CN102296948A

CN102296948A - 一种随钻测井仪的数据帧存储方法

Info

Publication number: CN102296948A
Application number: CN2011101624460A
Authority: CN
Inventors: 李安宗; 张维; 朱军; 陈鹏; 王珺; 祝环芬; 牒勇; 陈绪涛; 李童; 白岩; 桑泉; 潘静; 杨国华
Original assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Logging Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Logging Co Ltd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2011-12-28

Abstract

本发明公开了一种随钻测井仪的数据帧存储方法，属于数据帧压缩技术领域。所述方法包括：按照预置的数据帧采样周期，采集且存储测井数据帧；当收到关泵命令时，停止存储测井数据帧，生成且存储关泵标记帧；当收到开泵命令时，生成且存储开泵标记帧，重新采集且存储测井数据帧。本发明提供的随钻测井仪的数据帧存储方法压缩效率高、算法简单可靠，扩大了有效数据的存储容量；在硬件芯片存储容量一定的情况下，通过本发明提供的随钻测井仪的数据帧存储方法进行数据重构，重构后的数据与原来的数据完全相同，还可以剔除冗余的数据，减少无效数据占用的存储空间。

Description

一种随钻测井仪的数据帧存储方法

技术领域

本发明涉及数据帧压缩技术领域，特别涉及一种随钻测井仪的数据帧存储方法。

背景技术

随钻测井仪在随钻测井过程中，要通过泥浆泵使泥浆循环给钻头提供钻进动力，连接钻杆时必须停泵。只有开泵时才能钻进，井下仪器通过响应开关泵得知是否为钻进状态。在测井过程中，通常采用单片机系统控制采集测井数据，并将测井数据存储在FLASH或EEPROM等掉电后数据不丢失的存储芯片上。在测井过程中，需要经常性的开泵和关泵，并且关泵持续的时间比较长，此时还要继续采集存储测井数据，这就需要使用大容量的存储芯片来存储测井数据。由于单个芯片的存储容量有限，因此往往需要将多个芯片级联以扩展存储容量。但是，由于受到芯片温度性能、容量以及接口支持等因素的限制，仅通过扩大存储容量、增加传输速率、提高处理速度等硬件方式来解决数据存储的问题已经变得越来越困难了。

发明内容

为了解决随钻测井仪大量测井数据的存储问题，本发明提出了一种随钻测井仪的数据帧存储方法，所述方法包括：

按照预置的数据帧采样周期，采集且存储测井数据帧；

当收到关泵命令时，停止存储测井数据帧，生成且存储关泵标记帧；

当收到开泵命令时，生成且存储开泵标记帧，重新采集且存储测井数据帧。

在所述按照预置的数据帧采样周期，采集且存储测井数据帧的步骤之前还包括：初始化随钻测井仪，生成且存储测井起始标记帧。

所述初始化随钻测井仪的内容包括设置随钻测井仪的地上起始工作时间及延时时间、数据帧采样周期和数据帧存储方式。

所述测井起始标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪井下工作起始时间，第4-7字节为空字节或存储标识；所述随钻测井仪井下工作起始时间为所述地上起始工作时间与延时时间之和。

所述测井数据帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储测井数据的采集时间，第4-7字节用于存储测井数据。

所述关泵标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到关泵命令的时间，第4-7字节为空字节或存储标识。

所述生成且存储关泵标记帧的步骤还包括：启动关泵计数器；相应地，所述当收到开泵命令时的步骤还包括：停止关泵计数器，并对所述关泵计数器清零。

所述开泵标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到开泵命令的时间，第4个字节存储标识，第5-7字节用于存储所述关泵计数器的计数值。

所述方法还包括：当收到停止测井命令时，生成且存储停止测井标记帧。

所述停止测井标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到停止测井命令的时间，第4个字节存储标识，第5-7字节用于存储所述关泵计数器的计数值。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明提供的随钻测井仪的数据帧存储方法压缩效率高、算法简单可靠，扩大了有效数据的存储容量；在硬件芯片存储容量一定的情况下，通过本发明提供的随钻测井仪的数据帧存储方法进行数据重构，重构后的数据与原来的数据完全相同，还可以剔除冗余的数据，减少无效数据占用的存储空间。

附图说明

图1为本发明实施例提供的随钻测井仪的数据帧存储方法流程图。

具体实施方式

为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

在硬件存储容量相同和正常随钻测井条件下，使用本发明提供的随钻测井仪的数据帧存储方法，可以大大提高数据的存储容量，以解决数据存储容量不足的问题。通常情况下，数据的存储方法可以分为无损压缩存储和有损压缩存储，本发明提供的随钻测井仪的数据帧存储方法属于无损压缩存储。

参见图1，本发明实施例提供了一种随钻测井仪的数据帧存储方法，包括以下步骤：

步骤101：初始化随钻测井仪；

通常情况下，在使用随钻测井仪进行测井工作之前，需要对随钻测井仪进行初始化设置，以满足测井要求；初始化的内容包括：设置随钻测井仪的地上起始工作时间及延时时间、数据帧采样周期和数据帧存储方式等；本实施例中，数据帧存储方式是以采集数据帧的时间先后顺序存储数据帧；在对随钻测井仪初始化后，还需要对其进行浅测试，待检测正常后，进入正常测井状态；

步骤102：根据随钻测井仪井下工作起始时间，生成测井起始标记帧，存储到存储器中；

随钻测井仪井下工作起始时间为地上起始工作时间与延时时间之和；测井起始标记帧用于标识测井的开始；测井起始标记帧作为第一帧数据存储到存储器中；测井起始标记帧的格式如下表1所示：

表1

字节1

字节2

字节3

字节4

字节5

字节6

字节7

字节8

小时

分钟

秒

AA

温度

测井起始标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪井下工作起始时间；最后一个字节用于存储随钻测井仪起始工作时井下的温度；其余4个字节可以为空字节，或是按照设计要求任意设定其内容，例如标识AA，以便解码；

步骤103：按照预置的数据帧采样周期，采集测井数据帧，并将采集到的测井数据帧存储到存储器中；

测井数据帧的格式如下表2所示：

表2

字节1

字节2

字节3

字节4

字节5

字节6

字节7

字节8

小时

分钟

秒

GR(H)

GR(L)

CAI(H)

CAI(L)

温度

测井数据帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储测井数据的采集时间；最后一个字节用于存储采集测井数据帧时的井下温度；第4-7字节用于存储测井数据，例如：第4字节存储伽马计数高字节、第5字节存储伽马计数低字节、第6字节存储电阻率高字节、第7字节存储电阻率低字节；

步骤104：检查是否收到关泵命令，如果是，则执行步骤105，否则执行步骤103；

步骤105：停止存储测井数据帧，根据收到关泵命令的时间，生成关泵标记帧，存储到存储器中；

关泵标记帧的格式如下表3所示：

表3

字节1

字节2

字节3

字节4

字节5

字节6

字节7

字节8

小时

分钟

秒

EE

温度

关泵标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到关泵命令的时间；最后一个字节用于存储随钻测井仪收到关泵命令时的井下温度；其余4个字节可以为空字节，或是按照设计要求任意设定其内容，例如标识EE，以便解码；

步骤106：启动关泵计数器T1，从零开始计数；

步骤107：每经过一个数据帧采样周期，关泵计数器T1的计数值加1；

步骤108：检查是否收到开泵命令，如果是，则执行步骤109，否则执行步骤110；

步骤109：停止关泵计数器T1，读取出关泵计数器T1的计数值，对关泵计数器T1清零，根据收到开泵命令的时间和关泵计数器T1的计数值，生成开泵标记帧，存储到存储器中，执行步骤103；

开泵标记帧的格式如下表4所示：

表4

开泵标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到开泵命令的时间；第4个字节用于存储标识EF，以便解码；第5-7字节用于存储关泵计数器T1的计数值；最后一个字节用于存储随钻测井仪收到开泵命令时的井下温度；

关泵计数器T1的计数值作为数据帧的压缩次数存储到该开泵标记帧中；在实际应用中，可以通过解析存储的开泵标记帧中的压缩次数，很容易地得到实际压缩的帧数；

步骤110：检查是否收到停止测井命令，如果是，则执行步骤111，否则执行步骤107；

步骤111：停止采集测井数据帧，读取出关泵计数器T1的计数值，对关泵计数器T1清零，根据收到停止测井命令的时间和关泵计数器T1的计数值，生成停止测井标记帧，存储到存储器中；

停止测井标记帧的格式如下表5所示：

表5

停止测量标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到停止测井命令的时间；第4个字节用于存储标识ED，以便解码；第5-7字节用于存储关泵计数器T1的计数值；最后一个字节用于存储随钻测井仪收到停止测井命令时的井下温度；

由于在实际测井过程中，每连接一根钻杆都需要停泵，因此像上述关泵、开泵过程会循环反复数十次以至上百次，并且关泵状态停留的时间会很长。如果不采用本发明实施例提供的数据帧存储方法，那么在关泵状态下，每个数据帧采样周期都需要存储一帧数据帧，这样就会增加存储器数据存储的容量；如果采用本发明实施例提供的数据帧存储方法，那么在关泵状态下，每个数据帧采样周期仅进行数据帧的采集，不需要存储数据帧，从而大大节省了存储器的存储空间，提高了数据帧的存储容量。通过解析存储的开泵标记帧中的压缩次数，可以很容易地得到实际压缩的帧数。例如：2010年4月，使用随钻方位伽马感应电阻率仪器(随钻测井仪的一种)在玉门油田测井，仪器硬件存储容量是4兆位，设定一定的延时时间和数据帧采样周期后，如果不采用本发明实施例提供的数据帧存储方法，存储时间只有200小时，超过200小时后，测井数据帧就无法存储了；由于玉门井况复杂，开关泵的次数很频繁，而且往往关泵时间长，通过采用本发明实施例提供的数据帧存储方法进行数据存储、编解码，使得钻井工程可以进行500小时，依然可以存储测井数据帧。由此可见，本发明实施例提供的随钻测井仪的数据帧存储方法可以获得很好的压缩效果。

在硬件芯片存储容量一定的情况下，通过本发明实施例提供的随钻测井仪的数据帧存储方法进行数据重构，重构后的数据与原来的数据完全相同；另外，还可以剔除冗余的数据，减少无效数据占用的存储空间，扩大了有效数据的存储容量。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预置的数据帧采样周期，采集且存储测井数据帧；

2.如权利要求1所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，在所述按照预置的数据帧采样周期，采集且存储测井数据帧的步骤之前还包括：初始化随钻测井仪，生成且存储测井起始标记帧。

3.如权利要求2所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述初始化随钻测井仪的内容包括设置随钻测井仪的地上起始工作时间及延时时间、数据帧采样周期和数据帧存储方式。

4.如权利要求3所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述测井起始标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪井下工作起始时间，第4-7字节为空字节或存储标识；所述随钻测井仪井下工作起始时间为所述地上起始工作时间与延时时间之和。

5.如权利要求1所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述测井数据帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储测井数据的采集时间，第4-7字节用于存储测井数据。

6.如权利要求1所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述关泵标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到关泵命令的时间，第4-7字节为空字节或存储标识。

7.如权利要求1所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述生成且存储关泵标记帧的步骤还包括：启动关泵计数器；相应地，所述当收到开泵命令时的步骤还包括：停止关泵计数器，并对所述关泵计数器清零。

8.如权利要求7所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述开泵标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到开泵命令的时间，第4个字节存储标识，第5-7字节用于存储所述关泵计数器的计数值。

9.如权利要求7所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述方法还包括：当收到停止测井命令时，生成且存储停止测井标记帧。

10.如权利要求9所述的随钻测井仪的数据帧存储方法，其特征在于，所述停止测井标记帧由8个字节组成，其中前3个字节用于存储随钻测井仪收到停止测井命令的时间，第4个字节存储标识，第5-7字节用于存储所述关泵计数器的计数值。