[发明专利]一种减小泥浆脉冲信号对钻具运动干扰的方法

权利要求书

1.一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，硬件系统包括：

立管压力传感器，该立管压力传感器安装于钻井立管中，用以采集钻井立管的压力波动所产生的压力信号并输出；

绞车传感器，该绞车传感器安装于钻井绞车的滚筒上，用以采集绞车滚筒的转动信号并输出；

采样和运算处理器，该采用和运算处理器与所述立管压力传感器和绞车传感器连接，用以接收所述立管压力传感器输出的所述压力信号和绞车传感器输出的所述转动信号并进行处理，然后通过调用响应模型进行计算，在原始的立管压力值上进行校正后，输出去除钻具运动干扰后的立管压力值；

所述一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，包括通过标定建立绞车计数变化对立管压力变化影响的响应模型的方法和在实际开泵钻进过程中，利用采样和运算处理器对绞车计数值进行处理，调用所述响应模型进行计算，在原始的立管压力值上进行校正后，输出去除钻具运动干扰后的立管压力值的方法。

2.如权利要求1所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述采样和运算处理器包括用于与所述立管压力传感器和绞车传感器连接的信号采集电路和用于运算的运算处理器，所述用于运算的运算处理器的信号输入端与所述信号采集电路的信号输出端连接。

3.如权利要求2所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述信号采集电路安装在一SAI地面控制箱内，所述用于运算的运算处理器是微处理器与固件程序的组合或电脑与软件的组合。

4.如权利要求1所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述压力信号为钻井立管的立管压力值，所述转动信号为绞车计数值。

5.如权利要求1所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述压力信号和转动信号均为电压信号、电流信号或数字信号。

6.如权利要求1所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述通过标定建立绞车计数变化对立管压力变化影响的响应模型的方法具体包括如下步骤：

1)以不同速率上提和下放钻具，同时采集并记录绞车计数值和原始的立管压力值并记录到数组；

2)使用采集的系列绞车计数值，计算出钻头的运动速度和加速度；

3)使用采集的系列原始立管压力值，通过立管压力处理算法，计算去除钻井立管的静态压力，得到钻井立管的动态压力并记录到数组；

4)使用钻头的运动速度、加速度和立管的动态压力，分析和计算出后者对前者的响应，至少包括：响应延迟时间，从钻头运动状态变化到立管动态压力变化的延迟时间。响应幅值函数，不同的钻头运动速度和加速度对应的立管动态压力的幅度大小的计算函数。

7.如权利要求6所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述在实际开泵钻进过程中，利用该装置的运算处理器对绞车计数值进行处理，调用响应模型进行计算，在原始的立管压力值上进行校正后，输出去除钻具运动干扰后的立管压力值的方法具体包括如下步骤：

1)在实际开泵钻进过程中，同时采集并缓存绞车计数值和立管压力值到队列，缓存数据的组数不小于上述响应延迟时间对应的采样点数并缓存到队列末尾；

2)使用队列最早缓存的系列绞车计数值，计算出钻头的运动速度和加速度，并调用响应函数进行计算，得到动态压力的校正值；

3)从队列数组中查找到响应延迟时间对应的原始立管压力值，将动态压力校正值与其相加，得到校正后的立管压力值；

4)输出校正后的立管压力值。

8.如权利要求7所述的一种减小泥浆脉冲信号钻具运动干扰的方法，其特征在于，所述立管压力处理算法为采用高通滤波器窗函数，高通滤波器的频率设置为脉冲传输有效信号频率的50％以下，以去除基础平均值。