CN107835962A - 钻探数据的时间校正 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将从井筒传感器采集的时间序列数据的时间相对于参照时间序列同步的方法、系统和装置。这包括从在井筒中的传感器采集第一时间序列，采集参照时间序列，并且确定线性时差时间校正值以应用于第一时间序列。线性时差时间校正值等于井筒传感器的深度除以信号传播速度。将线性时差校正值应用于第一时间序列。第一时间序列与参照时间序列被交叉相关以确定交叉相关时间偏置校正值以应用于第一时间序列，并且将交叉相关时间偏置校正值应用于第一时间序列以获得经交叉相关校正的时间序列。可以将动态时间弯曲和动态相关校正用于调节时钟偏移。

Description

钻探数据的时间校正

关于联邦资助的研究或开发的声明

无。

技术领域

本发明总体上涉及采集与烃类钻井相关联的信号。更具体但非限制性地，本发明的实施例包括调节在钻探作业过程中接收的所采集的信号，使得所有信号相对于共同的参照时间在时间上同步。

背景技术

使用与从地表旋转的钻柱相关联的钻头或使用井下马达、或同时使用井下马达并且从地表旋转钻柱通过钻探作业来开发烃储量。在钻柱末端的井底钻具组合(BHA)可以包括诸如钻铤、扶正器、钻井马达和记录工具、以及测量工具等部件。BHA还能够将各种钻井和地质参数遥测发送到地表设施。

在钻井过程中钻柱在井筒中遇到的阻力导致钻柱的显著磨损，特别常见钻头和BHA的显著磨损。对于增强钻井效率并且使成本最小化而言重要的是，理解井筒的几何形状如何影响钻柱和BHA上的阻力，以及管理潜在导致井下设备失效的动态状况。称为钻探故障的、可能导致部件失效的各种状况包括扭矩过大、冲击、钻头跳动、引入的振动、钻头涡动(whirl)、粘-滑等等。这些状况必须被快速检测到，从而尽可能快地努力将其减轻，因为某些故障可能迅速导致工具失效。

井下钻探故障可以造成难以检测或预测的严重作业问题。越快越高效地辨识出钻探故障，就可以越快地减轻故障。因而需要高效的方法、系统和装置来快速辨识和减轻在钻井作业过程中的故障。快速汇聚和分析来自与井筒钻探作业相关的多个来源的数据，通过对钻探故障的及时响应而有助于高效的钻井作业。

井下传感器采集的井眼或钻柱时间序列数据的准确定时信息对于汇聚来自地表和井下传感器的信息而言是重要的。然而，每个传感器可能具有其自身的内部时钟，或者来自许多传感器的数据可能是相对于未同步的多个时钟而采集和记录的。定时信息的这种非同步性在合并和处理来自不同传感器的数据时产生了问题。此外，已知传感器定时有时受到各种环境因素的影响，所述环境因素造成了可能不同地影响各种传感器的可变定时漂移。许多因素都可能使独立传感器的定时不准确，所述传感器于是需要被校正或调整以使数据可以在所有传感器信息在时间上一致的情况下被正确地同化，以便将正在钻的井的动态状态准确地通知钻井作业中心。

因此，需要用于正确调节井下环境中传感器定时的方法、系统和装置。

发明内容

应理解的是，虽然下文中提供了一个或多个实施例的展示性实现方式，但各种具体实施例可以使用任何数目的本领域普通技术人员已知的技术来实现。本披露绝不应以任何方式受限于展示性实施例、附图、和/或下文展示的技术，包括在本文中展示和描述的示例性设计和实现方式。此外，本披露可以在所附权利要求书的范围及其全部等效物范围内进行修改。

在一个或多个非限制性实施例中，本发明更具体地包括用于相对于参照时间序列来调节从井筒传感器采集的时间序列数据的定时信息的方法。所述方法包括从在井筒中的传感器采集第一时间序列，采集参照时间序列，并且确定线性时差时间校正值以应用于第一时间序列。线性时差时间校正值等于井筒传感器的深度除以信号传播速度或钻柱。将线性时差校正值应用于第一时间序列。在线性时差校正之后，第一时间序列与参照时间序列被交叉相关以确定交叉相关时间偏置校正值，并且将交叉相关时间偏置校正值应用于第一时间序列以获得经交叉相关校正的时间序列。

在另一个非限制性实施例中，在计算机可读介质中实施了用于在处理器上与应用程序一起执行的应用程序接口组，所述应用程序接口组用于相对于参照时间序列对井筒传感器时间序列施加时间调节，所述应用程序接口组包括：从井筒传感器接收第一时间序列的第一时间序列接口，接收参照时间序列的参照时间序列接口，以及确定线性时差时间校正值以应用于第一时间序列的线性时差校正接口。所述线性时差校正值等于井筒传感器深度除以信号传播速度，所述速度可以是钢管、钻柱的速度或者信号穿过接线管的传导体的速度。线性时差校正应用接口将所述线性时差校正值应用于所述第一时间序列。交叉相关接口将所述第一时间序列与参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列。交叉相关时间校正接口将所述交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。

在仍另一个实施例中，一种用于确定井筒传感器时间序列相对于参照时间序列的时间调节的系统，其中所述系统包括：从井筒中的传感器采集的第一时间序列，参照时间序列，以及计算机，所述计算机包括存储器和处理器。时差校正计算机程序模块存储在所述存储器中，所述时差校正计算机程序模块用于确定所述第一时间序列的时差校正值，所述时差校正值等于与所述第一时间序列相关联的井筒传感器的深度除以信号传播速度，所述速度可以是钢管的速度或者信号穿过接线管的传导体的速度。时差校正应用计算机程序模块存储在所述存储器中，所述时差校正应用计算机程序模块用于将所述时差校正应用于所述第一时间序列从而获得经时差校正的时间序列。交叉相关计算机程序模块存储在所述存储器中，所述交叉相关计算机程序模块用于将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列。交叉相关校正应用计算机程序模块存储在所述存储器中，所述交叉相关校正应用计算机程序模块用于将所述交叉相关校正应用于所述第一时间序列。

在仍另外的实施例中，一种用于相对于参照时间序列来调节来自井筒传感器的时间序列的装置包括：与井筒中的钻柱相关联的井筒传感器，所述井筒传感器用于采集第一时间序列，用于采集参照时间序列的地表传感器，以及第一计算机程序模块，所述第一计算机程序模块用于确定线性时差时间偏置调节值以应用于所述第一时间序列。线性时差时间偏置调节值等于深度除以信号传播速度。第二计算机程序模块将所述线性时差时间偏置调节值应用于所述第一时间序列。第三计算机程序模块将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关偏置时间以应用于所述第一时间序列。第四计算机程序模块用于将所述交叉相关时间偏置调节值应用于所述第一时间序列。

附图说明

对本发明及其益处的更完整的理解可以通过参照与附图相关进行的以下说明来获得，在附图中：

图1展示了根据本披露的不同实施例具有井筒的地层的示例；

图2展示了在数据的时间校正之前和之后的时间序列的示例，其中地表时钟作为参照物；

图3展示了通过动态时间弯曲方法在井下数据相对于地表参照时钟的时钟偏移校正之前和之后的示例；

图4展示了在从井下换能器采集的数据的线性时差校正之前和之后的示例；

图5展示了根据本披露的实施例的方法，所述方法用于自动调整相对于参照时间的时间序列数据；

图6展示了根据本披露的替代实施例的方法，所述方法用于自动调整相对于参照时间的时间序列数据；

图7展示了根据本披露的另外的实施例的方法，所述方法用于自动调整相对于参照时间的时间序列数据；以及

图8展示了根据本披露的另外实施例的系统或装置。

具体实施方式

现在转到对本发明的优选安排的详细说明，应理解的是，本发明的特征和概念可以在其他安排中体现并且本发明的范围并不限于所说明的或所展示的实施例。本发明的范围仅旨在受到随后权利要求书的范围限制。

给出本发明的某些实施例的以下示例。每个示例都是通过解说本发明的方式提供的，为本发明的众多实施例之一，并且以下的示例不应解读为限制或定义本发明的范围。

图1展示了根据本披露的不同实施例具有井筒的地层的示例。本文披露的不同实施例用在如图1所展示的钻井环境中，其中从地表钻机设施101钻出井筒102，所述地表钻机设施包括钻机、与钻柱相关联的传感器103，例如附接在Kelly和相关联的控制和支持设施105上的电子声学接收器，所述控制和支持设施可以包括数据聚合、数据处理基础设施以及钻机控制设施。在钻井作业过程中，井筒102包括钻柱，所述钻柱包括井底钻具组合(BHA)，所述井底钻具组合包括泥浆马达112、可调节的弯曲壳体或‘BHA动态子组(Dynamic Sub)’114(包含各种传感和电子部件)以及钻头116。BHA动态子组采集时间序列数据，如RPM、转矩、弯曲力矩、拉力、压力(ECS)和振动数据。另外，它以高保真或标准模式来采集MWD/LWD数据，如倾斜度、方位角、伽马射线、电阻率和其他高级的LWD数据。用BHA采集的任何数据可以作为时间序列数据通过钻柱遥测方式或通过泥浆脉冲遥测方式被传输到钻机101。

钻柱还可以包含相关联的传感器，例如采集高保真数据(如RPM、转矩、弯曲力矩、拉力和振动数据)的中柱动态子组110，并且这些带有仪器的子组可以将代表测量值的信号沿钻柱向上发送，这些信号在钻机上或附近被记录。另外，井筒102中的钻柱可以与基于地表的传感器103相关联以便采集与钻柱相关联的时间序列数据，所述数据可以是高频或低频数据，如RPM、转矩、钻压(WOB)、加速度数据等。

低频率地表数据，如RPM、转矩和加速数据，照例用于检测和减轻钻探故障。最近在记录高频率地表以及井下数据方面的发展为更好的理解钻探故障增添了新的大数据维度。通过现在正在开发的数据采集和处理能力使得复杂事件处理(CEP)成为可能。当在钻井作业过程中使用信号处理、振动分析、CEP和反馈循环来分析工具运动和故障指标时，实时分析法是可行的。这导致通过监测和预测而高效地采集井下工具磨损指标，这允许在钻柱的所有部分上进行优化的使用和预防性的维护。这还允许有效连续地理解井下状况，从而产生针对完成进行优化的高效建设的井筒。

连续实时采集常规的和全新的数据类型的多个数据流尽可能快速且高效地允许对于每个直接的时间序列以及这些数据在一起的组合的新的分析手段。这些测量值如何随时间变化以及每个测量值数据流如何相对于其他数据流变化提供了用于理解钻柱动态特征和井筒状况的新的分析工具。

适当的数据合并对于理解CEP和创建可应用于动态钻井作业和适当实时响应的规则或学习方式是不可或缺的。当不同数据类型没有同步到相同的参照时间时，这种数据合并、比较和分析受到影响并且可能损失了宝贵的操作分析时间。

钻探行业需要优化井下数据采集操作，所述操作适当地同步或校正不同时间序列测量值之间的定时差。在现场使用很费力的手动操作来同步或调节地表和井下传感器之间的时间差。然而，这些手动的时间调节操作不仅缓慢，而且还已知在现场数据采集阶段过程中容易导致潜在的人为误差。

例如，每个传感器可能具有其自身的内部时钟。在理想的世界中，现场操作能够同时地同步所有表面和井下传感器的时钟以确保每个时钟在相同的时间开始和/或知道所有的时间差。然而，实际上，同步不是在现场操作过程中完成的。地表传感器与井下传感器通常不同步或不能同步，或者井下传感器的时钟在不同时间开始。时钟的这种非同步化产生了地表和井下测量值之间的时间不对准。这种定时误差的范围可能从几分钟到几小时。

定时误差的另一个主要来源与每个传感器的时钟偏移相关，其中与传感器相关联的时钟或计时器并不以与另一个时钟相比相同的速度运行。也就是，在一段时间后，所述时钟在时间上与另一个时钟“偏移开”。不同传感器的定时可以出于任何数量的原因而相对于其他定时装置偏移，包括物理组成、温度、压力、功率变化和定时器质量。定时偏移可能以不同速率任意地变化。时钟偏移的定时误差的范围可能从几秒到几分钟。

为了校正由于时钟的不同步化导致的定时误差，钻探行业通常采用手动方法来将井下数据与地表数据相关，假定地表数据是参照信号，因为地表数据总是可用的、通常便于使用并且与主时钟同步，因此通常最方便的是使用与地表相关联的时钟作为参照信号。然而，手动方法是费力的、容易出错、并且取决于个人的判断和偏好而较不准确。由于时钟偏移难以手动确定，所以钻探行业唱唱歌忽略这种校正或对其进行近似。

为了避免定时误差的手动校正，本文中披露的实施例提供了一步或多步的自动化方法以校正地表和井下数据之间的时间不对准。在校正之后，所有测量值相对于参照时钟得以正确表示，并且因此所有测量值在时间上基本同步。在时间上基本同步将理解为是指在测量误差的一个或两个标准偏差之内。这有助于在所有传感器和数据集之间简单和准确的比较。时间调节的应用由三种关键校正组成：1)基于交叉相关方法对时钟的不同步进行校正，2)基于动态交叉相关方法或动态时间弯曲方法对时钟偏移进行校正，以及3)基于“线性时差校正”在地表和井下传感器之间进行行进时间路径校正。这种多步应用的益处产生了对定时误差的准确校正并且大幅度加快了处理时间，这避免了当前在钻探行业中采用的费力且容易出错的方法。在校正之后，所有测量值相对于参照时钟被正确地表示。

下文概述了补偿井下数据所需的对定时误差的自动校正的框架。存在许多可以应用于计算时间校正的时间偏移方法。例如，可能优选的是初始使用基于交叉相关的时间偏移方法。在信号处理中，交叉相关是作为时间延迟的函数的两个波形的相似度的度量，它给出了可以应用于其中之一的时间调节的度量。对于f(t)和g(t)的离散的实时序列，交叉相关定义为(Oppenheim和Schafer,1989；Telford，等人，1976)：其中C(τ)指代交叉相关函数，τ是g(t)相对于f(t)的位移，称为时间延迟，Δt是时间采样率，并且n是时间采样指数。

在一些实施例中，数据段采用用于钻出至少2个钻管站位的时间间隔。每个钻管是大约90英尺。典型地花费3到5小时来完成钻出2个钻管站位。当存在新增加的钻管时，时间序列的值通常减小到零，从而产生步进函数。包括那些步进函数的时间序列的交叉相关产生了对时间校正的准确和稳健的估算。

例如f(t)可以对应于地表数据并且g(t)代表井下数据。时间偏移通过交叉相关函数C(τ)的最大值而得到。将时间偏移应用于所有数据以校正所有时钟与参照时钟(典型为地表时钟)的不同步。作为示例，纳入交叉相关过程的数据长度(NΔt)有时可以是约3至5小时，但当然根据情形而变化。重复这个过程直到数据集的终点。

图2示出了在数据的时间校正之前和之后的时间序列数据的示例，其中地表时钟作为参照物。时间序列201是代表地表测量的、与地表参照时钟相关联的每分钟转数(RPM)的换能器数据。时间序列203是从井筒中的传感器获得的换能器数据，与钻柱相关联，也测量RPM。钻管的添加发生在75分钟左右，示出步进函数的展示性示例。在如所描述地应用交叉相关之后，获得了待应用以相对于与参照时间相关联的地表时间序列来调节井筒传感器RPM数据的时间的时间偏移。时间序列211是与地表参照时钟相关联的同一换能器RPM时间序列数据201，并且时间序列213是在已经应用从交叉相关确定的时间调节之后的井筒传感器RPM数据。

可以另外地用于校正时钟偏移的另一种方法使用类似于交叉相关方法的动态交叉相关方法。关键区别在于使用更小的重叠时间窗口来计算时间偏移。例如，动态交叉相关的典型的窗口大小是30分钟，具有百分之50的重叠窗口；然而，重叠将取决于时钟偏移的情形和量。

另一种用于校正时钟偏移的方法使用动态时间弯曲方法(Hale，2013)，所述方法计算逐样本的时间偏移。这种方法可以产生在地表和井下测量值之间的优良匹配。图3展示了通过动态时间弯曲方法在井下数据相对于地表参照时钟的时钟偏移校正之前和之后的示例。时间序列301是代表地表测量的、与地表参照时钟相关联的RPM的换能器数据。时间序列303是从井筒中的传感器获得的换能器数据，与钻柱相关联，也测量RPM。在应用如所描述的动态时间弯曲之后，获得了有待应用以调节井筒传感器RPM数据的时间的调节时间偏移序列。时间序列311是与地表参照时钟相关联的同一换能器RPM时间序列数据301，并且时间序列313是在已经应用从交叉相关确定的时间调节之后的井筒传感器RPM数据。

可以加入另一个时间调节，因为井下传感器位置在深度上有所不同。对于与钻柱相关联的传感器，线性时差校正考虑到了信号从一个传感器的深度位置行进到下一个传感器和/或地表的行进时间。校正量ΔT如下计算：ΔT＝Z/V，其中Z是从井下传感器位置到地表的距离，且V是信号传播速度，所述速度可以是钢管的速度或信号穿过接线管的传导体的速度。ΔT校正量是动态的并且随着传感器的深度而增加。

图4展示了在从井下换能器(在此情况下为加速度计)采集的数据的线性时差校正之前和之后的示例。时间序列401、403和405是从井筒中、例如在钻柱中或上的传感器采集的井下加速时间序列数据。在应用如所描述的线性时差时间调节校正之后，时间序列数据411、413和415展示为使得数据明显更接近于相对于例如与地表相关联的参照时间在时间上同步。在这个线性时差校正之后可以加入其他时间调节，如交叉相关或时间弯曲方法。

图5展示了根据本披露的实施例的方法，所述方法用于自动调整相对于参照时间的时间序列数据。第一时间序列从井下传感器采集501。采集了参照时间序列，所述参照时间序列可以使用与地表换能器相关的时间序列(与参照时间具有已知的关系)来采集503。线性时差时间序列被确定为由于井下传感器深度可变而调节第一时间序列。线性时差时间偏置调节量等于井下传感器的深度除以信号传播速度505。然后，线性时差偏置校正可以应用于第一时间序列507。第一时间序列和参照时间序列可以被交叉相关以确定交叉相关时间偏置校正，以应用于第一时间序列509，并且应用交叉相关时间偏置校正以获得经交叉相关校正的时间序列511。

图6展示了根据本披露的替代实施例的方法，所述方法用于自动调整相对于参照时间的时间序列数据。第一时间序列从井下传感器采集601。采集了参照时间序列，所述参照时间序列可以使用与地表换能器相关的时间序列(与参照时间具有已知的关系)来采集603。线性时差时间序列偏置调节被确定为由于井下传感器深度可变而调节第一时间序列。线性时差时间偏置调节量等于井下传感器的深度除以信号传播速度或钻柱605。将线性时差时间偏置调节应用于第一时间序列以获得经时差校正的时间序列607。将第一时间序列和参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正，以应用于第一时间序列609。将交叉相关时间校正应用于第一时间序列611，以获得经交叉相关校正的时间序列。为了对时钟-传感器偏移进行校正，可以将动态交叉相关应用于第一时间序列与参照时间序列，以获得动态交叉相关时间偏置调节，以应用于第一时间序列613。替代地，动态时间弯曲过程可以用于确定用于时钟偏移的对数据的调整值。将动态交叉相关时间偏置调节应用于经交叉相关校正的时间序列以获得经动态调节的时间序列615。在已经确定了动态时间弯曲调节的情况下，可以将其应用于第一时间序列。

图7展示了根据本披露的另外的实施例的方法，所述方法用于自动调整相对于参照时间的时间序列数据。第一时间序列从在井筒中的传感器采集701。采集了参照时间序列，所述参照时间序列可以使用与地表换能器相关的时间序列(与参照时间具有已知的关系)来采集703。线性时差时间序列偏置调节被确定为由于井下传感器深度可变而调节第一时间序列。线性时差时间偏置调节量等于井下传感器的深度除以信号传播速度或钻柱705。将线性时差时间偏置调节应用于第一时间序列以获得经时差校正的时间序列707。可以将动态时间弯曲相对于参照时间序列应用于第一时间序列，以确定一系列的动态时间弯曲偏置调节，以应用于第一时间序列709。然后将动态时间弯曲偏置调节的序列应用于第一时间序列以获得经动态调节的时间序列711。

图8是系统800的实施例的示意性图表，所述系统可以对应于计算机和/或任何其他计算装置(如工作站、服务器、主机、超级计算机、处理图和/或数据库)或可以是其一部分。系统800包括处理器802，所述处理器也可以称为中央处理单元(CPU)。处理器802可以与系统800内的其他部件通信和/或对其提供指令，如输入接口804、输出接口806和/或存储器808。在其他实施例中，处理器802可以包括作为缓存器和/或数据储存器工作的一个或多个多核处理器和/或存储器(例如高速缓冲存储器)。在替代实施例中，处理器802可以是一个或多个其他处理部件的一部分，如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、和/或数字信号处理器(DSP)。虽然图8展示了处理器802可以是单一处理器，但将理解的是，处理器802并不受限于此并且可以代表多个处理器，包括大规模并行的实现方式和包括数据流连接的数学运算符的处理图。处理器802可以被配置用于实现本文中所描述的方法中的任一种。

图8展示了存储器808可以操作性地耦联至处理器802。存储器808可以是被配置用于存储不同类型数据的非暂态的介质。例如，存储器808可以包括一个或多个存储器装置，包括辅助储存器、只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)。辅助储存器典型地包括一个或多个磁盘驱动器、光学驱动器、固态驱动器(SSD)和/或磁带驱动器，并且被用于非易失性数据储存。在某些实例中，如果所分配的RAM不是大到足以容纳所有工作数据，辅助储存器可以用于储存溢出的数据。辅助储存器还可以用于当选择程序以执行时存储加载到RAM中的此类程序。ROM用于储存指令以及也许在程序执行过程中读取的数据。ROM是非易失性存储器装置，典型地具有相对于辅助储存器的较大存储容量而言较小的存储容量。RAM用于储存易失性数据并且也许用于存储指令。

如在图8中所示，存储器808可以用于容纳用于执行本文中所描述的不同实施例的指令。在实施例中，存储器808可以包括计算机程序模块810，所述计算机程序模块可以被处理器802访问和实现。替代地，应用界面812可以储存在存储器之内并由处理器802访问。特别地，程序模块或应用界面可以进行对本文中所述的时间序列数据进行信号处理和/或调整。

编程和/或加载可执行指令到存储器808和处理器802上以便将系统800转变为对时间序列数据进行操作的特定机器或装置是本领域已知的。通过将可执行软件加载到计算机中来实现指令、实时监测以及其他功能可以通过公知的设计法则来转换为硬件实现方式。例如，以软件或硬件实现想法之间的抉择可以取决于设计选择的数目，所述设计选择包括设计的稳定性、待生产的单元的数目和从软件域转变到硬件域所涉及的问题。通常，设计可以以软件形式进行开发和测试并且然后通过公知的设计法则来转变为ASIC中的等价硬件实现方式或将软件指令硬连接的专用硬件。以与受新ASIC控制的机器为特定机器或装置的相同方式，同样地，已经被编程和/或加载有可执行指令的计算机可以被看做特定的机器或装置。

另外，图8展示了处理器802可以操作性地耦联被配置用于获得时间序列数据的输入接口804和被配置用于输出和/或显示结果或将结果传送到其他处理过程的输出接口806。输入接口804可以被配置用于经由传感器、线缆、连接器和/或通信协议来获得时间序列数据。在一个实施例中，输入接口804可以是包括多个端口的网络接口，所述端口被配置用于经由网络来接收和/或发送时间序列数据。具体而言，网络可以经由有线链路、无线链路和/或逻辑链路来发送所采集时间序列数据。输入接口804的其他示例可以是通用串行总线(USB)接口、CD-ROM、DVD-ROM。输入接口806可以包括但不限于用于图像显示器(例如监视器)和/或产生所生成结果的硬副本的打印装置的一个或多个连接。

在一个非限制性实施例中，一种用于相对于参照时间序列来调节从井筒传感器采集的时间序列数据的时间参照的方法包括：从在井筒中的传感器采集第一时间序列，采集参照时间序列，并且确定线性时差时间校正值以应用于第一时间序列。线性时差时间校正值等于井筒传感器的深度除以信号传播速度或钻柱。将线性时差校正值应用于第一时间序列。第一时间序列与参照时间序列被交叉相关以确定交叉相关时间偏置校正值以应用于第一时间序列，并且将交叉相关时间偏置校正值应用于第一时间序列以获得经交叉相关校正的时间序列。

其他方面包括确定与所述参照时间序列的动态交叉相关校正值以应用于所述第一时间序列。将所述动态交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。将时间校正值的动态时间弯曲序列可以参照所述参照时间序列来确定。可以将所述时间校正值的动态时间弯曲序列应用于所述第一时间序列。在包括向钻柱新增加钻管的钻探时期过程中可以将所述交叉相关应用于所述参照时间序列与所述第一时间序列。这造成了对在时间序列之间的时间差的稳健估算。

在另一个非限制性实施例中，在计算机可读介质中实施了用于在处理器上与应用程序一起执行的应用程序接口组，所述应用程序接口组用于相对于参照时间序列对井筒传感器时间序列施加时间调节，所述应用程序接口组包括：从井筒传感器接收第一时间序列的第一时间序列接口，接收参照时间序列的参照时间序列接口，以及确定线性时差时间校正值以应用于第一时间序列的线性时差校正接口。所述线性时差校正值等于井筒传感器深度除以信号传播速度，所述速度可以是钢管或钻柱的速度或者信号穿过接线管的传导体的速度。线性时差校正应用接口将所述线性时差校正值应用于所述第一时间序列。交叉相关接口将所述第一时间序列与参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列。交叉相关时间校正接口将所述交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。

在其他方面，所述应用接口程序组还可以包括动态相关交叉接口，所述动态相关交叉接口用于确定动态交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列。动态交叉相关时间校正应用接口可以将所述动态交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。动态时间弯曲接口可以确定时间校正值的动态时间弯曲序列以相对于所述参照时间序列应用于所述第一时间序列。动态时间弯曲应用接口可以将所述时间校正值的动态时间弯曲序列应用于所述第一时间序列。

在仍另一个实施例中，一种用于确定井筒传感器时间序列相对于参照时间序列的时间调节的系统，其中所述系统包括：从井筒中的传感器采集的第一时间序列，参照时间序列，以及计算机，所述计算机包括存储器和处理器。时差校正计算机程序模块存储在所述存储器中，所述时差校正计算机程序模块用于确定所述第一时间序列的时差校正值，所述时差校正值等于与所述第一时间序列相关联的井筒传感器的深度除以信号传播速度，所述速度可以是钢管的速度或者信号穿过接线管的传导体的速度。时差校正应用计算机程序模块存储在所述存储器中，所述时差校正应用计算机程序模块用于将所述时差校正应用于所述第一时间序列从而获得经时差校正的时间序列。交叉相关计算机程序模块存储在所述存储器中，所述交叉相关计算机程序模块用于将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列。交叉相关校正应用计算机程序模块存储在所述存储器中，所述交叉相关校正应用计算机程序模块用于将所述交叉相关校正应用于所述第一时间序列。

在其他方面，所述系统还包括动态交叉相关模块，所述动态交叉相关模块确定所述第一时间序列与所述参照时间序列的动态交叉相关调节值以应用于所述第一时间序列。动态交叉相关时间校正应用计算机程序模块用于将所述动态交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。动态时间弯曲计算机程序模块可以确定时间偏置调节值的动态时间弯曲序列以应用于所述第一时间序列。动态时间弯曲校正应用计算机模块可以将所述时间偏置调节值的动态时间弯曲序列应用于所述第一时间序列。

在仍另外的实施例中，一种用于相对于参照时间序列来调节来自井筒传感器的时间序列的装置包括：与井筒中的钻柱相关联的井筒传感器，所述井筒传感器用于采集第一时间序列，用于采集参照时间序列的地表传感器，以及第一计算机程序模块，所述第一计算机程序模块用于确定线性时差时间偏置调节值以应用于所述第一时间序列。线性时差时间偏置调节值等于深度除以信号传播速度。第二计算机程序模块将所述线性时差时间偏置调节值应用于所述第一时间序列。第三计算机程序模块将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间以应用于所述第一时间序列。第四计算机程序模块用于将所述交叉相关时间调节值应用于所述第一时间序列。

在其他方面，所述装置还可以包括动态时间弯曲校正模块，所述动态时间弯曲校正模块用于确定时间弯曲调节值的序列以便相对于所述参照时间序列应用于所述第一时间序列。动态时间弯曲应用模块可以将所述时间弯曲调节值的序列应用于所述第一时间序列。动态交叉相关校正模块可以确定时间弯曲调节值的序列以便相对于所述参照时间序列应用于所述第一时间序列。动态交叉相关应用模块可以将所述时间弯曲调节值的序列应用于所述第一时间序列。

总结起来，应注意的是，对任何引用内容的讨论不是承认它是本发明的现有技术，尤其是任何可能具有在本申请优先权日期之后的公开日期的引用内容。同时，下文的每一项权利要求特此结合到具体实施方式或说明书中作为本发明的另外的实施例。

虽然本文中描述的系统和方法已经进行了详细描述，但应理解的是，在不偏离本如以下权利要求书所限定的本发明精神和范围的情况下可以做出不同的变化、替代和改变。本领域技术人员可能能够学习优选的实施例并辨别出用于实践本发明的与本文所描述的并不完全相同的其他方式。发明人的意图为，本发明的变体和等效物都落入权利要求书的范围内，而说明书、摘要和附图并不用于限定本发明的范围。本发明的范围特别旨在与下文的权利要求书及其等效物的范围一样广。

Claims (21)

1.一种用于相对于参照时间序列来调节从井筒传感器采集的时间序列数据的时间参照的方法，其中所述方法包括：

a.从在井筒中的传感器采集第一时间序列；

b.采集参照时间序列；

c.确定用于应用于所述第一时间序列的线性时差时间校正值，所述线性时差时间校正值等于所述井筒传感器的深度除以信号传播速度；

d.将所述线性时差校正值应用于所述第一时间序列；

e.将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列；以及

f.将所述交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列，以获得经交叉相关校正的时间序列。

2.如权利要求1所述的方法，还包括确定与所述参照时间序列的动态交叉相关校正值以应用于所述第一时间序列。

3.如权利要求2所述的方法，其中将所述动态交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。

4.如权利要求1所述的方法，还包括确定时间校正值的动态时间弯曲序列以应用于所述第一时间序列与所述参照时间序列。

5.如权利要求4所述的方法，其中将所述时间校正值的动态时间弯曲序列应用于所述第一时间序列。

6.如权利要求1所述的方法，其中在包括新增加钻管的钻探时期过程中将所述交叉相关应用于所述参照时间序列与所述第一时间序列。

7.在计算机可读介质中实施的、用于在处理器上与应用程序一起执行的应用程序接口组，所述应用程序接口组用于相对于参照时间序列对井筒传感器时间序列施加时间调节，所述应用程序接口组包括：

从井筒传感器接收第一时间序列的第一时间序列接口；

接收参照时间序列的参照时间序列接口；

线性时差校正接口，所述线性时差校正接口用于确定用于应用于所述第一时间序列的线性时差时间校正值，所述线性时差时间校正值等于所述井筒传感器的深度除以信号传播速度；

线性时差校正应用接口，所述线性时差校正应用接口将所述线性时差校正值应用于所述第一时间序列；

交叉相关接口，所述交叉相关接口将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列；以及

交叉相关时间校正接口，所述交叉相关时间校正接口用于将所述交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。

8.根据权利要求7所述的应用接口程序组，还包括：动态相关交叉接口，所述动态相关交叉接口用于确定动态交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列。

9.根据权利要求8所述的应用接口程序组，还包括：动态交叉相关时间校正应用接口，所述动态交叉相关时间校正应用接口用于将所述动态交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。

10.根据权利要求7所述的应用接口程序组，还包括：动态时间弯曲接口，所述动态时间弯曲接口用于确定时间校正值的动态时间弯曲序列以相对于所述参照时间序列应用于所述第一时间序列。

11.根据权利要求10所述的应用接口程序组，还包括：动态时间弯曲应用接口，所述动态时间弯曲应用接口用于将所述时间校正值的动态时间弯曲序列应用于所述第一时间序列。

12.一种用于确定井筒传感器时间序列相对于参照时间序列的时间调节的系统，其中所述系统包括：

a.从井筒中的传感器采集的第一时间序列；

b.参照时间序列；

c.计算机，所述计算机包括存储器和处理器；

d.存储在所述存储器中的时差校正计算机程序模块，所述时差校正计算机程序模块用于确定所述第一时间序列的时差校正值，所述时差校正值等于与所述第一时间序列相关联的井筒传感器的深度除以信号传播速度；

e.存储在所述存储器中的时差校正应用计算机程序模块，所述时差校正应用计算机程序模块用于将所述时差校正应用于所述第一时间序列从而获得经时差校正的时间序列；

f.存储在所述存储器中的交叉相关计算机程序模块，所述交叉相关计算机程序模块用于将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间校正值以应用于所述第一时间序列；

g.存储在所述存储器中的交叉相关校正应用计算机程序模块，所述交叉相关校正应用计算机程序模块用于将所述交叉相关校正应用于所述第一时间序列。

13.如权利要求12所述的系统，还包括动态交叉相关模块，所述动态交叉相关模块确定所述第一时间序列与所述参照时间序列的动态交叉相关调节值以应用于所述第一时间序列。

14.如权利要求13所述的系统，还包括动态交叉相关时间校正应用计算机程序模块，其中所述动态交叉相关时间校正模块将所述动态交叉相关时间校正值应用于所述第一时间序列。

15.如权利要求12所述的系统，还包括动态时间弯曲计算机程序模块，所述动态时间弯曲计算机程序模块用于确定时间偏置调节值的动态时间弯曲序列以应用于所述第一时间序列。

16.如权利要求15所述的系统，还包括动态时间弯曲校正应用计算机模块，所述动态时间弯曲校正应用计算机模块用于将所述时间偏置调节值的动态时间弯曲序列应用于所述第一时间序列。

17.一种用于相对于参照时间序列来调节来自井筒传感器的时间序列的装置，其中所述装置包括：

a.与井筒中的钻柱相关联的井筒传感器，所述井筒传感器用于采集第一时间序列；

b.用于采集参照时间序列的地表传感器；

c.计算机，所述计算机包括存储器和处理器；

d.第一计算机程序模块，所述第一计算机程序模块用于确定用于应用于所述第一时间序列的线性时差时间偏置调节值，所述线性时差时间偏置调节值等于所述井筒传感器的深度除以信号传播速度；

e.第二计算机程序模块，所述第二计算机程序模块用于将所述线性时差时间偏置调节值应用于所述第一时间序列；

f.第三计算机程序模块，所述第三计算机程序模块用于将所述第一时间序列与所述参照时间序列交叉相关以确定交叉相关时间以应用于所述第一时间序列；以及

g.第四计算机程序模块，所述第四计算机程序模块用于将所述交叉相关时间调节值应用于所述第一时间序列。

18.如权利要求17所述的装置，还包括动态时间弯曲校正模块，所述动态时间弯曲校正模块用于确定时间弯曲调节值的序列以便相对于所述参照时间序列应用于所述第一时间序列。

19.如权利要求18所述的装置，还包括动态时间弯曲应用模块，所述动态时间弯曲应用模块用于将所述时间弯曲调节值的序列应用于所述第一时间序列。

20.如权利要求17所述的装置，还包括动态交叉相关校正模块，所述动态交叉相关校正模块用于确定时间弯曲调节值的序列以便相对于所述参照时间序列应用于所述第一时间序列。

21.如权利要求20所述的装置，还包括动态交叉相关应用模块，所述动态交叉相关应用模块用于将所述时间弯曲调节值的序列应用于所述第一时间序列。