一种中子和密度仪数据同步方法与流程

本发明涉及钻井技术领域，特别涉及一种中子和密度仪数据同步方法。

背景技术：

随钻测井新技术体现出以最低的成本生产出油、气的宗旨，为了更准确的评价地层而产生了钻井过程中的定向工艺。当今石油行业对测量精度以及可靠性的要求，使得随钻测井技术应用领域不断扩大，随钻测井技术将钻井推向了一个更高的水平。针对我国目前大多数油田处于开发中后期，开发薄层、小断块油气藏的特点，随钻测井技术能够在实时地质导向和地层评价提供主要技术手段。

复杂岩性地层是我国石油天然气一个重要的勘探领域，针对其岩性特征的探测往往都是比较难得研究热点。钻井技术的发展对复杂储层、复杂油藏以及断块油藏等复杂地层的研究提供了新思路，提高了工作效率，对于开发油气藏具有极其重要的意义。

常规的中子和密度仪设置有三个测量工具面，在仪器进行工作的过程中，会增加功耗，增加成本，并且在数据进行传输的过程中采样数据就会中断，不能保证数据采集的连续性和准确率，相应的增加程序复杂性，本发明公开了一种中子和密度仪数据同步方法，既保证了采集数据的连续性和准确率又没增加程序的复杂，还节约了成本。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种中子和密度仪数据同步方法。

为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种一种中子和密度仪数据同步方法，包括以下步骤：

s1：在中子和密度仪上设置同步脉冲器，用于发送同步脉冲信号；

s2：同步脉冲信号通过同步脉冲线传递给中子和密度仪各个短节；

s3：在中子和密度仪每个短节上设置计数器，用于脉冲信号和采样信号的计数；

s4：根据脉冲信号频率和转速在工具测量面上将测量数据划分八个扇区，每个扇区45度角；

s5：根据脉冲信号和采样信号的计数计算确定每个采样的准确时刻和所在扇区。

进一步地，所述中子和密度仪包括中子短节、超声波测距短节和密度短节，所述中子短节包括中子处理器，用于测量地层孔隙度数据；所述超声波测距短节包括超声波处理器，于测量测量仪到井壁的距离；所述密度短节包括密度处理器，用于测量地层密度和光电系数；所述中子处理器、超声波处理器和密度处理器均设置所述计数器。

进一步地，所述同步脉冲器设置在所述密度短节中，用于发送一个固定频率f的时钟脉冲信号。

进一步地，所述同步脉冲线通过并联连接所述中子短节、超声波测距短节、密度短节。

进一步地，所述计数器为同一型号，并且均为所述中子处理器、超声波处理器和密度处理器的一个硬件外设部件，程序固件对处理器的管脚进行设置以后，这个管脚就会和处理器内部的计数单元连通，外部的ttl脉冲信号就会触发计数单元的值增加，一个脉冲增加一。

具体地，所述步骤s2还包括以下步骤：

s21：所述同步脉冲器发送一个固定频率f的时钟脉冲信号；

s22:所述中子处理器、超声波处理器和密度处理器中的计数单元接收脉冲信号，并触发计数单元的值增加；

s23：所述中子短节、超声波测距短节和密度短节在进行数据采样时同步记录每个采样点的计数值到计数器上。

具体地，通过所述计数器上的计数值就可以确定每个采样的准确相对时刻及每个采样点所在的扇区。

进一步地，所述密度短节还设置加速度传感器，用来确定测量面的位置，所述加速度传感器的采样是由处理器的时钟中断控制的，通过固件程序使处理器产生中断。

采用上述技术方案，本发明所述的一种中子和密度仪数据同步方法具有如下有益效果：

1.本发明所述的中子和密度仪数据同步方法，同步脉冲器的设置，保证了中子短节、超声波测距短节和密度短节在采样过程中能持续进行下去，避免了处理器的响应中断，同时也能知道每个采样的准确相对时刻。

2.本发明所述的中子和密度仪数据同步方法，中子短节、超声波测距短节和密度短节之间增加了一根同步脉冲线，避免了每个短节都需要设置工具测量面，节约了成本，保证了测量的实施性，提高了效率。

3.本发明所述的中子和密度仪数据同步方法，计数器的外设，在脉冲信号传送时避免了处理器的参与，即不消耗处理器的计算能力，减少了处理器的运行负荷。

4.本发明所述的中子和密度仪数据同步方法，通过密度短节上加速度传感器的采样就能确定数据所在的扇区，保证了数据的扇区划分的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明所述的中子和密度仪的组件连接图；

图2本发明所述的中子和密度仪数据同步方法的步骤图解。

附图标记：1-抗压管，2-中子短节，3-超声波测距短节，4-密度短节，5-同步脉冲装置，6-电源线，7-通讯线，21-中子处理器，22-储存器，31-超声波处理器，41-密度处理器，51-同步脉冲发射器，52-同步脉冲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

如图2所示，本发明提供一种一种中子和密度仪数据同步方法，包括以下步骤：

s1：在中子和密度仪上设置同步脉冲器，用于发送同步脉冲信号；

s2：同步脉冲信号通过同步脉冲线传递给中子和密度仪各个短节；

s3：在中子和密度仪每个短节上设置计数器，用于脉冲信号和采样信号的计数；

s4：根据脉冲信号频率和转速在工具测量面上将测量数据划分八个扇区，每个扇区45度角；

s5：根据脉冲信号和采样信号的计数计算确定每个采样的准确时刻和所在扇区。

进一步地，所述中子和密度仪包括中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4，所述中子短节包括中子处理器21，用于测量地层孔隙度数据；所述超声波测距短节包括超声波处理器31，于测量测量仪到井壁的距离；所述密度短节包括密度处理器41，用于测量地层密度和光电系数；所述中子处理器、超声波处理器和密度处理器均设置所述计数器。

进一步地，所述同步脉冲器51设置在所述密度短节4中，用于发送一个固定频率f的时钟脉冲信号。

进一步地，所述同步脉冲线52通过并联连接所述中子短节2、超声波测距短节3、密度短节4。

进一步地，所述计数器为同一型号，并且均为所述中子处理器21、超声波处理器31和密度处理器41的一个硬件外设部件，程序固件对处理器的管脚进行设置以后，这个管脚就会和处理器内部的计数单元连通，外部的ttl脉冲信号就会触发计数单元的值增加，一个脉冲增加一。

具体地，所述步骤s2还包括以下步骤：

s21：所述同步脉冲器发送一个固定频率f的时钟脉冲信号；

s22:所述中子处理器21、超声波处理器31和密度处理器41中的计数单元接收脉冲信号，并触发计数单元的值增加；

s23：所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4在进行数据采样时同步记录每个采样点的计数值到计数器上。

根据以上所述的中子和密度仪数据同步方法，所述同步脉冲器51通过发送一个固定频率f的时钟脉冲信号，这个信号同时被中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4的处理器所接收，并且记录在所述三个计数器上，这个过程不消耗处理器的计算能力。计数器每收到一个脉冲信号就加一，就保证了所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4的处理器在任何时间的计数器值都是一样的。这样所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4的计数器都是同步增加的，所述每个短节在进行数据采样时同步记录每个采样点的计数值，通过所述计数值可以确定每个采样的准确相应时刻。这样，就只增加了一根同步脉冲线就解决了响应中断的问题，大部分处理都是后台处理，减少了成本。

实施例2

根据图1所示，适用于本发明的中子和密度仪包括包括抗压管1、中子短节2、超声波测距短节3、密度短节4和同步脉冲装置5，所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4依次连接，并设置在所述抗压管1内部；所述同步脉冲装置5设置在所述密度短节内部；所述中子短节2包括中子处理器21，用于测量地层孔隙度数据；所述超声波测距短节3包括超声波处理器31，用于测量测量仪到井壁的距离；所述密度短节4包括密度处理器41、加速度传感器42，所述密度处理器41用于测量地层密度和光电系数，所述加速度传感器42用于确定工具测量面的位置并确定测量探头指向的位置；所述同步脉冲装置5包括同步脉冲发射器51和同步脉冲线52，所述同步脉冲发射器51用于发步固定频率f的同步时钟信号，所述同步脉冲线52用于传输脉冲信号到所述中子处理器21和超声波处理器。所述中子和密度仪还包括电源线6和通讯线7，所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4并联在所述电源线6上，所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4并联在所述通讯线7上。所述通讯线7用于所述中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4之间的信息传递。所述中子短节2也包括储存器22，所述储存器22用于储存中子短节2、超声波测距短节3和密度短节4测量的数据。所述密度短节4也用于测量井斜和仪器转速的功能，所述密度短节4通过所述电源线6与其他测井仪器通讯。所述中子处理器21、超声波处理器31和密度处理器41均设置计数器，所述计数器用于接收脉冲信号并保证接收脉冲信号同步增加。所述计数器为同一型号，并且均为所述中子处理器21、超声波处理器31和密度处理器41的一个硬件外设部件。所述中子和密度仪的抗压管为不锈钢材质。一种测井装置，包括测井仪器，所述测井仪器包括上述所述的一种中子和密度仪。

根据上述所述中子和密度仪，所述计数器为同一型号，并且均为所述中子处理器21、超声波处理器31和密度处理器41的一个硬件外设部件，程序固件对所述三个处理器的管脚进行设置以后，这个管脚就会和处理器内部的计数单元连通，外部的ttl脉冲信号就会触发计数单元的值增加，一个脉冲增加一，这个过程不需要处理器参与，换句话说不消耗处理器的计算能力。处理器在需要的时候可以读取计数单元的计数值。因此如果处理器没有这个功能，收到脉冲后处理器就必须马上中断正在执行的代码给计数器加一，然后再返回前面执行的代码，这样就会增加处理的负荷。因此本发明外设的计数器能够减少处理器负荷，减少了处理器的功耗，使处理器的程序复杂性降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。