专利名称：升降补偿的缆索式测井绞车系统以及使用方法
技术领域：
本发明一般涉及用于缆索式测井的计算机控制绞车系统。更具体地说，本发明是一种计算机控制的升降补偿的缆索式测井绞车系统，该系统用于补偿执行缆索式测井的浮动装置上的波动作用。
缆索式测井是这样一种作业，通过这种作业可评价气井或油井，确定其地喷的、石油实际的或地质实际的特性，这种作业采用电子测量仪器，该仪器利用称作缆索电缆(Wireline cable)的铠装钢缆被送到井内。该缆索电缆绕在绞车绞盘上，该绞盘是这样一种机构，利用这种机构可通过一系列确保达到正确准直的绞缆轮将缆索电缆送入井内。由固定在缆索电缆上的井下仪器测得的测量结果通过缆索电缆中的导线传回到地面上的数据采集计算机。常采用电的、声的、核的或成像的工具来激发井中的结构岩层和流体，然后用电子测量仪器测量这些构造岩层和流体的特性曲线。靠近电缆绞盘在地面上安装的一个装置测定记录这些测量结果所在位置的深度。这种装置测量电缆进入和移出油井的运动，称作深度系统。缆索式测井包括相对于井中进行测量的位置记录井内一系列构造岩层和流体的测量结果。通常将来经处理的测量结果画成x-y曲线图，将进行测量的位置记录在y轴上，而测量值本身则记录在x轴上。进行测量的位置称作深度。它是通常位于井上方地面上某个地方的基准位置和井中沿钻井路径而行的某个位置之间距离的一种度量。
用这种配置测量的缆索测井数据的准确度和质量取决于缆索电缆和从该电缆伸出的井下测井工具在已知和可控速度下的平稳运动以及进行缆索测井测量所在位置深度的测定准确性。该深度可以通过测量缆索退卷或绞在绞车上的量进行计算并可以针对井眼的状态和缆索电缆的特性进行校正。需要进行校正的一个电缆特征是电缆的拉伸，这种拉伸是温度、压力和电缆的张力和张度的函数。
对于固定的缆索装置例如固定的陆地钻井台或固定的海洋平台，深度和电缆速度的测量是相当直接的。这是因为系统中的变量可以进行测量和计算。在陆地钻井台或固定钻井台上，在井自身表面上的基准点和绞车之间具有固定距离，因为该距离固定，所以深度可以根据深度计算值进行自动校正。然而当绞车装在浮动的船上时，这种船通常为半潜式的钻井台、钻井船或趸船，由于浪潮或波动，钻井台本身的运动是常规缆索测井系统没有注意到的。在浮动船装置中井面上基准点和绞车之间的距离不是固定的，该距离随着浪潮和波浪不断变化。如果忽视这种变化，则这种运动相对井口的垂直分量将会对测井数据的读数和分析产生坏作用。由这种钻井台、钻井船或趸船的运动引起的缆索电缆和井下测井工具的运动不能被测量。如果钻井台固定而缆索绞车装在浮动小船上也会产生同样的问题。
其它系统已设法尽量减小这种波动对缆索测井数据的影响。该系统以这种方式被补偿，即，使缆索装置相对于已知的基准面通常为海底面是固定的。使钻井台与钻井台的补偿系统配合工作通常便可以获得这种补偿，该补偿系统使缆索钻井台锚定在固定基准面上。通常位于钻井台顶部的一种补偿装置试图用电动液压装置使电缆距离保持常数。该系统在精确度方面以及可补偿的波动范围方面有局限性，因为该系统依赖于用于很重钻杆柱的被动补偿系统，并应用钢索将缆索上部绞缆轮锚定在海底上。于是该缆索采集系统假定，该装置是不改变位置，是固定的。这种系统老要维修，费用高。或者可以在绞车和绞缆轮之间介入仅用于测井的电动机械补偿系统。因为不太经常地进行测井工作，所以该设备经常闲置。在这两个系统中，均没有对不完善的升降补偿引起的误差进行任何校正。
本发明将解决波动对缆索测井数据影响的问题，其方法首先是对缆索绞车的垂直运动(升降)进行实际补偿，然后计算和记录在这种实际补偿中产生的修正值，使得在测得缆索测井测量值的同时获得进行缆索测井数据测量所在位置的真正深度。实际补偿系统以及记录该实际补偿系统中的修正值均要和用钻井台本身的实际运动数据，该数据可根据运动基准单元(MRU)测出。电控缆索绞车可以保证实际升降补偿。缆索绞车固定于钻井台构件自身上，不需要连接任何外部补偿系统。由升降引起的缆索电缆的运动用MRU测量，并用具有相应运动变化和／或缆索电缆方向变化的绞车进行较正。这种补偿的修正值可用地面上数据采集计算机中的深度系统检测，并被记录和用于校正记录缆索测井测量点值所在位置的真正深度。
本发明包括用于补偿浮动船垂直运动的系统和方法，该浮动船具有用于接收船垂直运动数据和测井工具速度设定点值(logging toolspeed set point)的绞车控制装置以及用于升降井中缆索电缆的缆索绞车装置，该绞车装置连接于缆车控制装置，包括绞车马达，该马达连接于电缆绞盘，并使该绞盘转动，该缆索电缆具有至少一个连接于该缆索电缆端的测井测量工具，该缆索电缆从缆索绞盘伸出。绞车控制装置使垂直运动数据和测井工具设定速度点值相结合，产生控制电缆绞盘转动的绞车马达控制信号，使得缆索电缆可以在井内以可控速度运动，该速度基本上是恒定的，不依赖于船的垂直运动。该系统还可采用用于接收船垂直运动数据和测井工具张力设定值(loggingtool tension set points)的绞车控制装置以及使缆索电缆在井内升降的缆索绞车装置来补偿浮动船的垂直运动，该缆索绞车装置连接于该绞车控制装置，包括连接于缆索绞盘和使该绞盘转动的绞车马达，缆索电缆具有至少一个连接于缆索电缆端部的测井测量工具，该缆索电缆从电缆绞盘伸出。绞车控制装置使垂直运动数据和测井工具张力设定点值相结合，产生控制电缆绞盘转动的马达控制信号，使缆索电缆以可控的速度在井内运动，该速度基本上是恒定的，与船的垂直运动不相关。或者，可同时使测井工具速度设定点值和张力设定点值与船的垂直运动联合，以产生绞车马达控制信号。绞车马达控制信号包括RPM(每分转数)值和转矩值。利用绞车控制装置可以实时地产生绞车马达控制信号。
系统还包括深度计算装置，该装置用于接收船的垂直运动数据和测量的缆索电缆运动数据以及用于根据测量的缆索电缆运动数据和船的垂直运动数据计算升降补偿深度修正值(heave compensationdepth error)。垂直运动数据包括船的垂直位置、速度和加速度。升降补偿深度修正值与测井测量工具测得的测井工具测量数据贮存在一起。该深度修正值可以用来校正测井工具测量数据的深度测量结果。
系统还包括报警产生装置，用于在测井工具将移动到井口上方位置和升降补偿模式被起动时或在升降补偿操作模式应当起动时产生一个报警信号。报警信号显示在连接于深度计算装置的操作显示控制台上。至少还配置操作控制和显示装置，以便于输入操作命令、显示绞车状态和提供升降补偿状态操作的反馈。
本发明包括用于计算升降补偿深度修正值的计算机程序，该程序包括接收第一电缆运动测量装置的测量速度和将该测量速度换算成实际距离。应用轮子磨损校正、升降补偿量以及待定的弯曲补偿量(crank compensation amount)，以获得第一诤运动增量。将滑移检测校正(slip detection correction)应用于第一诤运动增量，并将该诤运动增量换算成第一深度值。重复此过程，接收第二电缆运动测量装置的测量速度，并测定第二深度值，然后选择在电缆运动方向上最超前的第一深度值或第二深度值。将选择的深度值随同测井工具测量值贮存在一起。它可以用来补偿测井测量的深度测量结果。
参考下面说明、所附的权利要求书以及附图可以更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，这些附图是
图1是示意图，示出装在浮动船上的升降补偿的缆索测井绞车系统；图2是图1绞车的示意图；图3是实际升降补偿系统和由绞车执行的实际校正的方块图；图4是升降补偿的缆索测井绞车系统的系统方块图；图5是缆索绞车控制器以及系统和操作界面的网络结构系统的示意图；图6是典型缆索绞车测井状态显示器的平面配置图；图7是深度测量过程的硬／软件方块图；图8是深度测量系统的报警产生功能的流程图；图9是绞车手工操作模式的流程图；图10是绞车巡航操作模式的流程图；图11是绞车升降补偿操作模式的流程控制图。
图1是示意图，示出装在浮动钻井台的升降补偿缆索测井绞车系统。该系统还可以装在用于测井的各种浮动船或潜入水中的船上。图2是图1绞车10的示意图。下面参考图1和图2，绞车10装在位于浮动钻井台13的滑轨11上。绞车控制器14靠近或从远处连接于绞车10，该控制器可以发出命令，控制绞车10的操作，因而控制缆索电缆5在井21内的垂直运动。绞车滑轨上可以安装电缆绞盘22，该绞盘可以是较大或较小的绞盘，或采用七电缆装置或采用单电缆装置。测井工具20连接于缆索电缆的一个端部。缆索计算机16连接于缆索控制器14。在电缆退出电缆铰盘22时测量电缆速度和张力的电缆运动测量装置12是装在绞车10紧外侧的万向架，包括两个并列的轮子，缆索电缆在该轮子之间运行。该电缆运动测量装置可以包括一个装置或两个装置。如果有两个装置，则通常一个装置测量电缆速度，而另一个测量张力。当缆索电缆15运动时，电缆运动测量装置用电子学方法测量轮子的转动量和转动方向。上部绞缆轮17和下部绞缆轮18用于使缆索电缆15与井和绞车准直。运动基准单元19靠近缆索电缆15，该单元提供浮动钻井台13井场地板的测量的垂直位置、速度和加速度，并将该信息送给该绞车控制器14，该控制器可应用该信息以及电缆运动测量装置12的测量数据来控制绞车10，并根据缆索电缆15的运动速度和方向的变化实际补偿缆索电缆15的垂直运动。绞车控制器14还向缆索计算机16提供垂直运动信息。该缆索计算机16可应用该垂直运动信息和电缆运动测量装置12的测量数据来检测实际补偿中的修正值和记录在取测井测量值时的真实深度。
图3是实际升降补偿系统和由绞车进行实际校正的方块图。运动基准单元(MRU)30检测钻井平台的垂直运动，该垂直运动由绞车控制器31和缆索计算机深度测量处理系统32加以利用。根据此种垂直运动，绞车控制器31可计算为使缆索电缆37和缆索测井工具36在井中升降时保持恒定或可控速度所必需的绞车马达34的速度和方向的变化。绞车控制器31将送出一个命令，以改变绞车马达驱动器33的速度和方向，这样又转而控制绞车马达34。电缆运动测量装置(CMMD)35测量缆索电缆37退出绞车绞盘时的电缆的运动和张力。这种测量考虑到实际上加在缆索电缆37上的校正量，而且将测量结果送至缆索计算机32。在缆索计算机内的深度测量系统便将这种由MRU30测量的真实垂直运动与绞车执行的实际校正进行比较，由此检测这种补偿中的修正值。然后应用实际校正的的修正值来校正记录测量值所在位置的真实深度。
现在转到图4，图中示出升降补偿缆索测井绞车系统的系统方块图。绞车控制器40包括可编程逻辑控制器(PLC)41和绞车驱动器42，该驱动器可以是变速驱动器。绞车控制器40可以计算用于准确控制缆索绞车46运动的参数。利用马达驱动器42和马达43可使绞车运动，该驱动器和马达用电缆连接，通过绞车马达的特性和绞车马达的型号，绞车马达驱动器可以利用马达频率和电压准确控制绞车马达43。马达轴上安装的编码器连接于绞车马达驱动器，使得可以增加准确度。绞车远程I／O(输入／输出)装置44可与PLC41通信。绞车远程I／O装置收集信息，并向绞车上的辅助系统例如制动系统、操纵系统、振荡系统、灯光系统、操作后备面板48和总的报警系统发送命令。运动基准单元47向绞车控制器40提供浮动钻井台或船的垂直信息，该信息又被转送到缆索计算机53中的深度测量系统54的处理装置。绞车控制器40应用垂直信息(包括位置、速度和加速度)来计算马达43的速度和方向必需的实际补偿，以使缆索电缆55和缆索测井工具50保持在恒定速度。在缆索计算机53中的深度测量系统54接收从电缆运动测量装置49来的测量的电缆速度和张力。采用MRU47来的垂直位置和测量的电缆速度和张力，通过入口控制计算机52，深度测量系统54可计算实际补偿修正值，从而算出进行缆索测井测量所在位置的测井深度，该测井测量结果由缆索测井软件记录。该信息通过入口控制器52送回到绞车控制器40，该入口控制器52形成深度测量系统54和PLC41之间的界面，操作者的命令可从绞车控制面板和显示人机界面(HMI)51输入，该控制面板和人机界面包括控制器和显示器。HMI51还用于控制钻井台不同作业例如钻井或泵抽的其它功能。根据各种操作模式，绞车控制器40用其PLC41处理缆索计算机53和运动基准单元47的信息以及从HMI来的操作者的命令，以确定要求的马达43的转速和力矩，并将该信息送给绞车马达驱动器42，以便执行。绞车马达驱动器42可以为变速交流马达驱动器，它可以接收RPM／转矩命令并产生用于控制绞车马达43的要求的电信号。绞车马达驱动器42具有其内装的RPM传感器(带有装在马达上的转速表)和转矩传感器。它可与PLC41交换起动／停止和制动器作用／不作用的状态。然后绞车控制器40通过绞车远程I／O装置44起动制动器。绞车装置46是可以控制制动功能、摆动功能、绕卷功能和其它绞车功能的电动部件和电动-气动部件。这些部件可以通过I／O装置44起动。操作备用面板人机界面(HMI)48可用于备用控制和使操作者执行一组简化操作命令(a reduced set of operatorcommands)。操作后备面板48在例如操作界面HMI51用于控制钻井台不同作业的其它功能时可替代绞车控制面板。操作面板HMI48经绞车远程I／O装置44连接于绞车控制器。深度测量系统54连接于报警和控制显示器56，以便显示警报和控制操作者的状态信息。
电缆绞盘45可以为大的或小的绞盘，具有七电缆或单电缆。电缆绞盘45具有约30至60英寸之间的安装盘直径，根据电缆安装盘直径和电缆直径，其电缆长度最大容量约40000英尺。电缆绞盘45装有1．5英寸径节的链轮(约72-80齿之间)、轴台和在电缆绞盘45两侧的制动带表面。在正常模式(不进行波动补偿)中，采用140KVA(110KW)的变速驱动器并取决于电缆绞盘的型号和尺寸，绞车可达到最大约54000英尺／h的电缆输送速度、最小约42英尺／h的电缆输送速度和线上约26100英磅的最大拉力。
现在转到图5，图中示出具有系统及操作界面的缆索绞车控制器的网络结构系统示意图。绞车控制器的可编程逻辑控制器(PLC)60可通过信息总线66与绞车控制器／绞车马达驱动器61、入口控制器计算机62、绞车远程I／O装置63以及第一运动基准单元(MRU1)75和第二运动基准单元(MRU2)76通信。可以安装一个或多个运动基准单元，以便提供在垂直轴线上的估计线加速度，估计相对位置和估计线速度。绞车马达驱动器61连接于配置在绞车74上的绞车马达。绞车远程I／O装置连系操作后备控制面板(BCT)72，并将操作者的命令从操作备用控制面板(BCT)72送到绞车控制器的PLC60。入口计算机62连接于包括前端控制器(FEC)67、深度测量系统68和测量结果处理装置(SEC)70的缆索计算机69。电缆运动测量装置73将电缆的速度和张力送到深度测量系统68。该深度测量装置将警报和绞车控制数据直接送到警报和控制显示器78上。送到警报和控制显示器78的同一信息也送给入口控制器62。该入口控制器62可按需要再格式化这些数据，并通过绞车控制器的可编程逻辑控制器(PLC)60使其显示在绞车控制面板和显示器HMI77上。测井工具80的测量值被送到缆索计算机69内的SEC70。该SEC70使深度测量系统的输出值和缆索测井测量值相结合，并使该信息被记录。绞车控制器的PLC60电连接于电控室内输入／输出装置71。绞车控制器的PLC60可经通讯总线79与控制面板和显示器HMI77通信。绞车74可用若干配置的装置包括绞车控制面板和显示器HMI77以及操作备用控制面板(BCT)72进行控制。PLC60可与绞车控制面板和显示器HMI77通信，并随同修正信息输出绞车控制状态和参数。
图6示出典型缆索绞车测井状态显示器的平面布置图。其上有绞车缆索电缆速度显示区域100、测井深度区域101、辅助显示区域102、电缆张力显示区域103、磁性标记显示区域104和菜单显示区域。该显示器还包括对话窗口106和报警图像107。
图7示出深度测量作业的硬／软件方块图。图2的电缆运动测量装置(CMMD)12是正好装在绞车外边的万向架，固定在转筒轴上。缆索电缆15用导缆器和弹簧加载的辊固定在两个一体的深度测量轮120、121之间。在一个轮上有测量转动量和转动方向的转动编码器122、123，其中各个测量轮120、121半径的2π倍等于电缆运动量。可以获得多余的测量值，因为各个编码器120、121分开测量转动量和转动方向，而且各个CMMD测量轮120、121的测量值是平行处理的。首先，测量轮120、121测得的包含未处理正交数据(raw quadraturedata)的测量值由正交脉冲解码器(quadrature pulse decoder)124、125接收，并转换成增量或减量计数(incremental ordecreanental counts)，该计数被输送到运动累加器126、127，在该累加器中，测量轮120、121的一个可检测的运动对应于一个累加器计数。接着，软件开始运动处理128、129。并将在一个取样时期内对应于运动增量或减量的累加器计数转换成实际距离。在需要时，应用对各个轮子的轮子校正值128、129、升降量131(如由MRU测得的)和由柄补偿量132。轮校正值129、130补偿测量轮磨损的变化，因为当使用测量轮时，轮子磨损，因而轮子的半径改变，这样必须应用相应的轮子校正。如果曲柄量是未定的量132，则可以在运动处理期间应用它。曲柄是一种对缆索电缆的手动调节，即绞车工程师加入机械模拟在早期绞车系统中存在的离合器组件。工程师设定曲柄量(缆索电缆量的变化)，并在电缆运动的某个时期内用电子学电路将这种变化均匀和缓慢地送到绞车上。如果选择升降补偿模式，则还可以应用已由运动基准单元测得的测量值131。运动处理功能装置128、129的输出是净运动增量和电缆速度。净运动增量的计算方法是，从测量的电缆运动量减去升降量，其中测量的电缆运动量是测井工具运动量加上由绞车控制器施加的真实升降补偿。任何电缆的滑移检测和较正135可以加在净运动增量上，并将结果转换成在编码器深度累加器133、134中的深度。在多路传输器136中，可以应用一种算法，根据在缆索运动方向最超前的测量值，选择两个测量轮120、121的两个估测值中的最佳值。然后将测量的深度输出到测井系统进行记录，并输到操作显示器和警报发生功能装置。
图8是深度测量系统150的警报发生功能的流程图。当测井工具位于过渡区域的外测和绞车不处于合适模式时便在156发出警报。过渡区域规定为井的一段长度，在这段长度上，不管升降运动补偿是开还是关均是安全的。当关闭升降运动补偿和工具停止时，该工具不相对于钻井台运动，但可以相对于井和海底运动。当升降运动补偿打开时，工具可相对于钻井台运动，但相对于井内的构造是静止的。在靠近地面的过渡区域外边，必须关掉升降运动补偿，使得可以在钻井台地板上安全操作工作。在靠近井底的过渡区域的外边，必须接通升降运动补偿，使得工具相对于井中构造的运动不受钻井台运动的影响。如果工具位于过渡区域的上面即在151和升降补偿是开的即在152，则在156发出警报。如果工具位于过渡区域的上面即在151和升降补偿是关闭的即在152，则在155消除警报。如果工具位于过渡区域的下面即在153和升降补偿是工作的即在154，则在155消除警报。该警报可以显示在警报和控制显示器上，也可显示在绞车控制面板和显示器HMI上。
绞车可以操作在三种操作模式，即手动模式(图9)、巡游模式(图10)和升降补偿模式(图11)。
图9示出绞车手动模式操作的控制流程示意图。在这种模式中，操作者在步骤160在操作界面上手动调节RPM值和转矩设定点值，以获得要求的电缆速度和张力。RPM／转矩161送到绞车控制器160，该控制器换算RPM／转矩命令163，并将其送到绞车马达驱动器164，该驱动器又将RPM／转矩命令165输送到绞车马达166。绞车控制器162包括绞盘转动计数器，该计数器给出马达转数，因而给出绞盘转数。当从FEC接收电缆速度和深度时，对各个绞盘转数进行比较，计算出深度和绞盘转数之间的关系以及电缆速度和马达RPM之间的关系。当不再接收电缆速度和深度时，可应用这种关系来计算估算的电缆速度和工具深度。当从FEC接收电缆张力时，对各个绞盘转数进行比较，以计算电缆张力和绞车马达转矩之间的关系。当不再接收电缆张力时，可用这种关系来计算估算的电缆张力。
图10示出绞车巡游模式操作的控制流程示意图。在巡游模式模作中，在步骤170操作者在操作界面上输入电缆速度和电缆张力命令171。测量的电缆速度和电缆张力172由深度测量系统173内的前端控制器(FEC)进行计算，采用电缆运动测量装置179测量电缆运动和张力180，并将测量的电缆速度和张力172送到绞车控制器。利用操作者输入的电缆速度和张力171以及测量的电缆速度和张力172，绞车控制器174计算和换算RPM／转矩命令175，并将其送到绞车马达驱动器176，该驱动器随后又将该RPM／转矩命令送给绞车马达178。
图11示出绞车升降补偿模式操作的流程控制示意图。在升降补偿模式中，操作者在操作界面200输入电缆速度和电缆张力命令201，使该命令传送到绞车控制器204。运动基准单元(MRU)202提供垂直的船运动203，绞车控制器204也采用这种垂直船运动203。测量的电缆速度和电缆张力205由深度测量系统206内的前端控制器计算并传输送绞车控制器，应用电缆运动测量装置211来测量电缆运动和张力212。绞车控制器204利用操作者输入的电缆速度和张力201、MRU202测量的垂直船运动203以及测量的电缆速度和张力205来计算和换算RPM／转矩命令207，并将其送给绞车马达驱动器208，该驱动器又将该RPM／转矩命令209送给绞车马达210。绞车控制器204包括绞车转动计数器，该计数器给出马达转数，因而给出绞盘转数。当从FEC 206接收电缆速度和深度时，对各个绞盘转动进行比较，由此计算深度和绞盘转数之间的关系以及电缆速度和马达的RPM之间的关系。当不再接收电缆速度和深度时，可利用该关系来计算估算的电缆速度和工具深度。当从FEC 206接收电缆张力时，可对各个转盘转数进行比较，以计算电缆张力和绞车马达转矩之间的关系。当不再接收电缆张力时，可利用该关系来计算估算的电缆张力。
虽然已参考某些实施例详细说明本发明，但还可能有其它实施例。因此，所附权利要求书的精神和范围不应当局限于文中优选实施例的说明。
权利要求
1．一种补偿浮动船垂直运动的系统，该系统包括a．一个绞车控制装置，用于接收船的垂直运动数据和测井工具的速度设定点值；b．一个缆索绞车装置，用于使缆索电缆在井内升降，连接于绞车控制装置，包括固定于电缆绞盘和使该绞盘转动的绞车马达，该缆索电缆具有至少一个测井工具，该工具固定于从电绞绞盘伸出的缆索电缆的一个端部上；c．绞车控制装置，用于综合垂直运动数据和测井工具速度设定点值，以产生控制电缆绞盘转动的绞车马达控制信号，从而使缆索电缆可以以独立于船垂直运动的可控速度在井内运动。
2．如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括绞车控制装置，该系统接收测井工具张力设定点值，并综合该测井工具张力设定点值与垂直运动数据和测井工具速度设定点值，以产生绞车马达控制信号。
3．如权利要求1所述的系统，其特征在于，该可控速度基本上是恒定的。
4．如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括a．深度计算装置，用于接收船垂直运动数据和所测的缆索电缆运动数据；b．深度计算装置，该装置通过综合测量的缆索电缆运动数据和船的垂直运动数据计算升降补偿深度修正值。
5．如权利要求2所述的系统，其特征在于还包括a．用于接收船的垂直运动数据和所测的缆索电缆运动的深度计算装置；b．用于通过综合所测的缆索电缆运动和张力数据以及船的垂直运动数据计算升降补偿深度修正值的深度计算装置。
6．如权利要求5所述的系统，其特征在于，该升降补偿深度修正值与来自测井测量工具的测井测量工具数据贮存在一起。
7．如权利要求6所述的系统，其特征在于，该升降补偿深度修正值可用于补偿测井测量工具数据的深度测量值。
8．如权利要求2所述的系统，其特征在于，该垂直运动数据包括船的垂直位置、速度和加速度。
9．如权利要求2所述的系统，其特征在于，实时出现接收的垂直运动数据并综合垂直运动数据和测井工具的速度与张力设定点值，以便由绞车控制装置产生一个绞车马达控制信号。
10．如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括警报产生装置，该装置在测井工具将进到井口上方的位置和升降补偿模式工作时产生警报信号。
11．如权利要求5所述的系统，其特征在于还包括一警报产生装置，该装置用于产生表示应起动升降补偿操作模式的警报信号。
12．如权利要求10所述的系统，其特征在于，该警报信号显示在操作显示控制台上，该控制台连接于深度计算装置。
13．如权利要求11所述的系统，其特征在于，该警报信号显示在操作显示控制台上，该控制台连接于深度计算装置。
14．如权利要求15所述的系统，其特征在于，操作者在连接于绞车控制装置的操作界面上输入速度设定点值和张力设定点值。
15．如权利要求5所述的系统，其特征在于，操作者在通过缆索绞车连接于绞车控制装置的操作备用控制面板上输入速度设定点值和张力设定点值。
16．如权利要求5所述的系统，其特征在于，绞车马达控制信号包括RPM值和转矩值。
17．如权利要求2所述的系统，还包括第一操作控制和显示装置，该装置用于输入操作者命令、显示绞车系统状态以及对操作者提供升降补偿状态的反馈。
18．如权利要求17所述的系统，其特征在于还包括第二操作控制和显示装置。
19．一种补偿浮动船垂直运动的方法，包括a．用绞车控制装置接收船的垂直运动数据和测井工具的速度设定点值；b．用连接于绞车控制装置的缆索绞车装置在井内升、降缆索电缆，该缆索绞车装置包括连接于电缆绞盘和使该绞盘转动的绞车马达，该钢索电缆具有至少一个测井测量工具，该工具连接于从电缆绞盘伸出的电缆的一个端部；c．利用绞车控制装置综合垂直运动数据和测井工具的速度设定点值，以产生控制电缆绞盘转动的绞车马达控制信号，从而使缆索电缆达到在井内以独立于船垂直运动的可控速度运动。
20．如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括接收测井工具的张力设定点值，以及通过综合测井工具的张力设定点值与垂直运动数据和测井工具的速度设定点值，产生绞车马达控制信号。
21．如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括a．用深度计算装置接收船的垂直运动数据和所测的缆索电缆运动数据；b．综合所测的缆索电缆运动数据和船的垂直运动数据，用深度计算装置计算升降补偿深度修正值。
22．如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括a．用深度计算装置接收船的垂直运动数据和所测的缆索电缆运动数据；b．综合所测的缆索电缆运动数据、张力数据以及船的垂直运动数据，用深度计算装置，计算升降补偿深度修正值。
23．如权利要求22所述的方法，其特征在于还包括使升降补偿深度修正值与测井工具测量数据贮存在一起。
24．如权利要求23所述的方法，其特征在于还包括用升降补偿深度修正值补偿测井工具测量数据的深度测量结果。
25．如权利要求23所述的方法，其特征在于，垂直运动数据包括船的垂直位置、速度和加速度。
26．如权利要求25所述的方法，其特征在于还包括使升降补偿深度修正值与测井工具测量数据贮存在一起。
27．如权利要求26所述的方法，其特征在于还包括用升降补偿深度修正值补偿测井工具测量数据的深度测量结果。
28．如权利要求25所述的方法，其特征在于，该垂直运动数据包括船的垂直位置、速度和加速度。
29．如权利要求23所述的方法，其特征在于还包括实时出现正在接收的垂直运动数据并综合该垂直运动数据和测井工具速度设定点值及张力设定点值，以便由绞车控制装置产生一个绞车马达控制信号。
30．如权利要求25所述的方法，其特征在于还包括当测井工具将进到井口上方的位置时由警报发生装置发出一警报信号。
31．如权利要求30所述的方法，其特征在于还包括当测井工具将接触井底时由警报发生装置产生一个警报信号。
32．如权利要求31所述的方法，其特征在于还包括在连接于深度计算装置的操作显示控制台上显示警报信号。
33．如权利要求32所述的方法，其特征在于还包括在连接于深度计算装置的操作显示控制台上显示警报信号。
34．如权利要求23所述的方法，其特征在于还包括在连接于绞车控制装置的操作界面上由操作者输入速度和张力设定点值。
35．如权利要求23所述的方法，其特征在于还包括在通过缆索绞车连接于绞车控制装置的操作备用控制面板上由操作者输入速度和张力设定点值。
36．如权利要求23所述的方法，其特征在于，该绞车马达控制信号包括RPM值和转矩值。
37．如权利要求23所述的方法，其特征在于还包括在操作控制和显示装置上输入操作指令、显示绞车系统状态和对操作者提供升降补偿状态的反馈。
全文摘要
一种计算机控制的升降补偿缆索测井绞车系统及其应用方法,该系统和方法可以补偿执行缆索测井测量的浮动装置上的波动作用。缆索绞车以及系有测井测量工具的缆索电缆装在浮动装置上。测量船的垂直运动,并利用缆索电缆速度的变化进行实际补偿,使得可以以可控速度获得测井数据。利用深度测量装置检测这种实际补偿中的修正量,并应用此修正量来校正记录测井工具测量值所在位置的真实深度。
文档编号E21B19/09GK1281089SQ0012029
公开日2001年1月24日 申请日期2000年7月19日 优先权日1999年7月19日
发明者M·罗斯格诺尔, A·阿姆斯特隆, M·W·拉斯穆森, L·P·法尼拉斯 申请人:施卢默格海外有限公司