CN115573695B - 一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，所述方法包括：分析钻机钻孔的各个子过程；基于所搭建的钻机随钻测量系统，实现对钻机钻孔各子过程随钻参数阈值的确定；若随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据进行存储并输出；反之则直接剔除；本发明提出的方案，可以根据预定逻辑程序将无效数据自动剔除，只保存有效钻进数据，从而有效提高钻机有效钻进数据的采集，提高采集效率，降低人工劳动强度。

Description

一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统
技术领域
本发明属于钻机有效钻进数据采集技术领域，具体涉及一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统。
背景技术
随钻测量技术指钻机在钻进的同时连续不断地测量有关钻孔或钻头的信息并将其记录的技术的简称；其中，随钻测量记录的参数(随钻参数)一般包括时间、钻进深度、钻进速度、钻杆轴压、回转力矩、回转速度、冲洗介质流量、冲洗介质压力等。
随钻测量技术让钻头长上了“眼睛”，可实时“看”到孔内正在发生的情况，在岩土界面识别、岩体质量评价、爆破参数优化、矿体轮廓圈定、地下结构支护、超前地质勘探等方面应用效果较好。虽然国内随钻测量技术研究刚处于起步阶段，但不能小觑随钻测量的作用，随钻测量数据恰恰能够有效、全面、即时的描述岩体力学参数和结构特性；相比于现有的岩芯钻探或地球物理测井等方法，该随钻测量技术不仅可以节省大量的人力物力成本，而且可以在不影响现场生产的前提下帮助工程师根据实时数据做出敏捷、高效的设计决策。
由于钻机钻孔过程涉及到多个子过程，其中接卸杆、吹孔、空转等非钻进过程产生的随钻测量数据对岩体参数分析没有用处；因此，若想利用随钻参数表征岩体性质，首要前提是获取有效的随钻测量数据随钻孔深度变化曲线。目前国内外随钻测量系统所采集的随钻测量数据一般是钻机钻孔全过程参数变化曲线，而不是有效钻孔过程参数变化曲线；采用的方案一般是工程技术人员在获得全过程参数变化曲线后，再用手动剔除的方法剔除无效数据，进而获得纯钻进随钻测量数据；但是，随钻测量数据量庞大，这种方法不仅效率低、费时费力，而且出错概率极高，有必要寻求一种新的方法自动采集有效随钻测量数据。
基于上述随钻测量数据获取中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，旨在解决现有随钻测量数据获取难度大、效率低、出错率高的问题之一。
本发明提供一种钻机有效钻进数据自动采集方法，所述采集方法包括以下过程：
S1：分析钻机钻孔的各个子过程；
S2：基于搭建的钻机随钻测量系统，实现对钻机钻孔各个子过程随钻参数阈值的确定；该阈值为钻机从某一工作状态向非工作状态变化并趋于稳定状态时的最大值或最小值；
S3：将确定的阈值作为正常工作值；采集并计算随钻参数；
S4：比较随钻参数，判断随钻参数是否均在正常工作范围内变化；
S5：若随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据进行存储并输出；若随钻参数非在正常工作范围内变化，则判断为无效钻进数据，并将无效钻进数据直接剔除。
进一步地，随钻参数包括钻进深度；在S4步骤中包括：
S41：优先比较编码器前后两次采样的数字信号；若编码器后一次编码器采样的数值大于前一次采样的数值，则初次判断为正常钻进过程；若编码器后一次采样的数值小于或等于前一次采样的数值，则直接剔除数据。
进一步地，随钻参数包括钻进深度；在S4步骤中：通过采样钻进深度来判断是否属于钻进过程；当采样钻进深度大于零时，则初次判断为钻进过程；当采样钻进深度小于或等于零时，则判断为非钻进过程，直接剔除数据。
进一步地，随钻参数还包括钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力；在S4步骤中还包括：在判断后一次采样的钻进深度大于前一次采样的钻进深度时，进入下一步判断；判断过程包括：
S42：判断采样的钻杆轴压是否在正常工作范围内变化；
S43：判断采样的回转力矩是否在正常工作范围内变化；
S44：判断采样的冲洗介质流量是否在正常工作范围内变化；
S45：判断采样的冲洗介质压力是否在正常工作范围内变化；
只有当上述S42至S45均满足在正常工作范围内变化时，才判断随钻参数为有效钻进数据。
进一步地，S42步骤中：判断钻杆轴压在正常工作范围内变化包括：采集到的钻杆轴压为F，在正常钻进时钻杆轴压的阈值为F0和F1，若F0＜F＜F1，则说明该钻杆轴压为F为有效数据，否则为无效。
进一步地，S43步骤中：判断回转力矩在正常工作范围内变化包括：采集到的回转力矩为T，在正常钻进时回转力矩的阈值为T0和T1，若T0＜T＜T1，则说明该回转力矩为T为有效数据，否则为无效。
进一步地，S44步骤中：判断冲洗介质流量在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质流量为Q，在正常钻进时冲洗介质流量的阈值为Q0和Q1，若Q0＜Q＜Q1，则说明该冲洗介质流量为Q为有效数据，否则为无效。
进一步地，S45步骤中：判断冲洗介质压力在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质压力为P，在正常钻进时冲洗介质压力的阈值为P0和P1，若P0＜P＜P1，则说明该冲洗介质压力为P为有效数据，否则为无效。
相应地，本发明还提供一种钻机有效钻进数据自动采集系统，所述采集系统包括传感器、数据采集卡、工控机以及存储设备；其中，工控机内含有LabVI EW程序开发环境；
传感器用于采集钻机钻孔过程中的随钻参数；
数据采集卡用于将传感器的电流、电压或数字信号转换为相应压力、流量的随钻信号，并传输至工控机；
工控机用于获取随钻参数，并通过LabVI EW程序开发环境来分析随钻参数是否在正常工作范围内变化，并判断随钻参数是否为有效钻进数据；
若随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据存储在存储设备内；
若随钻参数非在正常工作范围内变化，则判断为无效钻进数据，并将无效钻进数据直接剔除。
进一步地，随钻参数包括钻进深度，所述钻进深度通过编码器前后两次采集的数字信号的差值来表示；若编码器后一次采样的数值大于前一次采样的数值，则初次判断为正常钻进过程；若编码器后一次采样的数值小于或等于前一次采样的数值，则直接剔除数据。
进一步地，随钻参数包括钻进深度；LabVI EW程序开发环境通过分析采样钻进深度来判断是否属于钻进过程；当采样钻进深度大于零时，则初次判断为钻进过程；当采样钻进深度小于或等于零时，则判断为非钻进过程，直接剔除数据。
进一步地，随钻参数还包括钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力；LabVI EW程序开发环境在初次判断为在正常工作范围内变化时，LabVI EW程序开发环境分别通过分析钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力是否均在正常工作范围内变化；只有钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力均在正常工作范围内变化，则LabVI EW程序开发环境判断随钻参数为有效钻进数据。
进一步地，LabVI EW程序开发环境通过分析钻杆轴压在正常工作范围内变化包括：采集到的钻杆轴压为F，在正常钻进时钻杆轴压的阈值为F0和F1，若F0＜F＜F1，则说明该钻杆轴压为F为有效数据，否则为无效。
进一步地，LabVI EW程序开发环境通过分析回转力矩在正常工作范围内变化包括：采集到的回转力矩为T，在正常钻进时回转力矩的阈值为T0和T1，若T0＜T＜T1，则说明该回转力矩为T为有效数据，否则为无效。
进一步地，LabVI EW程序开发环境通过分析冲洗介质流量在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质流量为Q，在正常钻进时冲洗介质流量的阈值为Q0和Q1，若Q0＜Q＜Q1，则说明该冲洗介质流量为Q为有效数据，否则为无效。
进一步地，LabVI EW程序开发环境通过分析冲洗介质压力在正常工作范围内变化包括采集的冲洗介质压力为P，在正常钻进时冲洗介质压力的阈值为P0和P1，若P0＜P＜P1，则说明该冲洗介质压力为P为有效数据，否则为无效。
本发明提出的一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，相比于现有技术具有如下技术效果：
第一、能够节省硬盘容量：随钻测量数据量庞大，能够将工控机里无效数据进行剔除，只保存有效随钻数据，大大提高了硬盘存储容量；
第二、能够节省大量的人力：随钻测量数据量庞大，若人为剔除非钻进数据，则给工程技术人员增加了很大的工作量；岩土工程师主要根据有效钻进数据来分析其与岩性的对应关系，而非剔除无效数据；本发明提供的方案能够让随钻测量系统通过程序的方式自动判别无效数据，返回有效钻进数据，提升效率，降低人工劳动强度；
第三、能够减少人为错误：若人为剔除非钻进数据，庞大的工作量会使得参与人员精神疲劳，容易将有效数据剔除，进而导致后续所有工作均为无用功。
本发明提出的一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，可以根据预定逻辑程序将无效数据自动剔除，只保存有效钻进数据，从而有效提高钻机有效钻进数据的采集，提高采集效率，降低人工劳动强度；该随钻测量数据采集方法及系统能够在日后随钻测量技术中获得广泛应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种钻机有效钻进数据自动采集方法流程图一；
图2为本发明一种钻机有效钻进数据自动采集方法流程图二；
图3为本发明一种钻机有效钻进数据自动采集系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图2所示，本发明提供一种钻机有效钻进数据自动采集方法，所述采集方法具体包括以下过程：
S1：分析钻机钻孔的各个子过程；即在钻机各个子过程中均需要采集得到其相应的有效数据，从而进行分析，获取岩层信息；
S2：基于搭建的钻机随钻测量系统，实现对钻机钻孔各个子过程随钻参数阈值的确定；具体地，该阈值为钻机从某一工作状态向非工作状态变化并趋于稳定状态时的最大值或最小值；在确定钻机钻孔随钻参数的阈值时，将钻机置于某一工作状态，记录各工作参数，然后终止该状态，记录各参数从工作状态向非工作状态变化并趋于稳定状态时的参数值，即是此随钻参数的阈值；
S3：将采集的阈值作为正常工作值；采集并计算随钻参数；具体地，根据在钻机随钻测量系统工控机内编写的程序来计算随钻参数，确定采样的随钻参数是否在正常范围内变化；
S4：比较随钻参数，判断随钻参数是否均在正常工作范围内变化；判断在正常工作范围内变化以各个参数进行对比，从而进行确认；
S5：若随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据进行存储并输出；若随钻参数非在正常工作范围内变化，则判断为无效钻进数据，并将无效钻进数据直接剔除。
优选地，结合上述方案，如图3所示，在S2步骤中，搭建的钻机随钻测量系统参阅图3所示，该系统具体参阅以下本申请提出的一种钻机有效钻进数据自动采集系统；在上述方案中，S1与S2步骤分别是单独的一个过程，通过这两步确定好了阈值范围，即为预试验阶段；从S3开始是新的一个钻孔过程，所有数据都需要重新计算，计算完后先判断采样钻进深度是否大于零，然后再判断其他参数是否在正常范围内变化，这个过程为正式试验阶段。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，该随钻参数包括钻进深度；这样，在S4步骤中包括：
S41：优先比较编码器(该编码器用于计算钻进深度)前后两次采样的数字信号，采集的前后两次数字信号的差值表示为钻进深度，而判断的是采样钻进深度与零值的关系；具体地，若编码器后一次采样的数值大于前一次采样的数值(即数字信号值)，则初次判断钻机为正常钻进过程，其过程采集的随钻参数为有效数据；若编码器后一次采样的钻进深度小于或等于前一次采样的数值(即数字信号值)，则直接剔除数据，即判断钻机为非正常钻进过程，其过程的随钻参数为无效数据；采用上述方案，通过分析钻机钻孔过程中，由编码器前后两次采集的数字信号来进行比较，从而判断钻机是否在其钻孔过程中进行有效钻进，进而采集分析随钻参数。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，本实施例中，随钻参数包括钻进深度；在S4步骤中：通过采样的钻进深度来判断是否属于钻进过程，该钻进深度即钻杆的有效钻进深度；具体地，当采样钻进深度大于零时，则初次判断为钻进过程；当采样钻进深度小于或等于零时，则判断为非钻进过程，直接剔除数据；采用上述对比分析，是基于本申请中工控机的LabVI EW程序开发环境进行分析，方便实现。
上述比较随钻参数，判断随钻参数是否均在正常工作范围内变化过程中：比较采样钻进深度是否大于零值，若大于则进入下一步判断，反之直接剔除数据；这是因为采样钻进深度在小于等于零时代表钻头原地不动或向上提升，而钻头不动或向上提升是非钻进过程；但采样钻进深度大于零并不一定代表钻进过程(如卸完一根钻杆继续卸另一根钻杆时动力头向下移动产生的采样钻进深度也是大于零的)，还需继续进入下一步的判断。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，随钻参数还包括钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力；本申请方案中根据钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力作为二次判断的随钻参数，其考虑的是钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力与岩体性质息息相关，随钻参数测量的目的之一即是反映岩性变化，上述这几个随钻参数是随钻测量的必采参数，其能够时刻体现出岩体性质，如岩石坚硬，则所需钻杆轴压大，岩石较软，所需钻杆轴压小，其他参数类似；根据该相关性，本发明特别采用上述钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力作为二次判断的随钻参数进行判断；
具体地，在S4步骤中还包括：在判断后一次采样的钻进深度大于前一次采样的钻进深度时，进入下一步判断；其具体判断过程包括：
S42：判断采样的钻杆轴压是否在正常工作范围内变化；
S43：判断采样的回转力矩是否在正常工作范围内变化；
S44：判断采样的冲洗介质流量是否在正常工作范围内变化；
S45：判断采样的冲洗介质压力是否在正常工作范围内变化；
上述条件判断中：只有当上述S42至S45均满足在正常工作范围内变化时，才判断随钻参数为有效钻进数据。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，S42步骤中：判断钻杆轴压在正常工作范围内变化具体为：采集到的钻杆轴压为F，在正常钻进时钻杆轴压的阈值为F0和F1，若F0＜F＜F1，则说明该钻杆轴压为F为有效数据，否则为无效。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，S43步骤中：判断回转力矩在正常工作范围内变化具体为：采集到的回转力矩为T，在正常钻进时回转力矩的阈值为T0和T1，若T0＜T＜T1，则说明该回转力矩为T为有效数据，否则为无效。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，S44步骤中：判断冲洗介质流量在正常工作范围内变化具体为：采集的冲洗介质流量为Q，在正常钻进时冲洗介质流量的阈值为Q0和Q1，若Q0＜Q＜Q1，则说明该冲洗介质流量为Q为有效数据，否则为无效。
优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，S45步骤中：判断冲洗介质压力在正常工作范围内变化具体为：采集的冲洗介质压力为P，在正常钻进时冲洗介质压力的阈值为P0和P1，若P0＜P＜P1，则说明该冲洗介质压力为P为有效数据，否则为无效。
采用上述方案，能够钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力与岩体性质息息相关，随钻参数测量的目的之一即是反映岩性变化；上述这几个随钻参数是随钻测量的必采参数，其能够时刻体现出岩体性质，如岩石坚硬，则所需钻杆轴压大，岩石较软，所需钻杆轴压小，其他参数类似；根据其相关性，本发明特别采用上述钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力作为二次判断的具体条件。
相应地，结合上述方案，如图1至图3所示，本发明还提供一种钻机有效钻进数据自动采集系统，该采集系统可作为上述的采集方法的钻机随钻测量系统，并适用来实现上述采集方法，从而实现钻机随钻测量；具体地，所述采集系统包括传感器、数据采集卡、工控机以及存储设备；其中，工控机内含有LabVI EW程序开发环境，通过在工控机内编制程序即可实现对数据的采集和分析；该LabVI EW程序开发环境即为数据分析软件；
传感器用于采集钻机钻孔过程中的随钻参数；其中，传感器包括压力变送器、流量计以及编码器等；
数据采集卡用于将传感器的电流、电压或数字信号转换为相应的压力、流量的随钻信号，并传输至工控机；
工控机用于获取随钻参数，并通过LabVI EW程序开发环境来分析随钻参数是否在正常工作范围内变化，并判断随钻参数是否为有效钻进数据；
若随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据存储在存储设备内；
若随钻参数非在正常工作范围内变化，则判断为无效钻进数据，并将无效钻进数据直接剔除，这样能够有效提高数据的采集效率，降低人工劳动强度。
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，随钻参数包括钻进深度，钻进深度通过编码器前后两次采集的数字信号的差值来表示；具体地，若编码器后一次采样的数值大于前一次采样的数值，则初次判断为正常钻进过程；若编码器后一次采样的数值小于或等于前一次采样的数值，则直接剔除数据。
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，随钻参数包括钻进深度；具体地，工控机内的LabVI EW程序开发环境通过分析采样钻进深度来判断是否属于钻进过程；当采样钻进深度大于零时，则初次判断为钻进过程；当采样钻进深度小于或等于零时，则判断为非钻进过程，直接剔除数据。
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，随钻参数还包括钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力；具体地，工控机内的LabVI EW程序开发环境在初次判断为在正常工作范围内变化时，LabVI EW程序开发环境分别通过分析钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力是否均在正常工作范围内变化；需要说明书的是：只有钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力均在正常工作范围内变化，则LabVI EW程序开发环境判断随钻参数为有效钻进数据。
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，LabVI EW程序开发环境通过分析钻杆轴压在正常工作范围内变化包括：采集到的钻杆轴压为F，在正常钻进时钻杆轴压的阈值为F0和F1，若F0＜F＜F1，则说明该钻杆轴压为F为有效数据，否则为无效；
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，LabVI EW程序开发环境通过分析回转力矩在正常工作范围内变化包括：采集到的回转力矩为T，在正常钻进时回转力矩的阈值为T0和T1，若T0＜T＜T1，则说明该回转力矩为T为有效数据，否则为无效；
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，LabVI EW程序开发环境通过分析冲洗介质流量在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质流量为Q，在正常钻进时冲洗介质流量的阈值为Q0和Q1，若Q0＜Q＜Q1，则说明该冲洗介质流量为Q为有效数据，否则为无效；
优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，LabVI EW程序开发环境通过分析冲洗介质压力在正常工作范围内变化包括采集的冲洗介质压力为P，在正常钻进时冲洗介质压力的阈值为P0和P1，若P0＜P＜P1，则说明该冲洗介质压力为P为有效数据，否则为无效。
本发明提出的一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，能够适用于钻机在地质勘探中进行数据采集，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料。
本发明提出的一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，相比于现有技术具有如下技术效果：
第一、能够节省硬盘容量：随钻测量数据量庞大，能够将工控机里无效数据进行剔除，只保存有效随钻数据，大大提高了硬盘存储容量；
第二、能够节省大量的人力：随钻测量数据量庞大，若人为剔除非钻进数据，则给工程技术人员增加了很大的工作量；岩土工程师主要根据有效钻进数据来分析其与岩性的对应关系，而非剔除无效数据；本发明提供的方案能够让随钻测量系统通过程序的方式自动判别无效数据，返回有效钻进数据，提升效率，降低人工劳动强度；
第三、能够减少人为错误：若人为剔除非钻进数据，庞大的工作量会使得参与人员精神疲劳，容易将有效数据剔除，进而导致后续所有工作均为无用功。
本发明提出的一种钻机有效钻进数据自动采集方法及系统，可以根据预定逻辑程序将无效数据自动剔除，只保存有效钻进数据，从而有效提高钻机有效钻进数据的采集，提高采集效率，降低人工劳动强度；该随钻测量数据采集方法及系统能够在日后随钻测量技术中获得广泛应用。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种钻机有效钻进数据自动采集方法，其特征在于，所述采集方法包括以下过程：
S1：分析钻机钻孔的各个子过程；
S2：基于搭建的钻机随钻测量系统，实现对钻机钻孔各个子过程随钻参数阈值的确定；所述阈值为钻机从某一工作状态向非工作状态变化并趋于稳定状态时的最大值或最小值；
S3：将确定的所述阈值作为正常工作值；采集并计算所述随钻参数；
S4：比较所述随钻参数，判断所述随钻参数是否均在正常工作范围内变化；
S5：若所述随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据进行存储并输出；若所述随钻参数非在正常工作范围内变化，则判断为无效钻进数据，并将无效钻进数据直接剔除。
2.根据权利要求1所述的钻机有效钻进数据自动采集方法，其特征在于，所述随钻参数包括钻进深度；在所述S4步骤中包括：
S41：优先比较编码器前后两次采样的数字信号；若编码器后一次采样的数值大于前一次采样的数值，则初次判断为正常钻进过程；若编码器后一次采样的数值小于或等于前一次采样的数值，则直接剔除数据。
3.根据权利要求1所述的钻机有效钻进数据自动采集方法，其特征在于，所述随钻参数包括钻进深度；在所述S4步骤中：通过采样的钻进深度来判断是否属于钻进过程；当采样钻进深度大于零时，则初次判断为钻进过程；当采样钻进深度小于或等于零时，则判断为非钻进过程，直接剔除数据。
4.根据权利要求2所述的钻机有效钻进数据自动采集方法，其特征在于，所述随钻参数还包括钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力；在所述S4步骤中还包括：在判断后一次采样的钻进深度大于前一次采样的钻进深度时，进入下一步判断；判断过程包括：
S42：判断采样的钻杆轴压是否在正常工作范围内变化；
S43：判断采样的回转力矩是否在正常工作范围内变化；
S44：判断采样的冲洗介质流量是否在正常工作范围内变化；
S45：判断采样的冲洗介质压力是否在正常工作范围内变化；
只有当上述所述S42至所述S45均满足在正常工作范围内变化时，才判断所述随钻参数为有效钻进数据。
5.根据权利要求4所述的钻机有效钻进数据自动采集方法，其特征在于，所述S42步骤中：判断钻杆轴压在正常工作范围内变化包括：采集到的钻杆轴压为F，在正常钻进时钻杆轴压的阈值为F0和F1，若F0＜F＜F1，则说明该钻杆轴压为F为有效数据，否则为无效；
所述S43步骤中：判断回转力矩在正常工作范围内变化包括：采集到的回转力矩为T，在正常钻进时回转力矩的阈值为T0和T1，若T0＜T＜T1，则说明该回转力矩为T为有效数据，否则为无效；
所述S44步骤中：判断冲洗介质流量在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质流量为Q，在正常钻进时冲洗介质流量的阈值为Q0和Q1，若Q0＜Q＜Q1，则说明该冲洗介质流量为Q为有效数据，否则为无效；
所述S45步骤中：判断冲洗介质压力在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质压力为P，在正常钻进时冲洗介质压力的阈值为P0和P1，若P0＜P＜P1，则说明该冲洗介质压力为P为有效数据，否则为无效。
6.一种钻机有效钻进数据自动采集系统，其特征在于，所述采集系统包括传感器、数据采集卡、工控机以及存储设备；所述工控机内含有LabVIEW程序开发环境；
所述传感器用于采集钻机钻孔过程中的随钻参数；
所述数据采集卡用于将所述传感器的电流、电压或数字信号转换为相应压力、流量的随钻信号，并传输至所述工控机；
所述工控机用于获取所述随钻参数，并通过所述LabVIEW程序开发环境来分析所述随钻参数是否在正常工作范围内变化，并判断所述随钻参数是否为有效钻进数据；
若所述随钻参数在正常工作范围内变化，则判断为有效钻进数据，并将有效钻进数据存储在所述存储设备内；
若所述随钻参数非在正常工作范围内变化，则判断为无效钻进数据，并将无效钻进数据直接剔除。
7.根据权利要求6所述的钻机有效钻进数据自动采集系统，其特征在于，所述随钻参数包括钻进深度，所述钻进深度通过编码器前后两次采集的数字信号的差值来表示；若所述编码器后一次采样的数值大于前一次采样的数值，则初次判断为正常钻进过程；若所述编码器后一次采样的数值小于或等于前一次采样的数值，则直接剔除数据。
8.根据权利要求6所述的钻机有效钻进数据自动采集系统，其特征在于，所述随钻参数包括钻进深度；所述LabVIEW程序开发环境通过分析采样钻进深度来判断是否属于钻进过程；当采样钻进深度大于零时，则初次判断为钻进过程；当采样钻进深度小于或等于零时，则判断为非钻进过程，直接剔除数据。
9.根据权利要求7或8所述的钻机有效钻进数据自动采集系统，其特征在于，所述随钻参数还包括钻杆轴压、回转力矩、冲洗介质流量以及冲洗介质压力；所述LabVIEW程序开发环境在初次判断为在正常工作范围内变化时，所述LabVIEW程序开发环境分别通过分析所述钻杆轴压、所述回转力矩、所述冲洗介质流量以及所述冲洗介质压力是否均在正常工作范围内变化；只有所述钻杆轴压、所述回转力矩、所述冲洗介质流量以及所述冲洗介质压力均在正常工作范围内变化，则所述LabVIEW程序开发环境判断所述随钻参数为有效钻进数据。
10.根据权利要求9所述的钻机有效钻进数据自动采集系统，其特征在于，所述LabVIEW程序开发环境通过分析钻杆轴压在正常工作范围内变化包括：采集到的钻杆轴压为F，在正常钻进时钻杆轴压的阈值为F0和F1，若F0＜F＜F1，则说明该钻杆轴压为F为有效数据，否则为无效；所述LabVIEW程序开发环境通过分析回转力矩在正常工作范围内变化包括：采集到的回转力矩为T，在正常钻进时回转力矩的阈值为T0和T1，若T0＜T＜T1，则说明该回转力矩为T为有效数据，否则为无效；所述LabVIEW程序开发环境通过分析冲洗介质流量在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质流量为Q，在正常钻进时冲洗介质流量的阈值为Q0和Q1，若Q0＜Q＜Q1，则说明该冲洗介质流量为Q为有效数据，否则为无效；
所述LabVIEW程序开发环境通过分析冲洗介质压力在正常工作范围内变化包括：采集的冲洗介质压力为P，在正常钻进时冲洗介质压力的阈值为P0和P1，若P0＜P＜P1，则说明该冲洗介质压力为P为有效数据，否则为无效。
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