一种用于确定测井深度的计算处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于确定测井深度的计算处理设备，该设备包括：悬重数据采集处理装置，其获取悬重压力信号，并从中确定有效的悬重数据；井深标定装置，其预先获取上提/下放大钩时大钩在每层的上提/下放高度和各换层点的脉冲计数，并确定滚筒层数所对应的每层的标定系数；井深跟踪装置，其接收码盘脉冲信号、方向信号和悬重数据，根据大钩高度与脉冲计数关系以及井深标定时滚筒层数所对应的标定系数得到大钩高度的变化量；井深计算装置，其获取大钩高度的变化量，结合初始大钩高度、初始井深和初始钻头位置，计算得到实际井深。根据本发明专利技术的设备，在钻井过程中可以实时地采集钻井深度数据，实时跟踪并计算深度曲线变化，确定实际井深，指导钻井作业。

A computing and processing equipment for determining logging depth

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定测井深度的计算处理设备
本专利技术涉及测井
，尤其涉及钻井行业的随钻测量
，具体地说是涉及一种在钻井工程中用于确定测井深度的计算处理设备。
技术介绍
在油田钻井、测井和录井等石油勘探钻采行业中,需要准确了解下井仪器在井下的位置和上下速度，精确的井深深度是油气资源经济发展的重要指标，几乎所有的井下作业从仪器设计制造、岩石物理测量、数据采集处理并传输到地面等都需要对井深做出实时计算、纠正和监测，采用适宜的方法和传感器设备完成井深计算处理必不可少。现有的井深计算方法，例如“随钻测井深度跟踪装置”(CN101100939A)专利技术公开了一种在数字化海洋钻井平台上因为特殊的全封闭的钻井绞车系统没有位置安装深度传感器导致无法采集深度信号，而将输送给钻台司钻显示系统的各模块的电压电流等通过信号接口引出、处理而专利技术的一种深度跟踪系统，由于该系统全部是采集到的电信号的传输和处理，其测量精度完全受到平台钻井绞车系统本身测量的参数精度决定，带有很大的不可控性和使用局限性，不适合在随钻测井施工中推广应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是需要提供一种更精确计算钻井井深，制造完整的用于确定测井深度的计算处理设备。为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种用于确定测井深度的计算处理设备，该设备包括：悬重数据采集处理装置，其获取悬重压力信号，并从中确定有效的悬重数据；井深标定装置，其预先获取上提/下放大钩时大钩在每层的上提/下放高度和各换层点的脉冲计数，并以此确定每层的标定系数；井深跟踪装置，其与所述悬重数据采集处理装置和井深标定装置连接，其接收码盘脉冲信号、方向信号和悬重数据，根据大钩高度与脉冲计数关系以及井深标定时滚筒层数所对应的标定系数得到大钩高度的变化量；井深计算装置，其与所述井深跟踪装置连接，获取井深跟踪装置计算出的大钩高度的变化量，结合初始大钩高度、初始井深和初始钻头位置，计算获得实际大钩高度、实际钻头位置和实际井深。在本专利技术的一个实施例中，所述悬重数据采集处理装置包含：大钩负荷计算部，其对设定时间段内获取的悬重压力信号进行计算得到大钩负荷值；悬重门限设置部，其选择门限设置模式，并根据计算得到的大钩负荷值的大小来设置坐卡/离卡门限；钻具坐卡判断部，其与所述大钩负荷计算部和所述悬重门限设置部连接，将实时接收到的悬重值与设置的悬重门限进行比对，确定钻具所处的坐卡/离卡状态，进而判定该悬重值的有效性。在本专利技术的一个实施例中，所述悬重数据采集处理装置还包括：门限模式配置部，其与所述悬重门限设置部连接，包括单门限模式、双门限模式和拖压严重时强制设置悬重有效的模式。在本专利技术的一个实施例中，所述井深跟踪装置包括：大钩运动方向判断部，其接收方向信号并确定大钩当前的运动方向；码盘信号处理部，其与所述大钩运动方向判断部连接，接收码盘脉冲信号，结合对应的所述运动方向获取当前的脉冲总计数值；大钩高度与脉冲计数关系确定部，其与所述大钩运动方向判断部和码盘信号处理部连接，其基于大钩高度与脉冲计数关系以及当前滚筒层数对应的标定系数，计算出与当前的脉冲总计数值对应的当前大钩高度的变化量。在本专利技术的一个实施例中，所述井深标定装置包括：码盘计数值记录部，其记录滚筒上每层钢丝绳全部缠满保持钻具静止时的码盘脉冲计数值；大钩高度和移动距离计算部，其计算滚筒上每层钢丝绳全部缠满保持钻具静止时的大钩高度和大钩的移动距离；标定系数计算部，其与码盘计数值记录部和大钩高度和移动距离计算部连接，根据每层的大钩的移动距离和各换层点脉冲计数值，计算得到每层的层系数，根据多次计算得到的每层的层系数获取每层的标定系数。在本专利技术的一个实施例中，所述井深计算装置包括：钻井深度设置部，其设置初始井深、初始钻头位置和初始大钩高度；钻井深度计算部，其与钻井深度设置部连接，利用大钩高度和脉冲计数关系获取初始大钩高度对应的脉冲计数以及层系数，并根据大钩高度的变化量计算最大钻头位置，将最大钻头位置与初始井深进行比对确定当前实际井深。在本专利技术的一个实施例中，井深计算装置还包括：井深控制部，其与钻井深度计算部连接，更新钻井作业状态、当前大钩位置、当前钻头位置和当前井深，以及控制钻具所处的坐卡状态。在本专利技术的一个实施例中，所述井深计算装置还包括：初始值设置部，其对钻头位置、在钻井深和大钩高度进行初始值复位、清零或赋初值。在本专利技术的一个实施例中，所述井深计算部利用下式计算当前大钩高度：当前大钩高度＝H+(N-Ni)*k，其中，当前脉冲计数值N在第i层和i+1层之间，k为第i+1层标定系数，H为标定时第i层大钩高度，Ni为第i层脉冲数。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：根据本专利技术的井深计算处理设备，在钻井过程中可以实时地采集钻井深度数据，实时跟踪并计算深度曲线变化，确定实际井深，指导钻井作业。可以有效解决传统井深跟踪设备存在的弊端，实现钻井过程的深度精确跟踪，系统设计简单，操作简便，校对井深准确，而且具有很强的通用性。在钻井过程中不但能够实时测量钻井深度，还具有实时的井深跟踪、井深标定和井深计算的能力。虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本专利技术，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本专利技术限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本专利技术的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。本专利技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例的用于确定测井深度的计算处理设备100的整体构造示意图。图2为本申请实施例的悬重数据采集处理装置10的构造示意图。图3为本申请实施例的井深跟踪装置20的构造示意图。图4为本申请实施例的井深标定装置30的构造示意图。图5为本申请实施例的井深计算装置40的构造示意图。图6为本申请实施例的计算处理设备100的各组成的功能概括示意图。图7为本申请实施例的悬重数据采集处理装置10的工作流程示意图。图8为本申请实施例的井深跟踪装置20的信号处理流程图。图9为本申请实施例的井深标定装置30的信号处理流程图。图10为本申请实施例的井深计算装置40的信号处理流程图。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，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定测井深度的计算处理设备，其特征在于，包括：/n悬重数据采集处理装置，其获取悬重压力信号，并从中确定有效的悬重数据；/n井深标定装置，其预先获取上提/下放大钩时大钩在每层的上提/下放高度和各换层点的脉冲计数，并以此确定每层的标定系数；/n井深跟踪装置，其与所述悬重数据采集处理装置和井深标定装置连接，其接收码盘脉冲信号、方向信号和悬重数据，根据大钩高度与脉冲计数关系以及井深标定时滚筒层数所对应的标定系数得到大钩高度的变化量；/n井深计算装置，其与所述井深跟踪装置连接，获取井深跟踪装置计算出的大钩高度的变化量，结合初始大钩高度、初始井深和初始钻头位置，计算获得实际大钩高度、实际钻头位置和实际井深。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于确定测井深度的计算处理设备，其特征在于，包括：
悬重数据采集处理装置，其获取悬重压力信号，并从中确定有效的悬重数据；
井深标定装置，其预先获取上提/下放大钩时大钩在每层的上提/下放高度和各换层点的脉冲计数，并以此确定每层的标定系数；
井深跟踪装置，其与所述悬重数据采集处理装置和井深标定装置连接，其接收码盘脉冲信号、方向信号和悬重数据，根据大钩高度与脉冲计数关系以及井深标定时滚筒层数所对应的标定系数得到大钩高度的变化量；
井深计算装置，其与所述井深跟踪装置连接，获取井深跟踪装置计算出的大钩高度的变化量，结合初始大钩高度、初始井深和初始钻头位置，计算获得实际大钩高度、实际钻头位置和实际井深。


2.根据权利要求1所述的计算处理设备，其特征在于，所述悬重数据采集处理装置包含：
大钩负荷计算部，其对设定时间段内获取的悬重压力信号进行计算得到大钩负荷值；
悬重门限设置部，其选择门限设置模式，并根据计算得到的大钩负荷值的大小来设置坐卡/离卡门限；
钻具坐卡判断部，其与所述大钩负荷计算部和所述悬重门限设置部连接，将实时接收到的悬重值与设置的悬重门限进行比对，确定钻具所处的坐卡/离卡状态，进而判定该悬重值的有效性。


3.根据权利要求1或2所述的计算处理设备，其特征在于，所述悬重数据采集处理装置还包括：
门限模式配置部，其与所述悬重门限设置部连接，包括单门限模式、双门限模式和拖压严重时强制设置悬重有效的模式。


4.根据权利要求1所述的计算处理设备，其特征在于，所述井深跟踪装置包括：
大钩运动方向判断部，其接收方向信号并确定大钩当前的运动方向；
码盘信号处理部，其与所述大钩运动方向判断部连接，接收码盘脉冲信号，结合对应的所述运动方向获取当前的脉冲总计数值；
大钩高度与脉冲计数关系确定部，其与所述大钩运动方向判断部和码盘信号处理部连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海全，林楠，黄明泉，肖红兵，杨全进，李翠，张坚锋，马海，张智勇，王勇，鲁超，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司随钻测控技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11