【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，属于油井井下作业检测。
技术介绍
1、油田开发进入中后期时，对于新井开发或老井维护都是非常重要的增产手段。因此，针对井下作业过程和质量的监测管理显得尤为重要。井下作业是对油水井进行井下维护而采取相应的技术措施，恢复油水井正常运行或提升油井产能。
2、井下作业施工方作业技术能力和技术素养参差不齐，大部分作业过程参数仍为人工测试记录，工作量大，自动化水平低，作业质量无法直观体现，必须对作业参数进行数字化管理，对作业质量进行在线监测，有效控制作业生产成本和提高整体经济效益。
3、起下管柱是井下作业最常规工序，也是施工比重最大的工序，同时也是事故和安全隐患常常出现的工序。但现有技术中，井下环境复杂，起下管柱的动作多变，计数难度大。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，计数精度高，误差小，解决人工记录疏漏、人工篡改数据以及造假数据的问题。
2、本专利技术通过以下技术方案得以实现。
3、本专利技术提供的基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，通过管柱智能监测装置记录下井和起井过程的加速度数据，通过加速度波形特征识别出下井区间有效数据段，对加速度数据进行去噪，然后计算出特征区间和特征点，再根据特征点的数量计算出管柱数量，具体如下：
4、步骤1、对z轴加速度进行处理，在z轴加速度数据上+1，得到工程z轴加速度，
5、步骤2、计算出有效数据段的所有数据点的加速度均值，再通过均值计算每个点与均值的差值，进行去噪处理；
6、步骤3、根据加速度曲线对每一根管柱的下井区间进行识别：在加速度曲线上，将一段加速度剧烈变动时间区间和一段加速度平稳时间区间定义为一个特征区间；将所述加速度剧烈变动时间区间的起始点和结束点定义为特征点，所述一个特征区间对应完整地下放一根管柱；
7、步骤4、通过特征点公式计算出下井区间所有的有效特征点，有效特征点对应得到下井区间的有效特征区间，即为该次下井过程的管柱数量。
8、特征点公式计算过程如下：先计算加速度剧变点an，an=i|aiai+1＜1 （1）；
9、式中 a为加速度，i为加速度采样时刻, a为加速度剧变点时刻；
10、当相邻点加速度成正负值时，aiai+1＜1，也就是加速度剧烈变化时，该测量点的时刻i记为加速度剧变点an，得到所有的加速度剧变点，然后按照下列公式计算特征点：
11、startm=an|(an-an-1)>t/3 (2);
12、stopm-1=an-1|(an-an-1)> t/3 (3)；
13、式中startm为特征区间中的加速度剧烈变动的起始点，stopm-1为特征区间中的加速度剧烈变动的结束点， m为特征区间的计数值，t为特征区间的长度，默认长度值为450，当相邻的加速度剧变点的时刻间隔an-an-1大于t/3时，把此时an的点位视为当前特征区间的加速度剧烈变动的起始点startm，对应的an-1 的点位视为上一个特征区间m-1的加速度剧烈变动的结束点stopm-1，遍历所有的an，得到所有的特征点startm和stopm；接着按照下列公式计算自适应的特征区间值：
14、treal=（(startm-startm-1)/(m-1)+(stopm-stopm-1)/(m-1））/2 (4) ；
15、treal为当前下井过程的特征区间值，然后将该值作为t代入上述公式（2）和（3）中再进行一次计算，即可得到适应于当前下井过程的特征点。
16、所述步骤2中，所述差值在0.1g的范围以内的视为噪声。
17、所述步骤3中，所述特征区间的数量为特征点数量的一半。
18、本专利技术的有益效果在于：本专利技术具有以下特点：
19、本专利技术采用z轴加速度数据对应起下管柱过程，实现了将作业队在井口下方安装管柱动作和管柱智能监测装置采集的数据对应。
20、本专利技术采用z轴加速度数据作为计算依据，简化计算过程，效率高，便于下井过程进行智能化监测。
21、本专利技术计算过程中采用多重去噪方式，屏蔽在下井过程中突然的加速度突变，以及下井初期的加速度噪声过大等导致波形特征不明显等影响，计算结果精确。
22、本专利技术具有操作简单、自动化程度高、降低生产成本、降低培训人员的教育成本、降低使用人员的学习成本、防止数据造假的优点。
23、本专利技术通过观察特征区间长度，可以检测作业队下放管柱的时间长度，如果长度过短，说明作业队在作业质量上存在一味追求速度的风险，有效起到了作业质量监督的作用。并且可以随时查看整个下井过程的加速度曲线，如若出现作业事故比如管柱掉井，在加速度曲线上会有相应异常的反应，可提供给专业人员进行分析、能够有效防止作业队瞒报作业事故。
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1.基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，其特征在于：通过管柱智能监测装置记录下井和起井过程的加速度数据，通过加速度波形特征识别出下井区间有效数据段，对加速度数据进行去噪，然后计算出特征区间和特征点，再根据特征点的数量计算出管柱数量，具体如下：
2.如权利要求1所述的基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，其特征在于：特征点公式计算过程如下：先计算加速度剧变点An，An=i|aiai+1＜1 （1）；
3.如权利要求1所述的基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，其特征在于：所述步骤2中，所述差值在0.1g的范围以内的视为噪声。
4.如权利要求1所述的基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，其特征在于：所述步骤3中，所述特征区间的数量为特征点数量的一半。
【技术特征摘要】
1.基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，其特征在于：通过管柱智能监测装置记录下井和起井过程的加速度数据，通过加速度波形特征识别出下井区间有效数据段，对加速度数据进行去噪，然后计算出特征区间和特征点，再根据特征点的数量计算出管柱数量，具体如下：
2.如权利要求1所述的基于管柱加速度的起下管柱过程油管数量计算方法，其特征在于：特征点公式计算过程...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳有界，刘雯华，
申请(专利权)人：贵州航天凯山石油仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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