персональных компьютеров "Электроника", "Нейва", IBM PC), что позволяет оперативно переходить от одного класса компьютеров к другому. С другой стороны, это дает возможность независимо от ВК модернизировать состав БС и соответствующее программное обеспечение.

Основу программного обеспечения БС составляет управляющая программа-монитор, которая синхронизирует все действия, связанные с опросом скважинных приборов, организацией режимов квантования, буферизацией данных и приемом (передачей)

информации от ВК.

Блок сопряжения имеет модульную структуру. • В его состав входят следующие модули: процессор, АЦП, АК, РК (совмещенный с таймером), модуль глубины, модем, _ моду.™ коммутации и согласования.

Обмен с ВК осуществляется при помощи параллельного интерфейса. Протокол обмена унифицирован и используется для передачи как команд, так и измерительной информации.

Программное обеспечение модуля глубины обрабатывает поступающие сельсинные и магнитные метки. Привязка данных по глубине возможна с шагом квантования от 1 до 100 см. Для организации режима квантования по времени - от 2 до 65000 мс используется модуль таймера:

В зависимости от заданного режима работы возможна коррекция значений глубины по магнитным .меткам в реальном масштабе времени или после регистрации в режиме "Редактирования" (алгоритм а Н. Срхранова, С. П. Климова).

Оцифровка данных осуществляется модулем АЦП. Для быстрых акустических сигналов используется десятиразрядное АЦП с шагом дискретизации от 4 до 65000 мкс. При этом обеспечивается возможность одновременной регистрации двух волновых пакетов.

С помощью модема возможна работа с приборами, имеющими цифровую телеметрию. ;

В состав ВК входят: IBM PC совместимый компьютер в минимальной конфигурации, АТ-286 ( 386), "винчестер"- 40 Мбайт, монитор с адаптером EGA (VGA), матричный принтер или плоттер ЭСПУ-К.

Программное обеспечение разработано на Турбо Паскале и Турбо Ассемблере в среде КБ БОЗ и имеет высокую скорость исполнения. Основные функциональные возмозшости системы ГРИС: регистрация данных на жесткий диск с предварительной обработкой, визуализация данных в реальном масштабе времени; защита информации от сбоев питания, технический контроль качества, просмотр зарегистрированной информации и вывод на печать, редактирование глубины по магнитным меткам, фильтрация данных и удаление амплитудных сбоев, обработка данных инклинометрии и профилеметрии, формирование сводных диаграмм.

Во время движения скважинного прибора на экране монитора отображается текущая глубина, скорость, величина пройденного интервала. В режиме непрерывного рулона в графической форме выводятся значения измеряемых параметров. Вывод на экран можно останавливать (при этом регистрация продолжается), задавать в цифровом виде. Для удобства визуализации возможен перенос кривых из ' одного поля вывода в другое, сдвиг и масштабирование амплитудных значений, выбор масштабов глубины. Система регистрации сохраняет работоспособность (отсутствие пропущенных квантов, воспроизведение данных на экране монитора) при скорости движения скважинного прибора до 25 км/час. Это дает возможность наблюдать за показаниями прибора при его спуске.

При регистрации АКШ' задается способ визуализации данных: волновые картины, фазокорреляционные диаграммы или. их сочетания.

При работе с цифровым инклинометром непрерывного действия отображается пространственное положение скважины.

Данные записываются на "винчестер" в виде файлов. Каждое

измерение (спуско-подъем) представлено несколькими вспомогательными файлами, имеющими однородную структуру.

Для совместимости со стационарными обрабатывающими центрами предусмотрена возможность переноса информации на флоппи-диски или магнитную ленту. Первый вариант удобен в силу компактности носителя, скорости копирования и реализован для работы в системе ГИНГЕЛ. Запись на магнитную ленту возможна в форматах LIS, DLIS, а также в форматах регистраторов "Триас", "Пласт-5". В последнем случае производственные организации, использующие цифровую регистрацию и программы обработки данных,могут перейти к применению при каротажных работах нового поколения регистрирующих систем.

Для оперативной обработки информации предусмотрено формирование в интерактивном режиме сводных диаграмм с помощью операций: сдвига, растяжения (сжатия), "склейки". Таким образом в планшет можно записать до 20 кривых.

Формат аналогового представления данных универсальный. Его основные возможности: выбор в широком диапазоне масштаба глубин, задание числа и ширины полей вывода, выбор масштабов по амплитуде и начала отсчетов, печать на плоттер или принтер в линейном или логарифмическом масштабах. Возможен вывод данных в стандарте API.

Благодаря технологии, предложенной автором диссертации, разработка программного обеспечения регистрирующих систем велась параллельно со скважинными испытаниями, чт.о значительно сокращало сроки внедрения. .

В четвертой главе приведены результаты опробования и

внедрения.

Начиная с 1985 года, бшо разработано 9 версий программного обеспечения для 5 типов каротажных регистрирующих систем. Наибольшее распространение получили регистраторы КИУ и ГРИС.

С 1989 г. программное обеспечение, прошедшее испытания, передавалось в промышленную .эксплуатацию. Первые каротажные исследования были проведены на площади Умсейская в Ноябрьской комплексной партии ГИС ПГО "Тюменьпромгеофизика". . Полученные диаграммы полностью повторяли кривые, зарегистрированные аналоговой аппаратурой.

При этом отмечались следующие достоинства программного обеспечения: удобный диалоговый режим, визуализация данных в реальном масштабе времени, широкий диапазон изменения масштабов по'глубине и . амплитуде, автоматический контроль скорости спуско-подъемных операций, технический, контроль качества, возможность просмотра'полученной информации и ее редактирование, формирование сводных диаграмм и выдача материалов заказчику непосредственно на буровой.

В 1990 году были продолжены работы на скважинах. СГ-9, '71 (площадь Березовская), 25 (площадь Машевская) в Полтавской ЭГИС. Эти испытания также дали совпадение результатов.

Технология проектирования программного обеспечения была использована для разработки следующих систем:

- аппаратурно-программного комплекса для гидрогеологических исследований в скважинах (по заданию Плесецкой ЭГИС);

- комплекса для проведения геофизических исследований в углеразведочных скважинах (по заданию Печорской ОМП ГИС);

- для работы в составе программно-управляемой каротажной станции СКС-2УУ с аналоговыми приборами угольного каротала (по заданию ВНИИГИС).

Комплекс для гидрогеологических исследований решает задачи регистрации и предварительной обработки при минимальной конфигурации технических средств: ведуний компьютер, цветной дисплей, накопитель на гибких магнитных дисках и принтер.

Комплекс для исследований углеразведочных скважин позволяет регистрировать данные: АК, БК, РК, резистивиметрии, кавернометрии и наклонометрии. Испытания комплекса прошли на скважине поля шахты "Комсомольская" (г. Воркута).

Программное обеспечение для каротажной станции СКС-2УУ на базе отечественного IBM совместимого компьютера "Нейва" было разработано за 3 месяца (при средних сроках 9-12 месяцев).

Созданное программное обеспечение вошло в состав регистрирующего комплекса КИУ, выпуск которого организован во ВНИГИК (Е В. Беляков, А. П. Беселов, С. IL Колдышкин и др.) и СКТБ СПТ НПГП "ГЕРС" (Е. ЕЫитюшин, Е. И. Мелихов и. др.).

В настоящее время эксплуатируются около 30 комплексов КИУ в 10 производственных, 2 опытно-методических организациях и одном ВУЗе России, Украины, Казахстана и Туркменистана. Среди них: Поморская ГЭ, Уренгойская ГЭ, Ноябрьская партия ГКО, ПГО "Недра", Западно-Казахстанская ЭГИС, Мангышлакская ЭГИС, Туркменская ГЭ, СКТБ СПТ НПГП "ГЕРС", Санкт-Петербургский горный институт.

Во ВНИГИК начат выпуск регистрирующих комплексов ГРИС (А. П. Веселов, С. П. Колдышкин,' С. Е Семченко и др.) на базе IBM PC

совместимого компьютера Пять комплексов ГРИС работают в геофизических организациях Казахстана: "Гео-Иг1л1к-Сервис" (г. Атырау) и МЭГИС (г. Актау).

Автор диссертации принял участие в проведении каротажных исследований с применением комплекса ГРИС на скважинах Королевская-22 и Тенгиз-320 (Западный Казахстан). Весь полученный материал был оперативно отредактирован и увязан по глубине непосредственно на буровой и сдан заказчику в виде отдельных диаграмм и сводного планшета в формате API. Исходная информация на флоппи-дисках была передана и обработана в системе ГМНГЕЛ на производственной базе в г. Атырау (Гурьев).

Проведенные исследования показали возможность дальнейшего развития программного обеспечения. Основными направлениями

ч

могут быть: использование ПО каротажной подсистемы в составе каротажно-технологических комплексов, совместная обработка геолого-технологической и геофизической информации, регистрация данных цифровых скважинных приборов,создание программ обработки отдельных методов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проведенных автором исследований создан унифицированный ряд программных средств для регистрации и предварительной обработки данных ГИС.

■Разработаны регистрирующие информационные комплексы с использованием персональных компьютеров.

В ходе выполнения данной работы ' получены следующие

результаты:

- проведен анализ аппаратуры для цифровой регистрации данных ГЙС, на основании которого показано увеличение роли

средств вычислительной техники в современных каротажных лабораториях;

- разработаны требования к составу программного обеспечения программно-управляемых регистрирующих комплексов;

- разработано программное обеспечение сбора геофизической информации для широкого класса скважинной аппаратуры;

- предложены организационные формы проектирования программного обеспечения, позволяющие сократить сроки разработки;

- разработано универсальное программное . обеспечение регистрации, визуализации, документирования и предварительной обработки данных ГИС, настраиваемое на конкретную конфигурацию технических средств;

- разработано системное и тестовое программное обеспечение диагностики регистрирующих комплексов;

- проведено опробование созданных программ и алгоритмов на контрольно-поверочных и бурящихся скважинах;

- созданные регистраторы освоены выпуском и внедрены в производственных организациях, работающих на месторождениях Западной Сибири, Поволжья, Архангельской области, Казахстана и Туркменистана. 1

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Применение интерактивной машинной графики при геофизических исследованиях^ (Белосток Ю. В. , Колдышкин С. П. , Парфеньев а Д.). Тезисы докладов Всесоюзной конференции

"Математическое моделирование в геофизике", Новосибирск, 1986.

2. Графическая обработка данных ГИС на ЭВМ (Белосток Ю. В. , Колдышкин С. П., Парфеньев Н.Д.). Тезисы докладов научно-практической конференции НПО "Союзлромгеофизика", г. Калинин, 1987, с. 62-63. ДСП.

3. Автоматизированная система обработки данных "Рабочее место оператора-геофизика" (Белосток Ю.Е, Парфеньев ЕЛ- )• Тезисы докладов XXI Всесоюзной школы "Автоматизация научных исследований", г. Чолпон-Ата, 1987.

4. Контроль .качества геофизических данных на буровой (Белосток 1йЕ , Парфеньев Е Д., Сохранов ЕЕ и др.). Разведочная геофизика. Отеч. произв. опыт: Экспресс-информация/ ВНИИ экон. минер, сырья и геол.-развед.работ (ВИЭМС), М. , 1988, вып. 8, с. 1-5.

5. Опыт применения микро-ЭВМ для обработки данных ГИС (Белосток Ю.Е , Парфеньев Е Д., Сохранов ЕЕ и др.). Разведочная геофизика. Отеч. произв. опыт: Экспресс-информация/ ВНИИ экон.минер, сырья и геол.-развед. работ (ВИЭМС), М. , 1988, вып. 8, с. 13-17.

6. Структура и состав программного обеспечения программно-управляемой каротажной станции (Белосток Ю. Е , Парфеньев Е Д. , Сохранов ЕЕ и др.). Разведочная геофизика. Отеч. произв. опыт: Экспресс-информация/ВНИИ экон. минер, сырья и геол. - развед. работ (ВИЭМС), М., 1988, вып. 11, с. 15-21.