CN110821431A - 一种测井绞车自动控制运行的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测井绞车自动控制运行的方法，包括以下步骤：1)生成若干绞车运行任务段；2)当有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤3)，否则，则转至步骤8)；3)根据待执行的绞车运行任务段控制绞车运行，并实时采集电缆张力及测井曲线；4)判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况，当出现遇阻及遇卡的紧急情况时，则转至步骤5)；否则，则转至步骤7)；5)自动处理紧急情况，当紧急情况被解决，则转至步骤3)；否则，则转至步骤6)；6)人工处理紧急情况，然后转至步骤3)；7)当本次运行任务段执行完毕后，则转至步骤2)，否则，则转至步骤3)；8)控制绞车运行至井口，结束测井。通过该方法能够实现绞车的自动控制运行。

Description

一种测井绞车自动控制运行的方法

技术领域

本发明属于石油勘探测井技术领域，涉及一种测井绞车自动控制运行的方法。

背景技术

目前，国内外在测井作业施工中绞车的操作运行一直由绞车工人工控制，长时间作业后人会疲劳，难以对绞车运行状况投入高度精力监控和对突发状况及时处理，目前实际中需要两人或多人轮换操作来规避风险，消耗过多的人力成本。

随着技术的进步，目前一体化测井车已开始利用电驱动绞车来提供井下仪器上提和下放的动力。区别于以前的液压测井绞车，电驱动绞车的动力来自于一台高效电机，电机的运行依靠内部程序来支配，并且对外提供了应用程序的访问接口，因此采用一种根据绞车运行反馈状态和相关测井数据来确定绞车下一步动作的方法，使用计算机程序来控制绞车运行成为可能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种测井绞车自动控制运行的方法，通过该方法实现绞车的自动控制运行。

为达到上述目的，本发明所述的测井绞车自动控制运行的方法包括以下步骤：

1)在开始测井作业时，分析测井作业的相关参数，生成若干绞车运行任务段；

2)判断是否有待执行的绞车运行任务段，当有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤3)，当没有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤8)；

3)根据待执行的绞车运行任务段控制绞车运行，并实时采集电缆张力及测井曲线；

4)根据电缆张力及测井曲线判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况，当出现遇阻及遇卡的紧急情况时，则转至步骤5)；当没有出现遇阻及遇卡的紧急情况，则转至步骤7)；

5)自动处理遇阻及遇卡的紧急情况，当遇阻及遇卡的紧急情况被解决，则转至步骤3)；当遇阻及遇卡的紧急情况没有被解决时，则转至步骤6)；

6)人工处理遇阻及遇卡的紧急情况，然后转至步骤3)；

7)判断本次运行任务段是否执行完毕，当本次运行任务段执行完毕后，则转至步骤2)，当本次运行任务段没有执行完毕时，则转至步骤3)；

8)控制绞车运行至井口，完成测井绞车的自动控制运行。

判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况包括绞车上提运行时判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况以及绞车下放时判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况。

绞车上提运行时判断是否出现遇卡紧急情况的具体操作为：

在绞车上提运行时，计算电缆正常张力、最大安全张力、上提阶段差分张力以及仪器张力；当上提阶段差分张力大于设定阈值时，则说明可能出现遇卡现象，之后当绞车继续运行超过设定距离后，电缆的张力超过正常张力预设值(或施工要求的数值)且小于最大安全拉力时，则停车并报警出现遇卡情况；或当仪器张力大于预设值时，则说明出现仪器遇卡情况，则停车并报警出现遇卡情况，同时转至步骤6)。

绞车下放时判断是否出现遇阻紧急情况的具体操作为：

在绞车下放运行时，计算电缆正常张力、最大安全张力、下放阶段差分张力以及仪器张力，同时根据测井曲线计算测井曲线变化率；当下放阶段差分张力超过设定阈值时，则说明可能出现遇阻情况，之后当绞车继续运行超过设定距离后，电缆张力小于正常张力预设值(或施工要求的数值)时，则停车并报警出现遇阻情况；或当仪器张力小于预设值时，则说明出现遇阻情况，则停车并报警出现遇阻情况；或或当曲线变化率小于预设值且曲线波动小于设定范围时，则停车并报警出现遇阻情况，同时转至步骤6)。

自动处理遇阻及遇卡的紧急情况包括自动处理遇阻的紧急情况及自动处理遇卡的紧急情况。

自动处理遇阻的紧急情况包括以下步骤：

1a)保存遇阻发生前的正常张力及遇阻发生的深度等参数；

2a)绞车停止运行，之后缓慢上提，直至电缆张力恢复正常为止，再将绞车下放；

3a)当仪器通过遇阻位置后，则说明已经自动解除了遇阻的紧急情况；当仪器没有通过遇阻位置，则转至步骤2a)，当转至步骤2a)的次数达到预设上限，则转至步骤6)；

自动处理遇卡的紧急情况的具体操作为：

1b)保存遇卡发生前的正常张力及遇卡发生的深度等参数；

2b)根据电缆张力及仪器张力的变化情况判断出现电缆遇卡还是仪器遇卡，当出现电缆遇卡时，则转至步骤3b)；当出现仪器遇卡时，则转至步骤4b)；

3b)将绞车上提，直至电缆的张力达到最大安全张力为止，当在提升过程中遇卡状态消失，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况；当在提升过程中遇卡状态仍存在，则将电缆拉至最大安全拉力并保持该状态到设定时间，若在该段时间中遇卡状态消失，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况，当遇卡状态仍然存在，说明没有自动解决遇卡的紧急情况，则转至步骤6)；

4b)绞车停止运行，之后下放电缆，直至电缆张力恢复正常为止，再将绞车上提；

5b)判断仪器是否通过遇卡位置，当仪器通过遇卡位置后，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况，当仪器没有通过遇卡位置，则转至步骤4b)，当转至步骤4b)的次数达到预设上限，则转至步骤6)。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的测井绞车自动控制运行的方法在具体操作时，可替代人工执行和实时监控多段测井作业的绞车运行操作；当出现遇卡及遇阻的紧急情况时先采用软件自动处理，当无法自动解决时则转到人工处理；提高测井作业的自动化程度，降低人工成本，同时有效减少人力疲劳工作情况，提升测井作业的安全性,利用本发明，由操作员在测井作业开始前设定好作业参数，由地面计算机控制电驱动绞车自动进行本次测井作业，并在测井过程中给出报警和紧急情况处理，辅助操作员完成整个测井作业。

进一步，本发明给出了自动处理遇阻及遇卡的紧急情况的处理方式，为绞车自动控制运行提供了技术支撑。

附图说明

图1本发明的流程图；

图2为本发明中判断遇阻及遇卡的紧急情况的流程图；

图3a为自动处理遇阻的紧急情况的流程图

图3b为自动处理遇卡的紧急情况的流程图；

图4为某次测井时本发明的测试运行结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

参考图1及图4，本发明所述的测井绞车自动控制运行的方法包括以下步骤：

1)在开始测井作业时，分析测井作业的相关参数，生成绞车运行任务段；

首先，分析测井工程文件中井场信息数据，获得钻头程序及套管程序；其次，分析本趟服务表数据，获得仪器串长度、重量、测速以及是否有推靠臂等信息；最后，分析本趟测井作业段主测及重复段深度，再将其拆分为多个绞车运行任务段。

2)判断是否有待执行的绞车运行任务段，当有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤3)，当没有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤8)；

3)根据待执行的绞车运行任务段控制绞车运行，并实时通过地面系统采集电缆张力、运行深度、仪器张力及相关测井曲线，并通过绞车控制器采集绞车电机电压及扭矩等数据；

4)根据电缆张力及测井曲线判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况，当出现遇阻及遇卡的紧急情况时，则转至步骤5)；当没有出现遇阻及遇卡的紧急情况，则转至步骤7)；

5)自动处理遇阻及遇卡的紧急情况，当遇阻及遇卡的紧急情况被解决，则转至步骤3)；当遇阻及遇卡的紧急情况没有被解决时，则转至步骤6)；

6)人工处理遇阻及遇卡的紧急情况，然后转至步骤3)；

7)判断本次运行任务段是否执行完毕，当本次运行任务段执行完毕后，则转至步骤2)，当本次运行任务段没有执行完毕时，则转至步骤3)；

8)控制绞车运行至井口，完成测井绞车的自动控制运行。

参考图2，步骤4)中，判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况包括绞车上提运行时判断是否出现遇卡的紧急情况以及绞车下放时判断是否出现遇阻的紧急情况；其中，绞车上提运行时判断是否出现遇卡的紧急情况的具体操作为：

在绞车上提运行时，计算电缆正常张力、最大安全张力、上提阶段差分张力以及仪器张力；当上提阶段差分张力大于设定阈值(2kN/s)时，则说明可能出现遇卡现象，之后当绞车继续运行超过设定距离后，电缆的张力超过正常张力1.3倍且小于最大安全拉力时，则停车并报警出现遇卡情况；或当仪器张力大于正常值的1.3倍时，则说明出现仪器遇卡情况，则停车并报警出现遇卡情况，同时转至步骤6)。

其中，绞车下放时判断是否出现遇阻的紧急情况的具体操作为：

在绞车下放运行时，计算电缆正常张力、最大安全张力、下放阶段差分张力以及仪器张力，同时根据测井曲线计算测井曲线变化率；当下放阶段差分张力超过设定阈值(-0.8kN/s)时，则说明可能出现遇阻情况，之后当绞车继续运行超过设定距离后，电缆张力小于正常张力的0.7倍时，则停车并报警出现遇阻情况；或当仪器张力小于正常值0.7倍时，则说明出现遇阻情况，则停车并报警出现遇阻情况；或当曲线波动小于5％时，则停车并报警出现遇阻情况，同时转至步骤6)。

参考图3a，步骤5)中，自动处理遇阻及遇卡的紧急情况包括自动处理遇阻的紧急情况及自动处理遇卡的紧急情况，其中，自动处理遇阻的紧急情况包括以下步骤：

1a)保存遇阻发生前的正常张力及遇阻发生的深度等参数；

2a)绞车停止运行，之后缓慢(速度300m/h)上提，直至电缆张力恢复正常为止，再将绞车下放(速度300m/h)；

3a)当仪器通过遇阻位置后，则说明已经自动解除了遇阻的紧急情况；当仪器没有通过遇阻位置，则转至步骤2a)，当转至步骤2a)的次数达到3次，则转至步骤6)；

参考图3b，自动处理遇卡的紧急情况的具体操作为：

1b)保存遇卡发生前的正常张力及遇卡发生的深度等参数；

2b)根据电缆张力及仪器张力的变化情况判断出现电缆遇卡还是仪器遇卡，当出现电缆遇卡时，则转至步骤3b)；当出现仪器遇卡时，则转至步骤4b)；

3b)将绞车上提(速度300m/h)，直至电缆的张力达到最大安全张力为止，当在提升过程中遇卡状态消失，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况；当在提升过程中遇卡状态仍存在，则将电缆拉至最大安全拉力并保持该状态到设定时间，若在该段时间中遇卡状态消失，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况，当遇卡状态仍然存在，说明没有自动解决遇卡的紧急情况，则转至步骤6)；

4b)绞车停止运行，之后下放电缆(速度300m/h)，直至电缆张力恢复正常为止，再将绞车上提；

5b)判断仪器是否通过遇卡位置，当仪器通过遇卡位置后，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况，当仪器没有通过遇卡位置，则转至步骤4b)，当转至步骤4b)的次数达到3次，则转至步骤6)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在开始测井作业时，分析测井作业的相关参数，生成若干绞车运行任务段；

2)判断是否有待执行的绞车运行任务段，当有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤3)，当没有待执行的绞车运行任务段时，则转至步骤8)；

3)根据待执行的绞车运行任务段控制绞车运行，并实时采集电缆张力及测井曲线；

4)根据电缆张力及测井曲线判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况，当出现遇阻及遇卡的紧急情况时，则转至步骤5)；当没有出现遇阻及遇卡的紧急情况，则转至步骤7)；

5)自动处理遇阻及遇卡的紧急情况，当遇阻及遇卡的紧急情况被解决，则转至步骤3)；当遇阻及遇卡的紧急情况没有被解决时，则转至步骤6)；

6)人工处理遇阻及遇卡的紧急情况，然后转至步骤3)；

7)判断本次运行任务段是否执行完毕，当本次运行任务段执行完毕后，则转至步骤2)，当本次运行任务段没有执行完毕时，则转至步骤3)；

8)控制绞车运行至井口，完成测井绞车的自动控制运行。

2.根据权利要求1所述的测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，判断是否出现遇阻及遇卡的紧急情况包括绞车上提运行时判断是否出现遇卡的紧急情况以及绞车下放时判断是否出现遇阻的紧急情况。

3.根据权利要求2所述的测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，绞车上提运行时判断是否出现遇卡的紧急情况的具体操作为：

在绞车上提运行时，计算电缆正常张力、最大安全张力、上提阶段差分张力以及仪器张力；当上提阶段差分张力大于设定阈值时，则说明可能出现遇卡现象，之后当绞车继续运行超过设定距离后，电缆的张力超过正常张力预设值且小于最大安全拉力时，则停车并报警出现遇卡情况；或当仪器张力大于预设值时，则说明出现仪器遇卡情况，则停车并报警出现遇卡情况，同时转至步骤6)。

4.根据权利要求2所述的测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，绞车下放时判断是否出现遇阻的紧急情况的具体操作为：

在绞车下放运行时，计算电缆正常张力、最大安全张力、下放阶段差分张力以及仪器张力，同时根据测井曲线计算测井曲线变化率；当下放阶段差分张力超过设定阈值时，则说明可能出现遇阻情况，之后当绞车继续运行超过设定距离后，电缆张力小于正常张力预设值时，则停车并报警出现遇阻情况；或当仪器张力小于预设值时，则说明出现遇阻情况，则停车并报警出现遇阻情况；或当曲线变化率小于预设值且曲线波动小于设定范围时，则停车并报警出现遇阻情况，同时转至步骤6)。

5.根据权利要求1所述的测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，自动处理遇阻及遇卡的紧急情况包括自动处理遇阻的紧急情况及自动处理遇卡的紧急情况。

6.根据权利要求5所述的测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，自动处理遇阻紧急情况的具体操作为：

1a)保存遇阻发生前的正常张力及遇阻发生的深度等参数；

2a)绞车停止运行，之后缓慢上提，直至电缆张力恢复正常为止，再将绞车下放；

3a)当仪器通过遇阻位置后，则说明已经自动解除了遇阻的紧急情况；当仪器没有通过遇阻位置，则转至步骤2a)，当转至步骤2a)的次数达到预设上限，则转至步骤6)。

7.根据权利要求5所述的测井绞车自动控制运行的方法，其特征在于，自动处理遇卡的紧急情况的具体操作为：

1b)保存遇卡发生前的正常张力及遇卡发生的深度等参数；

2b)根据电缆张力及仪器张力的变化情况判断出现电缆遇卡还是仪器遇卡，当出现电缆遇卡时，则转至步骤3b)；当出现仪器遇卡时，则转至步骤4b)；

3b)将绞车上提，直至电缆的张力达到最大安全张力为止，当在提升过程中遇卡状态消失，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况；当在提升过程中遇卡状态仍存在，则将电缆拉至最大安全拉力并保持该状态到设定时间，若在该段时间中遇卡状态消失，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况，当遇卡状态仍然存在，说明没有自动解决遇卡的紧急情况，则转至步骤6)；

4b)绞车停止运行，之后下放电缆，直至电缆张力恢复正常为止，再将绞车上提；

5b)判断仪器是否通过遇卡位置，当仪器通过遇卡位置后，则说明已经自动解除了遇卡的紧急情况，当仪器没有通过遇卡位置，则转至步骤4b)，当转至步骤4b)的次数达到预设上限，则转至步骤6)。

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