[发明专利]用于地层压力随钻测量工具的压力脉冲编解码系统和方法

说明书

本发明一种用于地层压力随钻测量工具的下传指令的编解码方法，其包括：基于预先定义的下传指令编码表将所述下传指令编码到压力脉冲中，其中，所述压力脉冲通过控制地面电动泵的泵冲操作来产生；在一定采样频率下对所述压力脉冲进行采样，并识别所述压力脉冲的边沿信号，以得到相邻两个压力脉冲的边沿信号的时间间隔；基于所述时间间隔查找所述下传指令编码表，以解码出对应的下传指令。该方法占用微处理器内存空间小、计算速度快，仅使用很短的一段数据进行缓冲存储。根据下降沿特征，使用简单的判断语句即可快速判断出当前缓冲数据中是否存在下降沿，并计算下降沿之间的时间间隔，快速识别指令头和指令数据。

技术领域

本发明涉及石油勘探钻井工程技术领域，尤其涉及一种用于地层压力随钻测量工具的压力脉冲编解码系统和方法。

背景技术

地层压力随钻测量工具是一种随钻测井仪器，能够在钻一种控制地层压力随钻测量工具的指令接收方法和装置头刚钻开地层时进行地层压力和地层孔隙度测试。该工具工作时，钻井液对所测地层污染小，能更好地反应地层真实压力状况，该方法所测地层压力实时性好、精度高。

当前，在井下随钻测量仪器中，大部分MWD仪器或随钻测井仪器是单向传输系统，而地层压力随钻测量工具是利用钻井过程的短间歇进行定点测量，在地面指令的控制下，完成测量探头伸出、推靠坐封、测量和收回动作。因此不仅需要将测量数据上传，还需要接收地面指令，响应工具启动、测量参数选择、测量模式选择以及紧急停止等控制指令。也即地层压力随钻测量工具需要配套双向数据传输系统。

当前MWD系统只有数据上传功能，不具有地面指令下传接收装置，为了实现上述目标，需要设计一种控制地层压力随钻测量工具的地面指令下传接收方法和装置。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种用于地层压力随钻测量工具的压力脉冲编解码方法，其包括：

基于预先定义的下传指令编码表将所述下传指令编码到压力脉冲中，其中，所述压力脉冲通过控制地面电动泵的泵冲操作来产生；

在一定采样频率下对所述压力脉冲进行采样，并识别所述压力脉冲的边沿信号，以得到相邻两个压力脉冲的边沿信号的时间间隔；

基于所述时间间隔查找所述下传指令编码表，以解码出对应的下传指令。

根据本发明的一个实施例，优选的是，所述下传指令编码表中的指令格式包括指令头部和数据部，其中所述指令头部为所述压力脉冲的第一边沿信号与第二边沿信号之间的时间间隔，所述数据部为所述压力脉冲的第二边沿信号与第三边沿信号之间的时间间隔。

根据本发明的一个实施例，优选的是，在对所述压力脉冲进行采样时，设置一定长度的缓存数组以缓存一定时间段内采样的对应于所述压力脉冲的数字数据，其中所述缓存数组用作识别所述压力脉冲的边沿信号的数据窗口。

根据本发明的一个实施例，优选的是，所述方法还包括：

采用滑动最小值滤波来滤除采样数据中的干扰信号。

根据本发明的一个实施例，优选的是，识别所述压力脉冲的边沿信号包括以下步骤：

基于边沿信号的判别条件来判断当前缓冲数组中存储的连续数据是否为一完整的边沿信号，

如果是，则记录当前时刻作为边沿信号的时间。

根据本发明的一个实施例，优选的是，识别所述压力脉冲的边沿信号的步骤还包括：

设置边沿信号计数器，以统计一定时间里所识别的边沿信号的数量；

如果在预先规定的最长时间段里没有识别到足够数量的边沿信号，则将计数器清零；