[發(fā)明專利]基于圖像識(shí)別的鉆具接頭快速識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010368364.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN111456714B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何弦桀;李枝林;段慕白;萬夫磊;魏強(qiáng);李雷;鄧虎;黃崇君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/002
• 分類號(hào): E21B47/002;E21B47/09;G06V20/00;G06V10/75
• 代理公司: 成都中璽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51233
• 代理人: 張敏;邢偉

本發(fā)明提供了一種基于圖像識(shí)別的鉆具接頭快速識(shí)別方法，所述識(shí)別方法包括以下步驟：預(yù)先建立鉆具信息數(shù)據(jù)庫；確定拍照位置，對(duì)移動(dòng)中的鉆具進(jìn)行實(shí)時(shí)抓拍，記錄開始抓拍到當(dāng)前時(shí)刻圖像抓拍的時(shí)間段內(nèi)鉆具在豎直方向上的移動(dòng)距離，并將當(dāng)前時(shí)刻抓拍的圖像以及鉆具移動(dòng)距離發(fā)送至鉆具信息數(shù)據(jù)庫，其中，所述鉆具包括多根鉆桿以及連接相鄰兩根鉆桿的鉆具接頭；將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的鉆具信息數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)刻抓拍圖像進(jìn)行比對(duì)識(shí)別，根據(jù)識(shí)別的結(jié)果以及鉆具移動(dòng)距離實(shí)時(shí)生成具有位置信息的鉆具結(jié)構(gòu)圖以獲得鉆具接頭在井中的當(dāng)前位置。本發(fā)明具有能夠讓司鉆在緊急情況下直觀、準(zhǔn)確的判斷鉆具接頭位置，實(shí)現(xiàn)安全、快速關(guān)井等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣田鉆井裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及一種基于圖像識(shí)別的鉆具接頭快速識(shí)別方法。

背景技術(shù)

在石油鉆井中，因溢流、井涌、井噴時(shí)需立即關(guān)井，但在關(guān)井時(shí)，司鉆需要將鉆具提離井底，判斷鉆具接頭的位置，使鉆具接頭避開所要關(guān)閉的防噴器芯子，避免鉆具接頭處于防噴器內(nèi)。這項(xiàng)鉆具接頭位置的判斷和操作會(huì)讓司鉆花費(fèi)至少10～30秒時(shí)間，這嚴(yán)重影響了在緊急情況下井控措施的及時(shí)執(zhí)行。同時(shí)，無依據(jù)的強(qiáng)行、快速起鉆也會(huì)增加卡鉆風(fēng)險(xiǎn)，造成過大的抽汲壓力，進(jìn)一步擴(kuò)大井控風(fēng)險(xiǎn)。目前，判斷鉆具接頭位置仍然依靠司鉆的經(jīng)驗(yàn)判斷，這種方式效率低下，且會(huì)因人而異，不利于緊急情況下的措施執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足中的至少一項(xiàng)。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠直觀顯示鉆具接頭是否處于防噴器內(nèi)的鉆具接頭快速識(shí)別方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種基于圖像識(shí)別的鉆具接頭快速識(shí)別方法。所述識(shí)別方法包括以下步驟：預(yù)先建立鉆具信息數(shù)據(jù)庫；確定拍照位置，對(duì)移動(dòng)中的鉆具進(jìn)行實(shí)時(shí)抓拍，記錄開始抓拍到當(dāng)前時(shí)刻圖像抓拍的時(shí)間段內(nèi)鉆具在豎直方向上的移動(dòng)距離，并將當(dāng)前時(shí)刻抓拍的圖像以及鉆具移動(dòng)距離發(fā)送至鉆具信息數(shù)據(jù)庫，其中，所述鉆具包括多根鉆桿以及連接相鄰兩根鉆桿的鉆具接頭；將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的鉆具信息數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)刻抓拍圖像進(jìn)行比對(duì)識(shí)別，根據(jù)識(shí)別的結(jié)果以及鉆具移動(dòng)距離實(shí)時(shí)生成具有位置信息的鉆具結(jié)構(gòu)圖以獲得鉆具接頭在井中的當(dāng)前位置。

在本發(fā)明一方面的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述鉆具還可包括鉆頭、螺桿、鉆鋌和加重鉆桿，所述鉆具信息數(shù)據(jù)庫可包括鉆桿和鉆具接頭的型號(hào)、內(nèi)徑、外徑和長(zhǎng)度以及組成鉆具的各部件的型號(hào)、內(nèi)徑、外徑、以及長(zhǎng)度。

在本發(fā)明一方面的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的鉆具信息數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)刻抓拍圖像進(jìn)行比對(duì)識(shí)別可包括：通過圖像變換、區(qū)域分割、值化處理以及特征值提取對(duì)當(dāng)前時(shí)刻抓拍圖像進(jìn)行比對(duì)識(shí)別。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠直觀顯示鉆具接頭是否處于防噴器內(nèi)的鉆具接頭的快速識(shí)別系統(tǒng)及其相應(yīng)的鉆具接頭快速識(shí)別方法。

在本發(fā)明的另一方面提供了一種基于圖像識(shí)別的鉆具接頭快速識(shí)別方法。所述方法通過鉆具接頭位置的快速識(shí)別系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，所述識(shí)別系統(tǒng)可包括攝像頭、測(cè)距傳感器以及處理器，其中，所述攝像頭設(shè)置在鉆臺(tái)面上，能夠?qū)︺@具實(shí)時(shí)抓拍并將抓拍的圖像傳輸至處理器，所述鉆具包括多根鉆桿以及連接相鄰鉆桿的鉆具接頭；所述測(cè)距傳感器設(shè)置在頂驅(qū)上，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)定鉆具上升或下降的距離并將測(cè)定的距離傳輸至處理器；所述處理器存儲(chǔ)有鉆具信息數(shù)據(jù)庫，所述處理器分別與所述攝像頭和測(cè)距傳感器連接，所述處理器能夠?qū)z像頭抓拍的圖像與處理器自身的鉆具信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比以對(duì)抓拍圖像進(jìn)行識(shí)別，并能夠根據(jù)識(shí)別的結(jié)果與測(cè)定的距離實(shí)時(shí)生成并顯示鉆具結(jié)構(gòu)圖，以確定鉆具接頭的位置；所述快速識(shí)別方法包括以下步驟：在處理器中預(yù)先建立鉆具信息數(shù)據(jù)庫；啟動(dòng)攝像頭對(duì)鉆具進(jìn)行抓拍；將鉆具信息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的鉆具信息數(shù)據(jù)與當(dāng)前時(shí)刻抓拍圖像進(jìn)行比對(duì)識(shí)別，根據(jù)識(shí)別的結(jié)果、以及測(cè)距傳感器測(cè)定的鉆具上升或下降的距離生成并顯示具有位置信息的鉆具結(jié)構(gòu)圖；司鉆人員根據(jù)顯示的鉆具結(jié)構(gòu)圖識(shí)別鉆具接頭在井中的位置。