振動篩泥漿參數信號的處理方法
2023-12-01 20:27:36
專利名稱：振動篩泥漿參數信號的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種振動篩泥漿參數信號的處理方法。
背景技術：
在石油勘探和油田開發的各項任務中，鑽井起著十分重要的作用。在鑽井過程中，井底巖石被破碎後所產生的巖屑通過循環泥漿被攜帶到地面上來，這一過程稱為洗井。洗井作為鑽井過程中的重要環節是通過循環泥漿來實現，故有人把泥漿比喻為鑽井工程的血液。泥漿工藝技術已成為現代油氣鑽井工程的重要組成部分。國內外大量研究資料表明泥漿在鑽井過程中具有攜帶和懸浮巖屑、穩定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤滑鑽頭、鑽具和傳遞水動力等直接關係到鑽井成本，甚至影響到鑽井成敗的重要作用。鑽井實踐也證明，泥漿性能的好壞，使用、維護和處理措施是否妥當，直接影響井壁的穩定性，而井壁的穩定性關係到地質資料的錄取、鑽井速度、質量及成本，所以，人們常把泥漿比喻為鑽井工程的血液。因此，對泥漿性能參數進行實時的監測就顯得很重要。在石油勘探和油田開發的各項任務中，鑽井起著十分重要的作用。在鑽井過程中，井底巖石被破碎後所產生的巖屑通過循環泥漿被攜帶到地面上來，這一過程稱為洗井。洗井作為鑽井過程中的重要環節是通過循環泥漿來實現，故有人把泥漿比喻為鑽井工程的血液。鑽井液是指油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱。鑽井液又稱鑽井泥漿或簡稱為泥漿(Muds)，本文將鑽井液簡稱為泥漿。泥漿在鑽井過程中具有攜帶和懸浮巖屑、穩定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤滑鑽頭、鑽具和傳遞水動力等作用。如今泥漿工藝技術已成為油氣鑽井工程的重要組成部分。鑽井實踐表明，泥漿性能的好壞，使用、維護措施是否妥當直接影響井壁的穩定性，而井壁的穩定性關係到地質資料的錄取、鑽井速度、質量及成本，所以，人們常把泥漿比喻為鑽井工程的血液。近40年來，國內外大量室內和工業現場試驗研究證明，在一般情況下，固相含量增加會導致泥漿的密度、粘度、切力、泥餅厚度以及含砂量的增加，失水量的下降。而這些性能的變化將會明顯降低鑽速、增加鑽頭用量、甚至有可能增加井漏、氣侵、卡鑽等情況，使得鑽井成本大幅度上升。泥漿是指油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱。泥漿的循環是通過泥漿泵來維持的。從泥漿泵排出的高壓泥漿經過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鑽杆、鑽杆、鑽鋌到鑽頭，從鑽頭噴嘴噴出，以清洗井底並攜帶巖屑。然後再沿鑽柱與井壁(或套管)形成的環形空間向上流動，在到達地面後經排出管線流入泥漿池，再經各種固相控制設備進行處理後返回上水池，最後進人泥漿泵循環再用。泥漿流經的各種管件、設備構成了一整套泥漿循環系統。泥漿是指油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱。泥漿的循環是通過泥漿泵來維持的。從泥漿泵排出的高壓泥漿經過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鑽杆、鑽杆、鑽鋌到鑽頭，從鑽頭噴嘴噴出，以清洗井底並攜帶巖屑。然後再沿鑽柱與井壁(或套管)形成的環形空間向上流動，在到達地面後經排出管線流入泥漿池，再經各種固相控制設備進行處理後返回上水池，最後進人泥漿泵循環再用。泥漿流經的各種管件、泥漿工藝技術是現代油氣鑽井工程的重要組成部分。泥漿在鑽井過程中有攜帶和懸浮巖屑、穩定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤滑鑽頭及鑽具、傳遞水動力等幾方面的作用。鑽井實踐證明，泥漿性能的好壞，使用、維護和處理是否得當，直接關係到鑽井的機械鑽速、鑽頭壽命、井下問題、地面設備磨損、泥漿費用以及整個鑽井綜合成本，甚至關係到鑽井的成敗。因此，很有必要對泥漿性能參數進行實時的測量、反饋，以便及時發現問題。隨著鑽井新工藝、新技術的發展，鑽井工程對泥漿性能的要求越來越高，同時也對石油鑽井振動篩提出了更高的要求。目前傳統石油鑽井振動篩技術已越來越不能滿足現代鑽井技術發展的更高要求。一方面單一振動的分離模式，即使增大總體尺寸，也不滿足現代鑽井工程對泥漿處理量的要求；另一方面傳統振動篩的開放式分離方式不方便配備巖屑後處理裝置，巖屑露天排放，環保效果不好；另外傳統振動篩性能單一，振動篩的篩分操作環節和整個鑽井循環系統完全獨立，沒有任何反饋和智能環節，錯過了及時掌握鑽井工況的最佳時機。數位訊號分析就是用數字計算的方法來分析信號的特徵，從中提取有用的信息。和模擬分析方法相比，數字分析方法不但具有精度高，工作穩定、速度快和動態範圍寬等一系列優點，而且還能完成很多模擬分析方法無法實現的運算分析。特別是進20年來，隨著數位訊號分析理論和算法的不斷創新與發展以及專用數位訊號處理晶片和軟體的不斷開發和完善，都給數位訊號分析提供了堅實的理論基礎和處理手段，使數位訊號分析技術得到了飛速的發展，並獲得了極其廣泛的應用。基於數位訊號分析技術的上述優點，本文採用數位訊號分析法來處理和分析泥漿密度、粘度、流量和巖屑等泥漿參數在鑽井過程中的物理特性，例如分析泥漿流量隨時間的波動變化情況或者計算在某一時刻泥漿流量、密度或者粘度的幅值等。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種振動篩泥漿參數信號的處理方法，該振動篩泥漿參數信號的處理方法通過各泥漿參數在入口和出口處測量值的對比，可以定性的評價井下工況、地層信息或振動篩的篩分效果。本發明的目的通過下述技術方案實現:振動篩泥漿參數信號的處理方法，包括:泥漿參數信號的預處理、模擬數字轉換、以及數字分析。所述泥漿參數信號的預處理包括:抗混濾波器處理和幅值適調。所述模擬數字轉換包括:採樣保持、量化和編碼。所述數字分析包括:運算分析和顯示輸出。綜上所述，本發明的有益效果是:通過各泥漿參數在入口和出口處測量值的對比，可以定性的評價井下工況、地層信息或振動篩的篩分效果。
圖1為本發明的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例:本發明涉及的振動篩泥漿參數信號的處理方法，包括:泥漿參數信號的預處理、模擬數字轉換、以及數字分析。所述泥漿參數信號的預處理包括:抗混濾波器處理和幅值適調。所述模擬數字轉換包括:採樣保持、量化和編碼。所述數字分析包括:運算分析和顯示輸出。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.振動篩泥漿參數信號的處理方法，其特徵在於，包括:泥漿參數信號的預處理、模擬數字轉換、以及數字分析。
2.根據權利要求1所述的振動篩泥漿參數信號的處理方法，其特徵在於，所述泥漿參數信號的預處理包括:抗混濾波器處理和幅值適調。
3.根據權利要求1所述的振動篩泥漿參數信號的處理方法，其特徵在於，所述模擬數字轉換包括:採樣保持、量化和編碼。
4.根據權利要求1所述的振動篩泥漿參數信號的處理方法，其特徵在於，所述數字分析包括:運算分析和顯示輸出。
全文摘要
本發明公開了一種振動篩泥漿參數信號的處理方法，包括泥漿參數信號的預處理、模擬數字轉換、以及數字分析；所述泥漿參數信號的預處理包括抗混濾波器處理和幅值適調；所述模擬數字轉換包括採樣保持、量化和編碼；所述數字分析包括運算分析和顯示輸出。本發明通過各泥漿參數在入口和出口處測量值的對比，可以定性的評價井下工況、地層信息或振動篩的篩分效果。
文檔編號E21B49/00GK103104243SQ201110370099
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者蔣仁斌 申請人:蔣仁斌