[發(fā)明專(zhuān)利]一種減小泥漿脈沖信號(hào)對(duì)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111530770.3
• 申請(qǐng)日: 2021-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114183127A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸永鋼;王翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海神開(kāi)石油測(cè)控技術(shù)有限公司;上海神開(kāi)石油科技有限公司;上海神開(kāi)石油設(shè)備有限公司;上海神開(kāi)石油化工裝備股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/06
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/06
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，硬件系統(tǒng)包括：

立管壓力傳感器，該立管壓力傳感器安裝于鉆井立管中，用以采集鉆井立管的壓力波動(dòng)所產(chǎn)生的壓力信號(hào)并輸出；

絞車(chē)傳感器，該絞車(chē)傳感器安裝于鉆井絞車(chē)的滾筒上，用以采集絞車(chē)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)并輸出；

采樣和運(yùn)算處理器，該采用和運(yùn)算處理器與所述立管壓力傳感器和絞車(chē)傳感器連接，用以接收所述立管壓力傳感器輸出的所述壓力信號(hào)和絞車(chē)傳感器輸出的所述轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行處理，然后通過(guò)調(diào)用響應(yīng)模型進(jìn)行計(jì)算，在原始的立管壓力值上進(jìn)行校正后，輸出去除鉆具運(yùn)動(dòng)干擾后的立管壓力值；

所述一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，包括通過(guò)標(biāo)定建立絞車(chē)計(jì)數(shù)變化對(duì)立管壓力變化影響的響應(yīng)模型的方法和在實(shí)際開(kāi)泵鉆進(jìn)過(guò)程中，利用采樣和運(yùn)算處理器對(duì)絞車(chē)計(jì)數(shù)值進(jìn)行處理，調(diào)用所述響應(yīng)模型進(jìn)行計(jì)算，在原始的立管壓力值上進(jìn)行校正后，輸出去除鉆具運(yùn)動(dòng)干擾后的立管壓力值的方法。

2.如權(quán)利要求1所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述采樣和運(yùn)算處理器包括用于與所述立管壓力傳感器和絞車(chē)傳感器連接的信號(hào)采集電路和用于運(yùn)算的運(yùn)算處理器，所述用于運(yùn)算的運(yùn)算處理器的信號(hào)輸入端與所述信號(hào)采集電路的信號(hào)輸出端連接。

3.如權(quán)利要求2所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述信號(hào)采集電路安裝在一SAI地面控制箱內(nèi)，所述用于運(yùn)算的運(yùn)算處理器是微處理器與固件程序的組合或電腦與軟件的組合。

4.如權(quán)利要求1所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述壓力信號(hào)為鉆井立管的立管壓力值，所述轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)為絞車(chē)計(jì)數(shù)值。

5.如權(quán)利要求1所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述壓力信號(hào)和轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)均為電壓信號(hào)、電流信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述通過(guò)標(biāo)定建立絞車(chē)計(jì)數(shù)變化對(duì)立管壓力變化影響的響應(yīng)模型的方法具體包括如下步驟：

1)以不同速率上提和下放鉆具，同時(shí)采集并記錄絞車(chē)計(jì)數(shù)值和原始的立管壓力值并記錄到數(shù)組；

2)使用采集的系列絞車(chē)計(jì)數(shù)值，計(jì)算出鉆頭的運(yùn)動(dòng)速度和加速度；

3)使用采集的系列原始立管壓力值，通過(guò)立管壓力處理算法，計(jì)算去除鉆井立管的靜態(tài)壓力，得到鉆井立管的動(dòng)態(tài)壓力并記錄到數(shù)組；

4)使用鉆頭的運(yùn)動(dòng)速度、加速度和立管的動(dòng)態(tài)壓力，分析和計(jì)算出后者對(duì)前者的響應(yīng)，至少包括：響應(yīng)延遲時(shí)間，從鉆頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化到立管動(dòng)態(tài)壓力變化的延遲時(shí)間。響應(yīng)幅值函數(shù)，不同的鉆頭運(yùn)動(dòng)速度和加速度對(duì)應(yīng)的立管動(dòng)態(tài)壓力的幅度大小的計(jì)算函數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述在實(shí)際開(kāi)泵鉆進(jìn)過(guò)程中，利用該裝置的運(yùn)算處理器對(duì)絞車(chē)計(jì)數(shù)值進(jìn)行處理，調(diào)用響應(yīng)模型進(jìn)行計(jì)算，在原始的立管壓力值上進(jìn)行校正后，輸出去除鉆具運(yùn)動(dòng)干擾后的立管壓力值的方法具體包括如下步驟：

1)在實(shí)際開(kāi)泵鉆進(jìn)過(guò)程中，同時(shí)采集并緩存絞車(chē)計(jì)數(shù)值和立管壓力值到隊(duì)列，緩存數(shù)據(jù)的組數(shù)不小于上述響應(yīng)延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)并緩存到隊(duì)列末尾；

2)使用隊(duì)列最早緩存的系列絞車(chē)計(jì)數(shù)值，計(jì)算出鉆頭的運(yùn)動(dòng)速度和加速度，并調(diào)用響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到動(dòng)態(tài)壓力的校正值；

3)從隊(duì)列數(shù)組中查找到響應(yīng)延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)的原始立管壓力值，將動(dòng)態(tài)壓力校正值與其相加，得到校正后的立管壓力值；

4)輸出校正后的立管壓力值。

8.如權(quán)利要求7所述的一種減小泥漿脈沖信號(hào)鉆具運(yùn)動(dòng)干擾的方法，其特征在于，所述立管壓力處理算法為采用高通濾波器窗函數(shù)，高通濾波器的頻率設(shè)置為脈沖傳輸有效信號(hào)頻率的50％以下，以去除基礎(chǔ)平均值。