[發明專利]用于地層壓力隨鉆測量工具的壓力脈沖編解碼系統和方法

有效

• 申請號: 201711055955.7
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109751043B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 宗艷波;錢德儒;王磊;鄭俊華;孫峰;孫明光;王磊;劉建華;宋朝暉;王立雙
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B47/12;E21B47/26
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

1.一種用于地層壓力隨鉆測量工具的下傳指令的編解碼方法，其特征在于，所述編解碼方法包括：

基于預先定義的下傳指令編碼表將所述下傳指令編碼到壓力脈沖中，其中，所述壓力脈沖通過控制地面電動泵的泵沖操作來產生；

在一定采樣頻率下對所述壓力脈沖進行采樣，并識別所述壓力脈沖的邊沿信號，以得到相鄰兩個壓力脈沖的邊沿信號的時間間隔；

基于所述時間間隔查找所述下傳指令編碼表，以解碼出對應的下傳指令；

所述下傳指令編碼表中的指令格式包括指令頭部和數據部，其中所述指令頭部為所述壓力脈沖的第一邊沿信號與第二邊沿信號之間的時間間隔，所述數據部為所述壓力脈沖的第二邊沿信號與第三邊沿信號之間的時間間隔；

在對所述壓力脈沖進行采樣時，設置一定長度的緩存數組以緩存一定時間段內采樣的對應于所述壓力脈沖的數字數據，其中所述緩存數組用作識別所述壓力脈沖的邊沿信號的數據窗口；

采用滑動最小值濾波來濾除采樣數據中的干擾信號；

識別所述壓力脈沖的邊沿信號包括以下步驟：

基于邊沿信號的判別條件來判斷當前緩沖數組中存儲的連續數據是否為一完整的邊沿信號，如果是，則記錄當前時刻作為邊沿信號的時間；

設置邊沿信號計數器，以統計一定時間里所識別的邊沿信號的數量；

如果在預先規定的最長時間段里沒有識別到足夠數量的邊沿信號，則將計數器清零；

判斷相鄰兩個邊沿信號的時間間隔是否小于最短時間間隔，如果是，則將所述兩個邊沿信號視為同一個邊沿信號，邊沿信號計數器的值保持不變，否則，計數器的值遞增。

2.如權利要求1所述的用于地層壓力隨鉆測量工具的下傳指令的編解碼方法，其特征在于，所述邊沿信號的判別條件的實現包括以下步驟：

將所述緩存數組中的前一段時間內對應的若干數據與后一段時間內對應的若干數據進行分別對比，

如果前一段時間內對應的若干數據與后一段時間內對應的若干數據的各個差均超出閾值，則表明存在一個下降沿，反之如果所述各個差均小于閾值，則表明存在一個上升沿。

3.如權利要求1-2中任一項所述的用于地層壓力隨鉆測量工具的下傳指令的編解碼方法，其特征在于，

統計連續3次邊沿信號的時間間隔，如果連續兩次的邊沿信號的時間間隔都滿足所述指令格式，則對下傳指令的標志位進行置位，表示所述下傳指令接收成功，同時清除原有數據，準備好接收接下來的下傳指令。

4.如權利要求3所述的用于地層壓力隨鉆測量工具的下傳指令的編解碼方法，其特征在于，

在所述指令格式中的時間間隔上疊加一定時間余量以提高指令識別的可靠性。

5.一種用于地層壓力隨鉆測量工具的下傳指令的編解碼系統，其特征在于，所述系統包括：

鉆鋌內外壓力導壓模塊，其包括導壓流道、密封圈，用以將鉆鋌內壓力和外壓力分別作為輸入引導進來形成差壓信號；

差壓傳感器及調理電路，其包括差壓傳感器、信號調理電路和AD轉換電路，用以感應所述差壓信號，并將其調理成測量用壓力脈沖信號；

微處理器，其包含存儲器，用以在運行時，調用所述存儲器中的指令以執行如權利要求1-4中任一項所述的方法中的步驟，從而對所述壓力脈沖信號中的下傳指令進行解碼。