一种井下冲击器振动监测系统技术方案

一种井下冲击器振动监测系统，其包括：加速度测量装置，其安装在井下冲击器上，用于采集井下冲击器的三轴加速度；数据存储装置；控制装置，其与加速度测量装置和数据存储装置连接，用于向加速度测量装置发送启动测量指令，接收加速度测量装置响应启动测量指令而反馈的加速度数据，并调用数据存储进程来将加速度数据写入数据存储装置；数据回放装置，其与控制装置连接，用于向控制装置发送数据读取指令，并接收控制装置响应数据读取指令而从数据存储装置读取到的数据。本系统可以实现对冲击器加速度的实时测量和存储，由此可以获得冲击器与钻头的撞击频率以及冲击功等参数，从而为确定冲击器的井下工作状态提供了依据。

A vibration monitoring system for downhole impactor

A vibration monitoring system for a downhole impactor includes an acceleration measuring device mounted on a downhole impactor for acquiring the triaxial acceleration of the downhole impactor; a data storage device; and a control device connected with an acceleration measuring device and a data storage device for transmitting a start-up measurement to an acceleration measuring device. The accelerometer receives the acceleration data feedback by the accelerometer in response to the start-up instruction and calls the data storage process to write the acceleration data to the data storage device; the data playback device, which is connected with the control device, is used to send the data reading instruction to the control device and receive the control device response data Read instructions and read data from the data storage device. The system can realize the real-time measurement and storage of the acceleration of the impactor, so that the impact frequency and impact energy of the impactor and the drill can be obtained, thus providing a basis for determining the downhole working state of the impactor.

【技术实现步骤摘要】
一种井下冲击器振动监测系统
本专利技术涉及油气勘探开发
，具体地说，涉及一种井下冲击器振动监测系统。
技术介绍
井下仪器种类繁多，构造精密。在进行钻进作业的过程中会产生高强度的振动，从而对井下一起产生冲击载荷，有可能造成井下仪器工作效果不理想等效果，严重时甚至会对仪器造成损坏。实时检测井下仪器收到的井下仪器收到的冲击的强度、方向和频率以及其振动状态可以准确地判断井下仪器的情况，从而在井下仪器出现异常振动时及时地进行控制来防止仪器受到损害。同时，对于井下仪器的振动情况的监测对于仪器工作性能的验证以及对测量结果的校正分析均具有参考作用。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种井下冲击器振动监测系统，所述系统包括：加速度测量装置，其安装在井下冲击器上，用于采集井下冲击器的三轴加速度；数据存储装置；控制装置，其与所述加速度测量装置和数据存储装置连接，用于向所述加速度测量装置发送启动测量指令，接收所述加速度测量装置响应所述启动测量指令而反馈的加速度数据，并调用数据存储进程来将所述加速度数据写入所述数据存储装置；数据回放装置，其与所述控制装置连接，用于向所述控制装置发送数据读取指令，并接收所述控制装置响应所述数据读取指令而从所述数据存储装置读取到的数据。根据本专利技术的一个实施例，所述控制装置包括控制器和实时时钟电路，所述控制器与所述实时时钟电路连接，其中，所述控制装置在初始化过程中，所述控制器向所述实时时钟电路中写入默认时间信息。根据本专利技术的一个实施例，所述控制装置接收所述数据回放装置发送来的控制指令，并判断所述控制指令是否为参数配置指令，其中，如果所述控制指令为参数配置指令，所述控制装置则将所述参数配置指令中的配置参数写入所述数据存储装置。根据本专利技术的一个实施例，所述配置参数包括采样频率、采样时间、采样间隔和加速度测量装置启动时间，所述控制装置根据所述加速度测量装置启动时间向所述加速度测量装置发送测量启动指令，以控制所述加速度测量装置开始进行加速度测量；所述控制装置还根据所述采样频率对所述加速度测量装置传输来的加速度数据进行采样，并将采样得到的数据以及从所述实时时钟电路传输来的时间数据传输至所述数据存储装置。根据本专利技术的一个实施例，所述控制装置能够确定所述数据存储装置中数据存储芯片的起始存储位置，并从所述实时时钟电路读取当前时间数据，根据所述起始存储位置将所述当前时间数据写入所述数据存储芯片，当接收到所述加速度测量装置传输来的加速度数据后，所述控制装置根据所述当前时间数据的存储位置将所述加速度数据写入所述数据存储芯片。根据本专利技术的一个实施例，所述控制装置会判断所述加速度测量装置传输来的加速度数据是否正常，其中，如果所述加速度数据不正常，所述控制装置向所述加速度测量装置发送数据错误指示信息。根据本专利技术的一个实施例，如果所述控制指令不为参数配置指令，所述控制装置则进一步判断所述控制指令是否为数据读取指令，其中，如果所述控制指令为数据读取指令，所述控制装置从所述数据存储装置中读取数据，并将读取到的数据发送至所述数据回放装置。根据本专利技术的一个实施例，如果所述控制指令不为数据读取指令，所述控制装置则进一步判断所述控制指令是否为数据擦除指令，其中，如果所述控制指令为数据擦除指令，所述控制装置控制所述数据存储装置进行数据擦除。本专利技术所提供的井下冲击器振动监测系统可以实现对冲击器加速度的实时测量和存储，由此可以获得冲击器与钻头的撞击频率以及冲击功等参数，从而为确定冲击器的井下工作状态提供了依据。该系统能够用于改进冲击器的性能以及现场施工工艺，有助于进一步提高机械钻速并缩短钻井周期。同时，该井下冲击器振动监测系统在实现过程中将实时操作系统应用于嵌入式系统中，保证了系统的实时性、可靠性和稳定性，并且有助于提高开发效率、缩短开发周期，使得程序便于修改和维护。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术一个实施例的井下冲击器振动监测系统的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的参数配置以及数据回放的实现流程示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的数据存储进程的实现流程示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本专利技术实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1示出了本实施例所提供的井下冲击器振动监测系统的结构示意图。如图1所示，本实施例所提供的井下冲击器振动监测系统优选地包括：加速度测量装置101、控制装置102、数据存储装置103以及数据回放装置104。其中，当井下冲击器处于工作状态时，加速度测量装置101、控制装置102以及数据存储装置103设置在井下，而数据回放装置104则设置在地面。本实施例中，振动监测系统在上述硬件平台上移植有实时操作系统。本实施例中，加速度测量装置101优选地安装在井下冲击器上，其用于采集井下冲击器的三轴加速度。具体地，加速度测量装置101安装在钻柱和井下冲击器之间并且相邻地位于井下冲击器之上。由于井下冲击器的冲锤需要不停地冲击钻头才能够起到加快转速的目的，而如果加速度测量装置101安装在井下冲击器的下方，那么则会使得冲锤与钻头之间的间隔过远，从而导致冲击力降低，进而影响井下冲击器的工作性能，因此为了避免上述情况，本实施例中，加速度测量装置101优选地安装在井下冲击器上方。本实施例中，加速度测量装置101优选地包括三轴加速度计。当然，根据实际需要，加速度测量装置101还可以包含其他合理元件或电路，本专利技术不限于此。加速度测量装置101与控制装置102连接，其能够将自身测量得到的加速度数据传输至控制装置102。本实施例中，当井下冲击器下到井底后，控制装置102将会向加速度测量装置101发送启动测量指令。加速度测量装置101在接收到上述启动测量指令后会对加速度测量装置101传输来的加速度数据进行数据采样，并调用数据存储进程来将采样得到的加速度数据写入与之连接的数据存储装置103。本实施例中，控制装置102还与数据回放装置104连接。当井下冲击器振动监测系统工作完毕后，数据回放装置104会向控制装置102发送数据读取指令，以由控制装置102从与之连接的数据存储装置103中读取相应数据并将读取到的数据传输至数据回放装置104，从而使得位于地面的工作人员通过数据回放装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下冲击器振动监测系统，其特征在于，所述系统包括：加速度测量装置，其安装在井下冲击器上，用于采集井下冲击器的三轴加速度；数据存储装置；控制装置，其与所述加速度测量装置和数据存储装置连接，用于向所述加速度测量装置发送启动测量指令，接收所述加速度测量装置响应所述启动测量指令而反馈的加速度数据，并调用数据存储进程来将所述加速度数据写入所述数据存储装置；数据回放装置，其与所述控制装置连接，用于向所述控制装置发送数据读取指令，并接收所述控制装置响应所述数据读取指令而从所述数据存储装置读取到的数据。

【技术特征摘要】
1.一种井下冲击器振动监测系统，其特征在于，所述系统包括：加速度测量装置，其安装在井下冲击器上，用于采集井下冲击器的三轴加速度；数据存储装置；控制装置，其与所述加速度测量装置和数据存储装置连接，用于向所述加速度测量装置发送启动测量指令，接收所述加速度测量装置响应所述启动测量指令而反馈的加速度数据，并调用数据存储进程来将所述加速度数据写入所述数据存储装置；数据回放装置，其与所述控制装置连接，用于向所述控制装置发送数据读取指令，并接收所述控制装置响应所述数据读取指令而从所述数据存储装置读取到的数据。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置包括控制器和实时时钟电路，所述控制器与所述实时时钟电路连接，其中，在初始化过程中，所述控制器向所述实时时钟电路中写入默认时间信息。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述控制装置接收所述数据回放装置发送来的控制指令，并判断所述控制指令是否为参数配置指令，其中，如果所述控制指令为参数配置指令，所述控制装置则将所述参数配置指令中的配置参数写入所述数据存储装置。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述配置参数包括采样频率、采样时间、采样间隔和加速度测量装置启动时间，所述控制装置根据所述加速度测量装置启动时间向所述加速度测量装置发送测量启动指令，以控制所述加速度测量装置开始进行加速度测量；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡越发，高炳堂，王立双，宋朝晖，杨春国，郑俊华，张仁龙，陈晓晖，孙连环，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11