一种钻井液性能检测系统的效率优化方法技术方案

本发明专利技术提供一种钻井液性能检测系统的效率优化方法，包括通过建立钻井液性能监测的多目标模型，对每个目标指令进行接收并缓存，输出缓存的指令信息，并对指令顺序数据计时，对所得到的结果进行处理，初步确定操作系统中的时间片，在此基础上筛除所有时间片中最长的8％时间片和最短的8％时间片，最终确定操作系统中时间片轮转调度算法中的时间片，并根据指令进程的时间，对时间片进行自动调整，使当前进程能不被调度程序切换出去而连续的执行完剩下的工作，完成CPU的高效工作，最终实现钻井液性能检测系统的效率优化。液性能检测系统的效率优化。液性能检测系统的效率优化。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液性能检测系统的效率优化方法


[0001]本专利技术涉及钻井液性能检测领域，尤其涉及一种钻井液性能检测系统的效率优化方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，石油和天然气作为主要能源，其需求也不断增长。开采过程中需要钻井，钻井过程就需要用到钻井液。钻井液经常被比喻为钻井工业的血液，为了保证钻井施工的安全顺利进行，预防井下复杂情况的发生，控制维护钻井液的性能显得尤为关键。
[0003]然而，钻井液性能的测量还处于人工测量阶段，程序比较复杂且费时，难以对钻井液的性能进行实时监测并及时发现井下复杂的情况，所以如何提高钻井液性能检测系统的效率一直是个难题。
[0004]在现有的钻井液性能测试系统中，所需测试的钻井液性能指标包括钻井液的温度、密度、黏度、动静切力、漏斗粘度、氯离子、硫离子、钾离子含量，测量每一个指标时所需运行的程序各不相同，会使钻井液性能检测系统产生多个进程。
[0005]在计算机操作系统中，通常需要同时处理多个进程，时刻都需要完成进程的调度和处理。在现有的调度算法中，时间片轮转调度算法虽然有对目标指令响应快的优点，但它高频率的进程切换，会对CPU有一定的开销，降低了CPU的效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种钻井液性能检测系统的效率优化方法，首先建立钻井液性能监测的多目标模型，接收每个目标的指令，并进行缓存，将缓存队列的指令信息输出，对所缓存的队列中的指令数据进行记录，并对指令顺序数据进行计时，获取计时结果数据，并对钻井液性能检测指令顺序数据计时结果进行处理，最终确定操作系统中时间片轮转调度算法中的时间片，根据指令进程的时间，对时间片进行自动调整，使当前进程能不被调度程序切换出去而连续地执行完剩下的工作，完成CPU的高效工作，最终实现钻井液性能检测系统的效率优化。
[0007]整个过程需要同时处理多个任务，而不仅仅是一个任务。必须按规则对这些任务进行排序，以便任务能够成功执行。通常的方法是使用优先级。执行最高优先级的任务。另一种方法是使用单个队列先入先出。但是，这些方法在不同的业务场景中有不同的自适应场景，在标识分析分布式场景中无法正常工作。
[0008]任务分配执行算法因考虑系统任务过程的公平性，以避免浪费计算资源。通常，调度算法的评估标准是任务进程的周转时间、响应时间、任务进程的平均等待时间以及任务进程上下文切换的次数。各种任务调度技术逐步成熟，各有利弊。
[0009]先来先服务调度算法是按照进程提交或进程变为就绪状态的先后次序一次进行调度，不是优先调度算法，开销小。任务进程执行，一直到进程结束或异常请求中断。此算法的缺点响应时间长，不适合实时要求。
[0010]短进程优先调度算法是针对短作业或者短进程优先调度的算法，它优先运行就绪队列中运行时间最短的进程，将计算资源优先分配给它，执行到结束或发生中断。短进程优先调度算法需要事先知道进程的精确运行时间，但运行时间不可预测。
[0011]高优先权优先调度算法是对每个作业引入动态优先权，让进程的优先级随等待时间以一定速率提高，影响此算法性能的关键因素是进程优先级的确定。
[0012]基于时间片的轮转调度算法是将所有就绪任务进程按先来服务的原则，形成一个队列，每次任务调度时，将计算机资源分配给队列的第一个进程，并执行第一个时间片。时间片的大小从几毫秒到几百毫秒不等。当执行的时间片结束时，发生时钟中断，调度程序便会暂停当前进程的执行，并将当前进程送至就绪队列的末尾，并通过上下文切换执行当前就绪的队列第一个进程，并也让进程执行一个时间片。这样便可以保证就绪队列所有任务进程都可以在给定时间内获得相应的时间片的计算机执行时间。
[0013]循环计算的关键是选择时间片。如果时间过长，每个任务都可以在一个时间片内完成，时间片循环算法会退化为先到先得的算法，无法满足交互使用户的需求。如果太短，可以快速完成，但由于频繁的中断和进程上下文切换，增加了系统开销，因此对短时间工作有好处。
[0014]基于上述，本专利技术提供一种钻井液性能检测的多目标协同控制方法，建立钻井液性能监测的多目标模型，接收每个目标的指令，并进行缓存，先采用轮转调度算法，根据运行时间片P进行轮转任务调度，每次轮转完队列后，根据反馈获得每个指令完成的累积时间，再重新计算运行时间片P。
[0015]本专利技术采用如下技术方案：
[0016]一种钻井液性能检测系统的效率优化方法，包括：
[0017]步骤1.建立钻井液性能监测的多目标模型；
[0018]步骤2.接收每个目标的指令，并进行缓存，将缓存队列的指令信息输出；
[0019]步骤3.对所缓存的队列中的指令顺序数据进行记录，并对指令顺序数据进行计时；
[0020]步骤4.获取计时结果数据，并对钻井液性能检测指令顺序数据计时结果进行处理；
[0021]步骤5.按不同指令所需时间和各指令所占权重对计时数据结果进行优化，最终完成钻井液检测多目标协同控制。
[0022]进一步的，步骤4中，对所述计时结果数据进行处理的具体过程包括：
[0023]针对所述计时结果数据提取至少两种特质；
[0024]设定提取出特质的关联位序，确定与各特质的特质值关联的计时结果数据，建立特质的特质值与相邻的特质的特质值的关联；
[0025]根据所述特质间的关联位序，确定每种特质的特质值。
[0026]进一步的，所述计时结果数据的特质包括各目标的指令达到时间、运行时间和带权周转时间；
[0027]所述到达时间为根据指令的运行序列得到；
[0028]通过对钻井液性能检测指令序列数据计时得到运行时间；
[0029]所述带权周转时间为周转时间与实际运行时间的比值；
[0030]即W＝T/R
[0031]其中W为带权周转时间，T为周转时间，R为实际运行时间。
[0032]根据指令的到达时间、运行时间和带权周转时间完成时间片轮转调度算法中的时间片。
[0033]进一步的，步骤5中，所述对处理后的所述对计时数据结果进行优化的具体过程包括：
[0034]计算每个目标的指令在时间片轮转调度算法中的时间片；
[0035]筛选时间片超过预先设定范围的指令，计算剩余目标的指令的时间片平均值，选择所述时间片附近的平均值大的时间片作为执行时间片。
[0036]进一步的，所述筛选时间片超过预设范围的指令具体包括：
[0037]统计所有指令的时间片，统计所有时间片的众数，再筛除所有时间片中最长的8％时间片和最短的8％时间片。
[0038]进一步的，所述时间片轮转调度算法执行指令任务调度过程中，按照指令缓存队列的指令任务顺序进行顺序分配，每个目标的指令任务执行一个时间片，并在一个时间片结束时停止当前指令任务的执行，无论任务是否执行完毕，结束的指令任务送往指令缓存队列的末尾，并按照顺序执行下一指令任务。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井液性能检测系统的效率优化方法，其特征在于，包括：步骤1.建立钻井液性能监测的多目标模型；步骤2.接收每个目标的指令，并进行缓存，将缓存队列的指令信息输出；步骤3.对所缓存的队列中的指令顺序数据进行记录，并对指令顺序数据进行计时；步骤4.获取计时结果数据，并对钻井液性能检测指令顺序数据计时结果进行处理；步骤5.按不同指令所需时间和各指令所占权重对计时数据结果进行优化，最终完成钻井液性能检测系统的效率优化。2.根据权利要求1所述的钻井液性能检测系统的效率优化方法，其特征在于，步骤4，对计时结果数据进行处理的具体过程包括：针对计时结果数据提取至少两种特质；设定提取出特质的关联位序，确定与各特质的特质值关联的计时结果数据，建立特质的特质值与相邻的特质的特质值的关联；根据特质间的关联位序，确定每种特质的特质值。3.根据权利要求2所述的钻井液性能检测系统的效率优化方法，其特征在于，计时结果数据的特质包括各目标的指令达到时间、运行时间和带权周转时间；通过对钻井液性能检测指令序列数据计时得到运行时间；到达时间为根据指令的运行序列得到；带权周转时间为周转时间与实际运行时间的比值；根据指令的到达时间、运行时间和带权周转时间完成时间片轮转调度算法中的时间片。4.根据权利要求1或3所述的钻井液性能检测系统的效率优化方法，其特征在于，步骤5中，对计时数据结果进行优化的具体过程包括：选择每个目标的指令在时间片轮转调度算法中的时间片；筛选...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海波，张鹏，杨海，邹佳玲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：