相对于时间的工具加速度数据与相对于时间的钻机深度数据的同步的制作方法

本公开总体涉及用于为井下工具提供时间同步的过程和系统。

背景技术：

1、随钻测井(lwd)技术能够在钻井作业过程中实时地或以记录模式收集数据。在传统的过钻头测井中，使随时间变化的工具加速度与随时间变化的钻机深度(drillerdepth)同步是困难且耗时的。例如，地面时钟与井下时钟的同步允许将时间-深度数据(来自地面系统)和井下时间-测量数据(来自工具)合并到深度测量数据文件中。

2、钻机深度基于进入钻孔中的钻杆的长度的测量值，并且通常参考用于测量方钻杆或顶驱相对于固定点的高度的装置。深度的这些瞬时测量值相对于时间进行存储，以便稍后与lwd井下存储器数据合并。可以根据这个深度合并来构建最终测井曲线。然而，为了创建最终测井曲线，必须执行地面时钟与井下时钟之间的时间同步，使用已知技术，这会非常麻烦、耗时且昂贵。

3、因此，需要提供随时间变化的工具加速度与随时间变化的钻机深度之间的时间同步的过程和系统，以提供更有效并且准确的同步。

技术实现思路

1、提供用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的过程和系统。在一些实施方案中，一种用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的过程可以包括通过根据获取的钻机深度数据生成随时间变化的一个或多个钻机深度状态指示符来确定钻杆的一个或多个扣紧卡瓦(in slips)状况，所述一个或多个钻机深度状态指示符指示所述钻杆的所述一个或多个扣紧卡瓦状况。所述过程还可以包括通过根据从井下工具获取的井下工具加速度数据生成随时间变化的一个或多个加速度状态指示符来确定所述井下工具的一个或多个扣紧卡瓦状况，所述一个或多个加速度状态指示符指示所述井下工具的所述一个或多个扣紧卡瓦状况。所述过程还可以包括为所述加速度数据和所述钻机深度数据建立共同的时间网格。所述过程还可以包括将所述扣紧卡瓦状态指示符内插到所述共同的时间网格上。所述过程还可以包括为所述加速度数据和所述钻机深度数据选择允许的最小重叠时间周期。所述过程还可以包括确定一个或多个移位，对于所述一个或多个移位，所述加速度数据与所述钻机深度数据之间的允许的最小重叠时间周期不小于所述允许的最小重叠时间周期。所述过程还可以包括针对所述一个或多个移位中的每一个确定所述内插的扣紧卡瓦状态指示符之间的相关系数。所述过程还可以包括确定最大相关系数和与所述最大相关相关联的时间移位。所述过程还可以包括使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步。

2、在一些实施方案中，一种用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的系统可以包括同步控制器和指令。所述指令在由所述同步控制器执行时可以致使所述同步控制器通过根据获取的钻机深度数据生成随时间变化的一个或多个钻机深度状态指示符来确定钻杆的一个或多个扣紧卡瓦状况，所述一个或多个钻机深度状态指示符指示所述钻杆的所述一个或多个扣紧卡瓦状况。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器通过根据从井下工具获取的井下工具加速度数据生成随时间变化的一个或多个加速度状态指示符来确定所述井下工具的一个或多个扣紧卡瓦状况，所述一个或多个加速度状态指示符指示所述井下工具的所述一个或多个扣紧卡瓦状况。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器为所述加速度数据和所述钻机深度数据建立共同的时间网格。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器将所述扣紧卡瓦状态指示符内插到所述共同的时间网格上。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器为所述加速度数据和所述钻机深度数据选择允许的最小重叠时间周期。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器确定一个或多个移位，对于所述一个或多个移位，所述加速度数据与所述钻机深度数据之间的允许的最小重叠时间周期不小于所述允许的最小重叠时间周期。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器针对所述一个或多个移位中的每一个确定所述内插的扣紧卡瓦状态指示符之间的相关系数。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器确定最大相关系数和与所述最大相关相关联的时间移位。所述指令在由所述同步控制器执行时还可以致使所述同步控制器使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步。

3、在一些实施方案中，一种用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的过程可以包括：用可以包括钻杆和井下工具的钻柱在地下地层中钻出钻孔；在用所述钻柱钻出钻孔时或在钻出所述钻孔之后从所述钻孔取回所述钻柱时，获取随时间变化的钻机深度数据；对所述获取的钻机深度数据加时间戳；用一个或多个传感器获取施加在所述井下工具上的加速度数据；以及对所述获取的加速度数据加时间戳。所述过程还可以包括通过根据所述钻机深度数据生成随时间变化的一个或多个钻机深度状态指示符来确定所述钻杆的一个或多个扣紧卡瓦状况，所述一个或多个钻机深度状态指示符指示所述钻杆的所述一个或多个扣紧卡瓦状况；以及通过根据所述加速度数据生成随时间变化的一个或多个加速度状态指示符来确定所述井下工具的一个或多个扣紧卡瓦状况，所述一个或多个加速度状态指示符指示所述井下工具的所述一个或多个扣紧卡瓦状况。所述过程还可以包括：为所述加速度数据和所述钻机深度数据建立共同的时间网格；将所述扣紧卡瓦状态指示符内插到所述共同的时间网格上；以及为所述加速度数据和所述钻机深度数据选择允许的最小重叠时间周期。所述过程还可以包括：确定一个或多个移位，对于所述一个或多个移位，所述加速度数据与所述钻机深度数据之间的允许的最小重叠时间周期不小于所述允许的最小重叠时间周期；针对所述一个或多个移位中的每一个确定所述内插的扣紧卡瓦状态指示符之间的相关系数；确定最大相关系数和与所述最大相关相关联的时间移位；以及使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步。

技术特征：

1.一种用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的过程，所述过程包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步包括利用与所述最大相关系数相关联的所述时间移位使所述加速度数据移位。

3.如权利要求1或权利要求2所述的过程，其中使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步包括利用与所述最大相关系数相关联的所述时间移位使所述钻机深度数据移位。

4.如权利要求1至3中任一项所述的过程，其中在钻井完成后根据所述钻机深度数据来确定所述钻杆的所述一个或多个扣紧卡瓦状况。

5.如权利要求1至4中任一项所述的过程，其中所述一个或多个钻机深度状态指示符包括钻机深度二元指示符，所述钻机深度二元指示符的值在所述钻机深度不变时为0，而在所述钻机深度发生变化时为1。

6.如权利要求5所述的过程，其中所述钻机深度二元指示符的值在所述钻机深度数据大于零但小于第一阈值时为0，而在所述钻机深度数据大于所述第一阈值时为1。

7.如权利要求1至6中任一项所述的过程，其中所述一个或多个加速度状态指示符包括加速度二元指示符，所述加速度二元指示符的值在所述加速度数据不变时为0，而在所述加速度数据发生变化时为1。

8.如权利要求7所述的过程，其中所述加速度二元指示符的值在所述加速度数据大于零但小于第二阈值时为0，而在所述加速度数据大于所述第二阈值时为1。

9.一种用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的系统，所述系统包括：

10.如权利要求9所述的系统，其中所述指令在由所述同步控制器执行时致使所述同步控制器通过利用与所述最大相关系数相关联的所述时间移位使所述加速度数据移位而使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步。

11.如权利要求9或权利要求10所述的系统，其中所述指令在由所述同步控制器执行时致使所述同步控制器通过利用与所述最大相关系数相关联的所述时间移位使所述钻机深度数据移位而使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步。

12.如权利要求9至11中任一项所述的系统，其中所述一个或多个钻机深度状态指示符包括钻机深度二元指示符，所述钻机深度二元指示符的值在所述钻机深度不变时为0，而在所述钻机深度发生变化时为1。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述钻机深度二元指示符的值在所述钻机深度数据大于零但小于第一阈值时为0，而在所述钻机深度数据大于所述第一阈值时为1。

14.如权利要求9至13中任一项所述的系统，其中所述一个或多个加速度状态指示符包括加速度二元指示符，所述加速度二元指示符的值在所述加速度数据不变时为0，而在所述加速度数据发生变化时为1。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述加速度二元指示符的值在所述加速度数据大于零但小于第二阈值时为0，而在所述加速度数据大于所述第二阈值时为1。

16.一种用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的过程，所述过程包括：

17.如权利要求16所述的过程，其中所述一个或多个钻机深度状态指示符包括钻机深度二元指示符，所述钻机深度二元指示符的值在所述钻机深度不变时为0，而在所述钻机深度发生变化时为1。

18.如权利要求17所述的过程，其中所述钻机深度二元指示符的值在所述钻机深度数据大于零但小于第一阈值时为0，而在所述钻机深度数据大于所述第一阈值时为1。

19.如权利要求16至18中任一项所述的过程，其中所述一个或多个加速度状态指示符包括加速度二元指示符，所述加速度二元指示符的值在所述加速度数据不变时为0，而在所述加速度数据发生变化时为1。

20.如权利要求19所述的过程，其中所述加速度二元指示符的值在所述加速度数据大于零但小于第二阈值时为0，而在所述加速度数据大于所述第二阈值时为1。

技术总结
用于使随时间变化的钻机深度数据与随时间变化的井下工具加速度数据同步的过程和系统。在一些实施方案中，所述过程可以包括：确定钻杆的一个或多个扣紧卡瓦状况；确定井下工具的一个或多个扣紧卡瓦状况；将扣紧卡瓦状态指示符内插到共同的时间网格上；确定一个或多个移位，对于所述一个或多个移位，所述加速度数据与所述钻机深度数据之间的允许的最小重叠时间周期不小于所述允许的最小重叠时间周期；针对所述一个或多个移位中的每一个确定所述内插的扣紧卡瓦状态指示符之间的相关系数；确定最大相关系数和与所述最大相关相关联的时间移位；以及使所述加速度数据与所述钻机深度数据同步。

技术研发人员：G·博尔达科夫
受保护的技术使用者：斯伦贝谢技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12