[發明專利]鉆井液連續壓力波信號的泵壓干擾消除方法

有效

• 申請號: 201210342775.8
• 申請日: 2012-09-16
• 公開（公告）號: CN102900430A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 沈躍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/18
• 分類號: E21B47/18;H04L27/18
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 楊大興

1.一種鉆井液連續壓力波信號的泵壓干擾消除方法，其特征是按以下步驟進行：

（1）采用延遲差動檢測法消除鉆井液泵的泵壓力干擾影響

在井口與鉆井液泵之間的一段鉆井液直管道上安裝壓力傳感器A和壓力傳感器B，其中壓力傳感器A靠近井口，壓力傳感器B靠近鉆井液泵，井下隨鉆測量數據通過調制鉆井液壓力轉變為鉆井液壓力信號，以波動方式自井底通過鉆柱傳輸到井口后首先到達壓力傳感器A，然后到達壓力傳感器B，兩個傳感器接收到的壓力信號均包含井下鉆井液壓力信號及鉆井液泵產生的泵壓力干擾；根據信號流向分析，泵壓力干擾的傳輸方向與井下鉆井液壓力信號相反，因此壓力傳感器A接收到的井下鉆井液壓力信號將延遲到達壓力傳感器B，所延遲的時間為鉆井液壓力波通過兩個壓力傳感器之間距離的傳輸時間，而壓力傳感器B接收到的泵壓力干擾將經過該段時間的延遲后到達壓力傳感器A；某一時刻，壓力傳感器B測量出管道壓力值，壓力傳感器A延遲該段時間后測量出管道壓力值，壓力傳感器A的測量值與壓力傳感器B的測量值相減得到延遲差動檢測信號；泵壓力干擾在這一過程中被消除，延遲差動檢測信號中已無泵壓力干擾成分，而延遲差動檢測信號中包含的井下鉆井液壓力信號可以通過數學重構得以恢復；

（2）井下鉆井液壓力信號的數學重構

采用基于時域差分方程的信號重構及基于傅里葉變換的信號重構方法，基于時域差分方程的信號重構過程是使延遲差動檢測信號通過一個具有遞歸結構的閉環延遲反饋系統，以遞推算法獲得延遲差動檢測信號中包含的井下鉆井液壓力信號，基于傅里葉變換的信號重構通過構建安裝壓力傳感器A和壓力傳感器B之間管道的有限帶寬理想低通濾波器數學模型，建立井下鉆井液壓力信號恢復系統的頻域傳遞函數，以延遲差動檢測信號通過井下鉆井液壓力信號恢復系統時輸出函數的傅里葉逆變換獲得井下鉆井液壓力信號；

（3）壓力傳感器間距的確定

兩個壓力傳感器的間距應小于壓力波速除以2倍的安裝兩個壓力傳感器之間管道的有限帶寬理想低通濾波器通帶頻率。