【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精密仪器传感测量领域，尤其涉及一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法。
技术介绍
1、近几年，随着海上测井作业量不断攀升，测井仪器在井下粘卡的现状已屡见不鲜，尤其是在复杂井况的裸眼井中，仪器粘卡的概率更是成倍增加，每年因处理该类事故都会耗费大量作业时间，在很大程度上增加了作业成本。
2、为获取井下压力分布情况，一般需要测井仪器的压力传感器对液柱测量，然而仪器粘卡过程中，测井短节分别与泥饼、泥浆直接接触，压力传感器测量面的介质由液体逐渐变为固体，目前市面上的传感器难以同时满足这两种测量需求。
3、为了降低测井作业风险，有必要重点对电缆测井仪器粘卡原因进行深入分析，探究电缆测井仪器粘卡发生机理，在此基础之上，有必要研制电缆测井仪器井下粘卡预警装置，为现场施工人员提供有效信息支撑，从根源上避免仪器粘卡的发生，从而提高作业效率，降低生产成本。
4、为克服上述现有技术存在的不足，提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种在线获取实验短节表面电阻分布的方式，对仪器短节侵入泥饼的状况直接测量，并间接的获得泥饼与实验短节接触面积，最后利用液柱压力计算仪器粘卡阻力，实现粘卡预警的一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法
2、为实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法，包括以下步骤，
4、步骤s1，测井仪器短节设置；
5、测井仪器
6、fn＝f·p·s(1.1)
7、其中：f为摩擦系数，p为液柱压力，s为仪器短节与泥浆的接触面积；
8、在仪器短节表面360度均匀布置电阻传感器，
9、所述的电阻传感器为，两节铜芯的端面与井下介质接触，测量介质电阻；铜芯表面采用灌胶工艺，实现绝缘与密封；在铜芯另一端与导线连接，实现测量短节内容的信号传输，最终通过数字处理器对该信号处理，获取短节表面的电阻分布状况；
10、在短节两端部位的首列和末列安装若干温度传感器与液柱压力传感器，获取井下环境参数，用以辅助判断仪器粘卡状况，对粘卡状况实时反馈；
11、步骤s2，将仪器短节侵入泥饼时，电阻传感器表面介质含水量变化，引起相应位置电阻传感器输出发生连续性变化，得到侵入泥饼的电阻传感器数量及侵入短节侵入程度；
12、当电阻传感器被泥饼覆盖时，电极表面原来的泥浆由于水分的滤失使得泥浆慢慢变成固体，导致电阻率升高，通过检测电路检测电阻传感器电极间的电阻持续变化过程，并在上位机上显示出来；
13、其中，检测电路的设计方法具体为：
14、检测电路包括功能模块如下：
15、电阻分压电路，rd为预设的分压电阻，rc为测量的泥浆电阻，dsp控制dac输出0到15v逐渐持续变化的电压，通过比较器分别和rd与rc的分压值(u1、u2…un)比较，得到逻辑电平(s1、s2…sn)，当逻辑电平发生变化时，记录当前的分压值(uc)，并根据预先设置的rd计算泥浆或泥饼电阻rc；
16、滤波电路，电阻、电容构成一阶低通滤波器，抑制测量噪声；
17、所述滤波电路设置在测量的泥浆电阻rc比较器之间；
18、多用服用检测电路，dsp控制dac输出0到15v逐渐变化的电压，可以称为扫描电压，扫描电压不断在0-15v变化，以便检测不同比较器的输出电平变化，实时更新电阻测量值；
19、模拟开关mux模块；
20、比较器的输出结果进入mux模块，通过dsp的地址总线对模块中的开关进行扫描式开闭，将数据传入dsp中；
21、通信电路，设计can总线收发器电路，通过总线与上位机通信；
22、步骤s3，计算测井短节的侵入泥饼面积，为仪器粘卡阻力提供数据支撑；
23、具体计算为：均分测量短节的圆柱面每个传感器的占地面积记为s均，则对一个传感器上受到的阻力为：
24、δf1＝p1·s均·f1 (1.2)
25、其中p1为传感器测得的压强，s均为传感器在测量短节上均分的面积，f1为在这个面积上的摩擦系数。
26、然后对所有传感器的阻力进行求和，得粘卡阻力：
27、
28、n为传感器数量。
29、本专利技术提供的进一步的优选技术方案是：
30、还包括步骤s4，基于bp神经网络的智能粘卡预警应用；
31、利用bp神经网络算法与匹配安装的井下压力传感器、温度传感器和电阻传感器进行数据监测和智能预警，对得到的压力、阻值和温度进行不断训练加强学习，将环境数据分析存放在神经元的连接权中，进一步提高粘卡预警准确度。
32、本专利技术提供的另外的优选技术方案是：
33、所述的步骤s2中，通过检测电路检测电阻传感器电极间的电阻持续变化过程，并在上位机上显示出来，具体过程为上位机预警交互界面设计，包括：
34、短节内部的数字处理器测量电阻后，利用can总线以波特率5mbps/s周期性的将电阻数据上传至上位机；在上位机的软件中，进行粘卡状况的计算与评估；
35、步骤s21，电阻测量；
36、启用粘卡预警功能时，在dsp内计算当前时刻每个测量点的电阻值rc0；
37、步骤s22，电阻值归一化；
38、在不同的地质环境、测井深度下，泥浆及泥饼的电阻会存在差异，为增强测量短节的环境适应性，可利用测量时初始电阻值rc0进行归一化设计，因此定义电阻变化率η＝rc/rc0，其中rc实时更新，rc＝rc0+δr，δr为测量电阻变化；
39、步骤s23，电阻相对变化率测量；
40、结合步骤s22的电阻归一化方法，即可对每个测量点的电阻变化状况进行评估，发送至上位机；也可对电阻变化速度实时测量，用于指示井下状况；
41、步骤s24，上位机显示；
42、采用不同深度的颜色单元显示实时电阻大小，反映井下仪器工作的状况。
43、本专利技术的有益效果是：
44、现有技术都是在再次钻井时才发现仪器粘卡，不能实时监测仪器是否发生粘卡事故。本专利技术提出了一种实时高效的仪器粘卡预警方案，在测量短节上分布电阻传感器，通过上位机预警交互界面传出的电阻相对变化率显示图来实时显示粘卡情况；不仅可以显示粘卡情况，还可以获取粘卡的面积大小，使后续的解卡更方便高效；大大减少了因粘卡而造成的仪器不能继续工作的时间成本，使测井工作能持续高效进行。本专利技术主要适用于井下开采过程中是否会发生粘卡的场景，为快速测井提供有利帮助。
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1.一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于均布式传感原理的粘卡预警方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于均布式传...
【专利技术属性】
技术研发人员：金浩，于连栋，高荣科，王飞飞，陆洋，贾华坤，陈孝喆，张波，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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