CN111411944A - 一种随钻核磁共振测井仪及其工作模式控制方法、系统 - Google Patents

一种随钻核磁共振测井仪及其工作模式控制方法、系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种随钻核磁共振测井仪及其工作模式控制方法、系统，包括：测井仪上集成的辅助测量系统当次作业测量所得的井眼的倾斜角(A)、测井仪振动的有效值(V)、测井仪自身的转速(R)和测井仪的温度(T)；判断所述辅助测量系统当次作业测量所得的各项数值是否满足预设的主工作模式阈值；如果判断所述辅助测量系统当次作业测量所得的各项数值满足所述预设的主工作模式阈值，则根据所述辅助测量系统当次作业测量所得的各项数值和所述预设的主工作模式条件确定对应的主工作模式；确定了所述主工作模式后，根据预设的参数选择所述主工作模式对应的子模式，从而确定最终工作模式。提高了仪器对严苛的工作环境的适应性以及测量数据的准确性。

Description

一种随钻核磁共振测井仪及其工作模式控制方法、系统
技术领域
本发明涉及核磁共振测井技术领域，尤其是涉及一种随钻核磁共振测井仪及其工作模式控制方法、系统。
背景技术
随钻核磁共振测井仪是一种适用于油气井钻井过程的测量仪器。随钻核磁共振测井仪利用核磁共振原理测量地层中的油、气、水等自由流体的含量，指导钻井过程的操作以及完井后的采收作业。
核磁共振原理要求在测量过程中测量仪和样品保持相对静止，但是随钻核磁共振测井仪在钻井的高温、高压、高振动等严苛的条件下工作，从而导致随钻核磁共振测井仪测量数值不准确的问题；与此同时，仪器所在的环境参数也无法及时传输到地面，地面上的工作人员因此不能根据仪器所在环境实时的调整仪器的工作测量模式，进一步加剧了测量数值不准确的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中随钻核磁共振测井仪因工作环境恶劣以及工作模式无法实时根据所在环境进行调整而导致的测量数据不准确的问题，本发明首先提供一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法，该方法通过测井仪上集成的辅助测量系统监控工作工况智能地决策测井仪的工作模式适应油气井钻井作业，从而解决测井仪测量数值不准确的问题；其次提供一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统；最后提供一种随钻核磁共振测井仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先，本发明第一方面实施例的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法，包括如下步骤：
步骤S01：根据测井仪当前作业工况确定参数集中所选用的参数，并确定参数集中每个参数的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值；其中参数集包括井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T；
步骤S02：读取测井仪上集成的辅助测量系统所获取的步骤S01中所涉及的各参数的实际数值；
步骤S03：将步骤S02中所读取的各参数的实际数值与步骤S01中设定的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值进行相应的比较，具体如下：
如果步骤S02中所测各参数的实际数值均＜各参数自身所对应的正常工作模式的阈值则测井仪进入正常工作模式；
如果参数集中存在至少一个参数的实际数值≥其正常工作模式阈值，则步骤S02中所测各参数的实际数值与各参数自身所对应的振动工作模式的阈值进行对比，如果步骤S02中所测各参数的实际数值均＜各参数自身所对应的振动工作模式的阈值，则测井仪进入振动工作模式；
如果参数集中存在至少一个参数的实际数值≥其振动工作模式阈值，则测井仪进入空闲模式。
其次，本发明第二方面实施例的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统，包括：读取模块、判断模块及控制模块；
读取模块，用于读取测井仪上集成的辅助测量系统所获取参数的实际数值；
判断模块，用于将由读取模块获得的测井仪上集成的辅助测量系统所获取参数的实际数值与根据测井仪当前作业工况设置的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值进行相应的比较；
控制模块，用于在判断模块完成测井仪工作模式的判断过程后对测井仪的工作模式进行控制。
最后，本发明第三方面实施例的一种随钻核磁共振测井仪，包括本发明第二方面实施例的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统。
本发明的有益效果是：1、通过获取辅助测量系统当前测量所得的井斜、振动、转速和温度数据与预设的工作模式条件进行比对判断从而进行工作模式的选择，提高了仪器对严苛的工作环境的适应性，增强了测量数据的准确性；2、在确定了工作模式后，根据预设的参数选择该工作模式对应的子模式，且子模式的预设参数可配置，进一步提升了仪器的测量精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是根据本发明一个实施例所述的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例所述一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是根据本发明一个实施例所述的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法的流程图，包括如下步骤：
步骤S01，根据测井仪当前作业工况确定参数集中所选用的参数，并确定参数集中每个参数的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值；其中参数集包括井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T；
其中，工作模式的种类根据当前作业工况进行配置，各工作模式对应参数集中每个参数的阈值应提前配置，在测井仪入井前通过软件写入到测井仪中，在当次入井作业过程中不做更改。
步骤S02：读取测井仪上集成的辅助测量系统所获取的步骤S01中所涉及的各参数的实际数值。
其中，辅助测量系统集成在测井仪上，通过三轴加速度传感器和三轴磁场传感器测量地球重力场和地磁场确定随钻核磁共振测井仪的姿态和振动状态，辅助测量系统测量数据中仪器振动的有效值V的单位G为地球的重力加速度，仪器自身的转速R的单位RPM为每分钟转动圈数，仪器的温度T单位为摄氏度。
步骤S03：将步骤S02中所读取的各参数的实际数值与步骤S01中设定的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值进行相应的比较，具体如下：
如果步骤S02中所测各参数的实际数值均＜各参数自身所对应的正常工作模式的阈值则测井仪进入正常工作模式；
如果参数集中存在至少一个参数的实际数值≥其正常工作模式阈值，则步骤S02中所测各参数的实际数值与各参数自身所对应的振动工作模式的阈值进行对比，如果步骤S02中所测各参数的实际数值均＜各参数自身所对应的振动工作模式的阈值，则测井仪进入振动工作模式；
如果参数集中存在至少一个参数的实际数值≥其振动工作模式阈值，则测井仪进入空闲模式。
本发明实施例中预设三种工作模式，分别是正常工作模式、振动工作模式和空闲模式，正常工作模式是测井仪作业条件良好时的工作模式；振动工作模式是测井仪处于一定振动条件下时的工作模式；空闲模式是测井仪处于剧烈振动条件下的工作模式，三种工作模式所对应辅助测量系统所测得参数的阈值详见表1。
参数名称 正常工作模式 振动工作模式 空闲模式
A 90° 120°
V 2G 8G
R 80RPM 120RPM
T 125℃ 150℃
表1
具体而言，在本发明实施例中，将从辅助测量系统当次作业测量所得的井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T的数值与预设的正常工作模式对应参数的阈值进行对比；
如果A＜90°、V＜2G、R＜80RPM并且T＜125℃，则确定工作模式为正常工作模式；
如果辅助测量系统当次作业测量所得的井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T的数值其中之一大于等于正常工作模式对应参数的阈值，则将辅助测量系统当次作业测量所得的井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T的数值与振动工作模式对应参数的阈值进行对比；
如果A＜120°、V＜8G、R＜120RPM并且T＜150℃，则确定工作模式为振动工作模式；
如果辅助测量系统当次作业测量所得的井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T的数值其中之一大于等于振动工作模式对应参数的阈值，则确定工作模式为空闲模式。
步骤S04：所述正常工作模式或振动工作模式具有各自对应的子模式，子模式的参数预先设置，测井仪进入正常工作模式或振动工作模式后，其对应的子模式即为最终工作模式。
子模式必须有对应的设置参数，子模式的设置参数在入井前由软件写入到仪器中，在当次入井作业过程中不做更改，各主工作模式可以有多个对应的子模式，但当次入井作业时各主工作模式皆分别对应一个子模式，子模式的参数具体包括：等待时间、脉冲间隔时间和脉冲数量。本发明实施例中，正常工作模式对应2个子模式，分别为子模式1.1和子模式1.2；振动工作模式对应1个子模式，为子模式2.1，各子模式所对应的参数详见表2。
Figure BDA0002469288480000061
表2
仪器进入正常工作模式或振动工作模式后会读取测井仪预设的子模式参数，以该正常工作模式或振动工作模式所对应的子模式作为最终工作模式。
与上述实施例提供的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法相对应，本发明还提供一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统，图2是根据本发明一个实施例所述一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统的结构示意图。如图2所示，该随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统包括读取模块10、判断模块20和控制模块30。
具体的，读取模块，用于读取测井仪上集成的辅助测量系统所获取参数的实际数值；
判断模块，用于将由读取模块获得的测井仪上集成的辅助测量系统所获取参数的实际数值与根据测井仪当前作业工况设置的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值进行相应的比较；
控制模块，用于在判断模块完成测井仪工作模式的判断过程后对测井仪的工作模式进行控制。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种随钻核磁共振测井仪，包括本发明任一实施例所述的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统。
综上，本发明通过读取测井仪上集成的辅助测量系统当次作业测量所得的井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T数值与预设的主工作模式阈值进行比对判断从而进行主工作模式的选择，提高了仪器对严苛的工作环境的适应性，增强了测量数据的准确性；在确定了主工作模式后，根据预设的参数选择该主工作模式对应的子模式，且子模式的预设参数可配置，进一步提升了仪器的测量精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S01：根据测井仪当前作业工况确定参数集中所选用的参数，并确定参数集中每个参数的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值；其中参数集包括井眼的倾斜角A、测井仪振动的有效值V、测井仪自身的转速R和测井仪的温度T；
步骤S02：读取测井仪上集成的辅助测量系统所获取的步骤S01中所涉及的各参数的实际数值；
步骤S03：将步骤S02中所读取的各参数的实际数值与步骤S01中设定的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值进行相应的比较，具体如下：
如果步骤S02中所测各参数的实际数值均＜各参数自身所对应的正常工作模式的阈值则测井仪进入正常工作模式；
如果参数集中存在至少一个参数的实际数值≥其正常工作模式阈值，则步骤S02中所测各参数的实际数值与各参数自身所对应的振动工作模式的阈值进行对比，如果步骤S02中所测各参数的实际数值均＜各参数自身所对应的振动工作模式的阈值，则测井仪进入振动工作模式；
如果参数集中存在至少一个参数的实际数值≥其振动工作模式阈值，则测井仪进入空闲模式。
2.如权利要求1所述的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法，其特征在于，测井仪进入正常工作模式或振动工作模式后，所述工作模式控制方法还包括如下步骤：
步骤S04：所述正常工作模式或振动工作模式具有各自对应的子模式，子模式的参数预先设置，测井仪进入正常工作模式或振动工作模式后，其对应的子模式即为最终工作模式。
3.如权利要求2所述的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制方法，其特征在于，所述子模式的参数具体包括：等待时间、脉冲间隔时间和脉冲数量。
4.一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统，其特征在于，包括：读取模块、判断模块及控制模块；
读取模块，用于读取测井仪上集成的辅助测量系统所获取参数的实际数值；
判断模块，用于将由读取模块获得的测井仪上集成的辅助测量系统所获取参数的实际数值与根据测井仪当前作业工况设置的正常工作模式阈值及振动工作模式阈值进行相应的比较；
控制模块，用于在判断模块完成测井仪工作模式的判断过程后对测井仪的工作模式进行控制。
5.一种随钻核磁共振测井仪，其特征在于，包括：如权利要求4所述的一种随钻核磁共振测井仪的工作模式控制系统。
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