[發(fā)明專利]扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111475045.0
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114235363A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張濤;查春青;李玉梅;劉奕呈
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H11/06
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姜璐璐;錢能

本發(fā)明提出了一種扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)，涉及油氣勘探技術(shù)領(lǐng)域，該監(jiān)測方法包括：步驟1，在井下測量扭力沖擊器的工程參數(shù)并對所述工程參數(shù)進行存儲；步驟2，在井下對所述工程參數(shù)進行分析并得到所述分析數(shù)據(jù)，再根據(jù)所述分析數(shù)據(jù)判斷所述扭力沖擊器的工作狀態(tài)是否正常并得到判斷結(jié)果；步驟3，將所述判斷結(jié)果傳輸至地面。本發(fā)明提出的扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)能夠快速地獲得扭力沖擊器的工作狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著石油鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，深井、超深井大量增多，遭遇“三高地層”(巖石硬度高、巖石可鉆性極值高、巖石研磨性高)的可能性越來越大。在對上述“三高地層”鉆井過程中采用常規(guī)鉆井方法時容易出現(xiàn)粘滑振動現(xiàn)象，嚴重制約了深部硬質(zhì)地層機械鉆速的提升。通過對粘滑振動的抑制方法進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)扭力沖擊鉆井技術(shù)是抑制鉆頭粘滑的有效方法之一，該技術(shù)依托所研制的扭力沖擊器，給鉆頭提供高頻低幅的扭轉(zhuǎn)沖擊，改善鉆頭的切削狀態(tài)，同時增大切削扭矩，實現(xiàn)快速破巖。

現(xiàn)有的扭力沖擊器已經(jīng)是一個較為成熟的鉆井提速技術(shù)，近年來，扭力沖擊器在鉆井中的使用提升了鉆井效率。但是，扭力沖擊器的品類眾多，質(zhì)量也參差不齊，不同類型的扭力沖擊器在不同深度的井段，不同巖性條件下的使用效果差異較大。如果不能監(jiān)測扭力沖擊器的工作狀態(tài)，則無法準確判斷扭力沖擊器是否在正常工作；同時，扭力沖擊器工作效率也無法通過井下數(shù)據(jù)直接表示。

現(xiàn)有技術(shù)中，對扭力沖擊器井下工作狀態(tài)進行監(jiān)測的方法有限，鉆井人員往往無法準確判斷扭力沖擊器是否在正常工作，極大的限制了扭力沖擊器的進一步發(fā)展。

有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)驗，經(jīng)過反復試驗設(shè)計出一種扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)，以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)，能夠快速地獲得扭力沖擊器的工作狀態(tài)。

為達到上述目的，本發(fā)明提出一種扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法，其中，所述監(jiān)測方法包括：

步驟1，在井下測量扭力沖擊器的工程參數(shù)并對所述工程參數(shù)進行存儲；

步驟2，在井下對所述工程參數(shù)進行分析并得到分析數(shù)據(jù)，再根據(jù)所述分析數(shù)據(jù)判斷所述扭力沖擊器的工作狀態(tài)是否正常并得到判斷結(jié)果；

步驟3，將所述判斷結(jié)果傳輸至地面。

如上所述的扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法，其中，所述步驟2包括：

步驟21，對測量得到的所述工程參數(shù)進行預(yù)處理；

步驟22，將處理后的所述工程參數(shù)進行傅里葉變換，使所述工程參數(shù)由時域數(shù)據(jù)變換為頻域數(shù)據(jù)，再分析所述頻域數(shù)據(jù)的頻率峰值即可得到扭力沖擊器的實時工作頻率；

步驟23，根據(jù)所述實時工作頻率判斷所述扭力沖擊器的工作狀態(tài)是否正常并得到所述判斷結(jié)果。

如上所述的扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法，其中，所述步驟21包括：

步驟211，將所述工程參數(shù)中的異常數(shù)據(jù)進行清洗，剔除所述工程參數(shù)中的異常值并補充所述工程參數(shù)中的缺失值；

步驟212，對清洗后的所述工程參數(shù)進行濾波處理，將所述工程參數(shù)中的高頻信號濾波，僅保留所述工程參數(shù)中的低頻信號。

如上所述的扭力沖擊器井下工作狀態(tài)的監(jiān)測方法，其中，在所述步驟23中，通過鉆井液排量計算所述扭力沖擊器正常工作時產(chǎn)生的沖擊頻率，如果所述實時工作頻率與所述沖擊頻率相同，即得到扭力沖擊器正常工作的判斷結(jié)果，否則得到扭力沖擊器非常工作的判斷結(jié)果。