專利名稱：井下無纜測試系統(tǒng)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位方法，特別是一種井下無纜測試系統(tǒng)定位方法。
背景技術(shù)：
測井作業(yè)是石油、煤礦及水利等領(lǐng)域的重要工作，主要是利用各種井下測試系統(tǒng)對井下不同位置處的工況參數(shù)(如井徑、井壓、井溫及油氣比等參數(shù))進行檢測，以便對鉆完后的井進行科學(xué)評價。目前井下測試系統(tǒng)主要分為兩類有纜測試系統(tǒng)和無纜測試系統(tǒng)。井下有纜測試系統(tǒng)的供電、信號傳輸、信號控制及其定位等都依賴于電纜，操作過程復(fù)雜，施工費用高。井下無纜測試系統(tǒng)可以在井下隨鉆桿提升時進行測井，其操作簡便、費用低廉， 因此具有更加良好的推廣應(yīng)用前景。特別是近年來隨著水平井技術(shù)及裸眼采油技術(shù)的快速發(fā)展，如何利用井下無纜測試系統(tǒng)進行測井并對其定位已成為一個亟待解決的技術(shù)問題。無纜測試系統(tǒng)由于無法利用電纜測量其收縮長度對其進行井深定位，特別是在水平井或斜井中，由于井眼軌跡復(fù)雜，也無法利用GPS、超聲等無線定位技術(shù)，這些給井下無纜測試系統(tǒng)定位造成了困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種井下無纜測試系統(tǒng)定位方法，通過在鉆井系統(tǒng)中的負(fù)載液壓池輸出管線和鋼絲繩滾筒上安裝壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，采集大鉤載荷及滾筒轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)信息，用以間接確定井下無纜測試系統(tǒng)在任意時刻所處位置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種井下無纜測試系統(tǒng)定位方法，其操作步驟如下 a.安裝壓力傳感器測試大鉤載荷時序數(shù)據(jù)；
在液壓管線上安裝一個三通，在三通上安裝一個壓力傳感器，以測量液體壓力的變化， 液體壓力隨時間的大小變化直接反映大鉤載荷的大小變化，定義所測大鉤載荷時序數(shù)據(jù)為載荷數(shù)組和相應(yīng)的時間數(shù)組 (η)，根據(jù)Mn)的曲線變化規(guī)律判斷目前鉆井系統(tǒng)大鉤的工作狀態(tài)是提升、下降或是停止。b.安裝轉(zhuǎn)速傳感器測試滾筒轉(zhuǎn)速時序數(shù)據(jù)；
將轉(zhuǎn)速傳感器安裝在滾筒轉(zhuǎn)子的一端，以測得滾筒轉(zhuǎn)速隨時間變化的數(shù)據(jù)。定義所測滾筒轉(zhuǎn)速時序數(shù)據(jù)為轉(zhuǎn)速數(shù)組r(n)和相應(yīng)的時間數(shù)組 (η)，根據(jù)r(n)和 (η)的乘積變化規(guī)律計算目前鉆井系統(tǒng)大鉤的運行位移情況。c.判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升時間段；
在實際提升鉆桿的過程中，由于鉆桿停頓拆卸、滾筒正反轉(zhuǎn)及下放鉆桿等其它輔助操作，部分時間段內(nèi)的大鉤載荷和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)所反映的不是井下無纜測試系統(tǒng)的提升過程，屬于無效數(shù)據(jù)。為判斷井下無纜測試系統(tǒng)是否被真正提升，需要根據(jù)大鉤載荷的變化情況進行確定，當(dāng)#(η)中有連續(xù)穩(wěn)定的非零數(shù)值時，該段載荷即表示井下無纜測試系統(tǒng)正處于提升過程，這段載荷所對應(yīng)的時間段作為判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升時間段，所有有效時間數(shù)據(jù)所組成的數(shù)組記作i’ (m)。d.判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升距離；
井下無纜測試系統(tǒng)被提升起始時刻，壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器是同時觸發(fā)采集，根據(jù)上述c步驟所確定的井下無纜測試系統(tǒng)有效提升時間數(shù)組i’(m)，提取出轉(zhuǎn)速數(shù)組r(n) 中相應(yīng)有效轉(zhuǎn)速數(shù)組/ (m)，結(jié)合滾筒直徑々將滾筒/ (m)換算成大鉤有效提升速度數(shù)組 V' (m)，即
權(quán)利要求
1. 一種井下無纜測試系統(tǒng)定位方法，其操作步驟如下a.安裝壓力傳感器測試大鉤載荷時序數(shù)據(jù)；在液壓管線上安裝一個三通，在三通上安裝一個壓力傳感器，以測量液體壓力的變化， 液體壓力隨時間的大小變化直接反映大鉤載荷的大小變化，定義所測大鉤載荷時序數(shù)據(jù)為載荷數(shù)組和相應(yīng)的時間數(shù)組 (η)，根據(jù)Mn)的曲線變化規(guī)律判斷目前鉆井系統(tǒng)大鉤的工作狀態(tài)是提升、下降或是停止；b.安裝轉(zhuǎn)速傳感器測試滾筒轉(zhuǎn)速時序數(shù)據(jù)；將轉(zhuǎn)速傳感器安裝在滾筒轉(zhuǎn)子的一端，以測得滾筒轉(zhuǎn)速隨時間變化的數(shù)據(jù)，定義所測滾筒轉(zhuǎn)速時序數(shù)據(jù)為轉(zhuǎn)速數(shù)組r(n)和相應(yīng)的時間數(shù)組t (η)，根據(jù)r(n)和t (η)的乘積變化規(guī)律計算目前鉆井系統(tǒng)大鉤的運行位移情況；c.判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升時間段；在實際提升鉆桿的過程中，由于鉆桿停頓拆卸、滾筒正反轉(zhuǎn)及下放鉆桿等輔助操作，部分時間段內(nèi)的大鉤載荷和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)所反映的不是井下無纜測試系統(tǒng)的提升過程，屬于無效數(shù)據(jù)，為判斷井下無纜測試系統(tǒng)是否被真正提升，需要根據(jù)大鉤載荷#(η)的變化情況進行確定，當(dāng)#(η)中有連續(xù)穩(wěn)定的非零數(shù)值時，該段載荷即表示井下無纜測試系統(tǒng)正處于提升過程，這段載荷所對應(yīng)的時間段作為判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升時間段，所有有效時間數(shù)據(jù)所組成的數(shù)組記作i’ (m)；d.判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升距離；井下無纜測試系統(tǒng)被提升起始時刻，壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器是同時觸發(fā)采集，根據(jù)上述c步驟所確定的井下無纜測試系統(tǒng)有效提升時間數(shù)組i’(m)，提取出轉(zhuǎn)速數(shù)組r(n) 中相應(yīng)有效轉(zhuǎn)速數(shù)組/ (m)，結(jié)合滾筒直徑々將滾筒/ (m)換算成大鉤有效提升速度數(shù)組 / (m)，即F' (W) = πχ χ W(m)，根據(jù)有效提升速度與有效提升時間t’ (m)計算有效提升距離Y (m),即e.井下無纜測試系統(tǒng)定位；井的井眼軌跡控制參數(shù)豎直鉆進距離//、造斜半徑/P、水平鉆進距離Z等都有完整記錄，鉆井完畢后，位于鉆頭附近的井下無纜測試系統(tǒng)將隨鉆桿一起被提升，為確定其井下定位坐標(biāo)，以井口為坐標(biāo)原點，以地面水平和地面豎直方向建立X坐標(biāo)軸和Y坐標(biāo)軸，則由上述計算得到有效提升距離Y (m)判斷井下無纜測試系統(tǒng)的坐標(biāo)位置，即
全文摘要
本發(fā)明提供一種井下無纜測試系統(tǒng)定位方法，通過在鉆井系統(tǒng)中的負(fù)載液壓池輸出管線和鋼絲繩滾筒上安裝壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，采集大鉤載荷及滾筒轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)信息，用以間接確定井下無纜測試系統(tǒng)在任意時刻所處位置。其操作步驟如下a.安裝壓力傳感器測試大鉤載荷時序數(shù)據(jù)；b.安裝轉(zhuǎn)速傳感器測試滾筒轉(zhuǎn)速時序數(shù)據(jù)；c.判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升時間段；d.判斷井下無纜測試系統(tǒng)的有效提升距離；e.井下無纜測試系統(tǒng)定位。井下無纜測試系統(tǒng)定位方法的硬件成本低，操作簡便、快捷，無需破壞現(xiàn)有鉆井系統(tǒng)的工作程序，計算方法準(zhǔn)確、可靠。
文檔編號E21B47/00GK102182441SQ20111005139
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者劉吉成, 劉樹林, 劉銳, 劉穎慧, 周曉君, 唐友福, 姜銳紅, 翟宇毅 申請人:上海大學(xué)